预应力智能张拉法在公路桥梁建设中的应用

颜培英

摘 要：目前我国公路桥梁的建设速度，伴随着经济社会的发展持续加快。智能张拉法由于具备应用简便和精度操控高的两大优势，在预应力桥梁建设中获得了越发广泛的使用。为了对智能张拉系统有更加全面的认识，在介绍其工作原理的基础上，通过与传统手工张拉工艺相比较，更为突出了智能张拉系统优势，具有重要的推广应用价值。

关键词：预应力；张拉法；智能化；应用

引言

当今的路桥建造工程之中，预应力方法的使用极为普遍。怎样革新预应力施工方式，有效监控预应力施加量以及其不均匀程度，保证路桥预应力张拉实施水平合乎预期以及相关规定，是改善现今由于预应力使用不当导致路桥质量问题的最为高效、最为科学的途径，拥有重要的工程实际意义。预应力智能张拉法是解决这一问题的有效手段。

1 预应力智能张拉法系统及其操作方法

1.1 预应力智能张拉法系统

将应力作为监控标的，伸长值偏差作为校核指标。体系经由现代传感科技收集每个张拉设施（千斤顶）的工作载荷和钢绞线的伸长值等数值，同时同步把获得的数值回传给系统平台用于解析判断，此外张拉设施（油泵站）接受平台指令，同步调节变频电动机运行状态，进而达到高精度同步控制油泵电动机的速率，达到张拉力及加载速率的同步高精度实现。体系还依据既定的编程，由平台发送指令，实时操纵每个张拉设施的任一具体操作，自动实现全部张拉过程。如图1为预应力智能张拉系统结构示意图。

图1 预应力智能张拉系统结构示意图

千斤顶设备上的压力传感装置于张拉工程中用于收集其油缸的压力数值，经由下位机传送给系统主机，主机自动变换成拉力数值，之后依据压力油表的线性方程，算出油表读数值，同时把拉力数值和油表读数值储存并记载在预应力张拉记录表里。

千斤顶设备上的位移传感装置在张拉工程中用于收集钢绞线伸长值，经由下位机传送给系统主机，算出实际伸长值和伸长值偏差量，同时储存并记载在预应力张拉记录表里。

1.2 智能张拉操作流程及方法

1.2.1 智能张拉法操作流程

智能张拉设备由于智能系统的高精度和稳定性，能完全排除人为因素干扰，有效確保预应力张拉施工质量，是目前国内预应力张拉领域最先进的工艺。如图2为操作的流程图。

图2 智能张拉法施工工艺流程图

1.2.2 智能张拉法的注意事项

（1）安装限位板，限位板有止口与锚板定位，工作锚环必须在限位槽内。

（2）安装专用千斤顶，千斤顶止口应对准限位板。

（3）安装工具锚，应与前端张拉锚具对正，使孔位排列一致，不得使钢绞线在千斤顶的穿心孔发生交叉，以免张拉时出现失锚事故，工具锚夹片均涂退锚灵。

（4）连千斤顶油管，接油表，接油泵电源。

（5）开动油泵，将千斤顶活塞来回打出几次，以排出可能残存于千斤顶缸体中的空气。

（6）智能张拉设备在启动前应对其参数进行设置，根据设计要求按设计张拉力的15%、30%、100%进行张拉，中间各需稳压一次。

（7）张拉完成后稳压，稳压完成后油泵自行回顶，进行下一束的张拉。

（8）张拉数据用专用存储器导出。

2 传统张拉施工工艺的缺陷

就张拉工艺的传统施工形式来看，用油泵来驱动千斤顶是主要的动力源，油泵压力表则负责对张拉力数值的读取。而对于拉伸值的控制，则有人工测量来实现，该方式的缺陷是十分明显的，主要包括以下几个方面。第一，表读数误差同表标定误差间存在较大的差距。第二，在读数过程中，压力表无法维持稳定，而且对张拉力数值的确定需要经过变换来实现，没有直观的张拉力概念。第三，在控制加压的过程中，分辨率偏低，加之较大的操作误差，难以确保对张拉力的准确把握。第四，对于拉伸长值的测量较为缓慢，加之读数中较大误差的存在，难以确保准确、及时的信息传递。第五，在标定压力表、油泵等时，需要较多的次数，不能够保持标定结果的持续稳定。第六，人工来就施工记录进行填写，真实性不能保障。总的来讲，张拉工艺的传统形式不但有着偏高的误差率、较低的效率，且难以实现对张拉控制应力和张拉伸长值的双重控制，施工质量无法获得根本保证。

3 智能张拉法的优势及注意事项

3.1 智能张拉法的优势

3.1.1 同步精度更高

以往的预先应变力值展开的施工都是凭着熟练的工人亲手操控，某些操控手段也被监控检测所禁止，导致开展的同步精度方面操控没有办法得到准确性保障。使用张拉法时由于同步时间不够充足，张拉预先应变力值有所改变，导致精确不高，预先应变力值造成损失，对有效地预先应变力值的开展工作有所影响，造成误差也比较大，没有办法完全保证其实际施展工作的质量保障。预测应变力不精准已经是造成众多桥梁施工质量不过关的核心关键，都强行加强了质量，情况严重的很可能会出现倒塌，给周围带来生命保障问题以及交通阻塞问题带来的重大危害。

同时进行张拉可以使一台电子计算机控制多台千斤顶进行工作，同时进行张拉工作。在张拉过程，可以通过检测数据来分析控制的力值是否在安全数据内，当不符合数据出现时，计算机会提出警示，要求检测数据。

电脑智能化张拉程序系统不但可以在施展工作过程中确定的检测到控制的数值，而且可以最大限度的降低误差率，并且能够及时的进行检测，不但可以实现“双控”，而且可以根据感应器所收集的数据进行分析反馈到电子计算机，并且由电子计算机统计出实际的伸张量。

3.1.2 电子智能化

电子智能化不仅仅可以在实际施工过程当中检测到实际数据，进行分析，实现全自动化，还可以有效地进行及时检测、及时反馈信息、及时应变等问题。而且可以让劳动人员在检测上精确度再次提高，还大大的减低了劳动人员在施展工作过程中的安全事故问题，降低了在不同环境，不同劳动人员等一系列关系的影响，对施工过程的质量也得到一定保障。从成本上得到了节约。

3.1.3 张拉信息数據无形化

使用电子智能张拉方法，不但可以实现信息数据自动上存数据，节约劳动力以及降低数据出错问题，而且还可以对整个使用过程进行了解。一但从数据中发现不对的情况也可以进行及时的修改，并且可以通过实际的积累数据分析各种指标以及原因，可以长期一直积累工作中所收集的数据，以便以后作为参考。这种电子智能张拉系统和以往的系统相比较，不但可以让操作人员在互联网的一个检测平台上了解所有数据，还可以了解到行家的数据，进行交流，从而进行技术性的突破，打破了地区的限制，完全掌握数据分析出来的质量保障。电子智能化的张拉中不仅仅能自动将数据通过互联网反馈给商家而更加方便商家理以及操控。

电子智能能够自动制作出报表，不仅仅可以保证数据的绝对真实，而且降低了劳动力的使用，从而节约成本，提高效率。在商家需要的情况下来可以将施展工作过程进行还原。将商家的管理以及施展工作过程等信息数据通过网络平台，从中交流，不但可以实现地区交流技术没有阻碍，而且有利于发展并且及时掌控施展工作的一切信息，能够有效率的保证施展工作的效率以及准确率。

3.1.4 实现全面施工过程监控

电子智能系统可以将周围三百米以内地区进行监控，从中可以让施工过程的工作人员安全得到一定保障，还能够控制多台机器同步进行，效率在整体上得以提高。

3.2 智能张拉法的注意事项

（1）开机后如果发现主从控制柜通讯不上的问题，需要先检查通讯线是否连接正常或有断线，如果没有需要重新启动系统。（2）在张拉过程中油管和控制电缆要顺直，不得扭曲打卷，防止扯断油管和电缆。（3）在张拉过程中如果出现问题应首先按下控制柜面板上“油泵停止”按钮，不能强行继续张拉。（4）在移动设备的过程中，泵站、千斤顶和控制系统要搁置在专用小车上，注意油管和连接线不能扭曲和拉断。一般情况下千斤顶和泵站油管不准拆卸。（5）千斤顶的磨阻会随着使用时间而改变，应按工艺要求对千斤顶进行周期校验。（6）智能张拉系统张拉过程中，预应力钢绞线出现断丝现象，千斤顶严重漏洞，调换千斤顶时，均应重新使用标准力校正系统校核张拉机具。（7）油泵运转有不正常情况时，必须立即停车检查。在有压情况下，严禁随意拧动油泵或千斤顶各部位的螺丝。（8）电源连接线必须接零线并保证连接正确，否则损毁控制箱电路板，设备应可靠接地，随时检查各处绝缘情况，避免触电。（9）使用时应检查电源线的连接或开关接触是否可靠，防止电动机因缺相运行而烧毁。（10）张拉或退锚时，千斤顶后面严禁站人，以防预应力钢筋接断或锚具、夹片弹出伤人。

4 结束语

电子智能系统不仅仅在预先应变力值桥段上施工力值以及张拉范围得到精确，而且能够保证施工技术手段的安全，符合施展工作过程的要求。在实际施展工作操作过程当中可以更有效的引进各种技术，加强了结构上的质量以及安全保证。电子智能张拉技术的使用不仅仅代替了以往的张拉技术，而且在将来也将会大量被使用。

参考文献

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