智能张拉工艺在应天河大桥箱梁预制施工中的应用

汪鸣玉

（江苏东南交通工程咨询监理有限公司，江苏 南京 210008）

智能张拉工艺在应天河大桥箱梁预制施工中的应用

汪鸣玉

（江苏东南交通工程咨询监理有限公司，江苏 南京 210008）

一、工程概况

应天河大桥为江阴市江阴大道D标控制性工程，该桥主线上跨应天河桥梁。应天河为Ⅵ级航道，通航净空为22*4.5m，与江阴大道交角63°，交叉桩号为K17+749。分幅双向八车道标准断面宽52.5m，应天河桥梁平面位于直线和R=4000m的圆曲线上，桥梁中心桩号为K17+749，全桥共分3联跨径布置左幅为（5×30）m+ （40+70+53m）+（5×30）m ,右幅（5×30）m +（53+70+40m）+（5×30）m。桥梁起点桩号为K17+513.900，终点桩号为K17+984.100，桥梁总长470.200m。，本桥上部结构为30米预应力砼箱梁结构形式和悬浇箱梁，本桥预制箱梁合计160片。

二、智能张拉工作原理

智能张拉系统由系统主机、张拉仪、千斤顶三大部分组成、以应力为控制指标，伸长量作为校对指标，实现应力与伸长量双控的目标。系统通过传感技术采集每台张拉设备（千斤顶）的工作压力和钢绞线伸长量（含回缩量）等数据，并实时将数据传输给系统主机进行分析判断，同时张拉设备（泵站）接收系统指令，实时调整变频电机工作参数，从而实现高精度实时调控油泵电机的转速，实现张拉力及加载速度的实时精确控制。系统还根据预设的程序，由主机发出指令，同步控制每台设备的每一个机械动作，自动完成整个张拉过程。具体见下图1。

图1 智能张拉工作原理

三、实例操作过程

图2 张拉断面

R2-6中跨中梁共有钢绞线10束，型号均为4Φ15.2mm，其

张拉顺序为N1-N3-N5-N2-N4 ，分布见下图2：

1、清理管道：用空压机提供的高压风清理预应力管道；

2、钢绞线下料：根据图纸设计，钢绞线下料长度为梁体内长度+单端65cm工作长度；钢绞线采用砂轮切割机切断，下料完成后即进行穿束；

3、钢绞线穿束：穿束前，先对钢绞线进行疏束，即用锚具从钢绞线一头疏到另一头，边疏束边用扎丝每隔1m绑扎钢绞线，疏束完毕后将钢绞线穿入端用透明胶带绑缠牢固。采用人工穿束；

4、张拉设备就位：钢绞线张拉各种设备安装顺序：锚具—夹片—限位板—千斤顶—工具锚—工具夹片；

5、张拉防护设施就位：警戒线、防护钢板。

6、张拉：

(1)、锚下控制应力为0.75fpk=0.75*1860*140*4=781.2KN

(2)、第一阶段10%应力=781.2*0.1=78.12KN 持荷30s

(3)、第二阶段20%应力=781.2*0.2=156.24KN 持荷30s

(4)、第三阶段100%应力=781.2KN 持荷300s

(5)、第一阶段伸长量A1，第二阶段伸长量A2，第三阶段伸长量A，锚固回缩量2*6=12mm，工作长度130cm伸长量6mm。计算实际伸长量L（mm）：L=（A2-A1）+（A-A1）+（12+6）

(6)、中跨一片预制箱梁预应力钢绞线设计伸长量Lo（两端）mm

N1N2N3N4N5243243243242242

(7)、所有预应力张拉均要求伸长量与张拉力双控，以张拉力为准，要求实测伸长量与设计伸长量误差在±6%以内。测定伸长量要扣除非弹性变形引起的全部伸长量，即：94%≤（L-LO）/ LO≤106%。

(8)、张拉完成之后，用水泥砂浆进行封锚，待压浆完成之后，在用砂轮机进行切割。

四、数据收集分析

在智能张拉中实时的、直观的对张拉控制应力、实际伸长值、初应力、张拉曲线等指标进行控制，发现问题可及时处理，具体见下图

图3 张拉时显示界面-1

图4 张拉时显示界面-2

图5 智能张拉数据

图6 传统张拉数据

通过上述张拉数据的收集并进行分析，可以看出，与传统张拉工艺相比，应用智能张拉工艺，在数据采集方面更为方便、数据查看比较直观、数据成型更为规范；在张拉力控制方面:由于其在双控张拉中同步性比较好，基本可以做到同时张拉，且两个油泵的进油速度可以智能控制加载速率，使得张拉应力控制的比较均匀稳定、无较大波动；伸长值控制方面：电脑自动计算出结果，节省操作人员，杜绝人为造假，数据较为稳定，更接近于设计，保证了工程质量。

五、结束语

在交通建设领域，预应力张拉是桥梁结构（包括大桥、公路桥、高架桥、立交桥等）是否能达到使用寿命的关键。在传统预应力施工中，施工人员监测施工质量受人为因素干扰，难以达到新桥涵施工技术规范的要求，甚至产生安全隐患。智能张拉系统利用先进的传感技术和计算机控制技术，实时采集数据，自动进行调整，不受人为因素干扰，施工精度和质量远远超过传统技术，完全符合规范要求，攻克了长期困扰交通建设者的质量控制难题，可以显著提高桥梁耐久性和安全性，延长使用寿命，适合大规模推广。

U445

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1007-6344（2015）04-0222-02