浅谈桥梁预应力智能张拉施工控制

韩青松

摘 要：预应力智能张拉施工工艺实施在施工中积累了宝贵经验，不仅降低了施工中人为因素的影响，减少了张拉施工的误差，节约了成本，提升了施工质量，而且真正意义上提高了张拉施工质量，保证了桥梁结构安全和耐久性，大大降低了桥梁全寿命周期成本。该文对预应力智能张拉施工控制在桥梁建筑中的应用进行研究，希望对桥梁施工成本的降低以及桥梁性能的耐久度有积极借鉴意义。

关键词：桥梁工程 预应力施工 智能张拉 控制

中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）02（c）-0096-02

1 桥梁预应力智能张拉系统概述

1.1 工艺原理

桥梁预应力智能张拉系统包括预应力智能张拉仪、智能千斤顶、自带无线网卡的笔记本电脑和高压油管，由预应力自动张拉设备和计算机控制系统组成。智能张拉系统以预应力为控制指标，以伸长量误差为校对指标，通过智能传感器对每台千斤顶的工作负荷值和钢绞线的伸长值进行数据记录，并利用远程控制系统对数据进行传输，系统终端对这些数据进行转换、计算和分析，再将指令传递给下层泵站，从而对张拉力的大小和加载速度进行精准控制。预应力智能张拉系统的整个操作过程都有预先设置的预程序，由主机发出具体的指示命令，实现对每台设备的同步控制，使其自动完成整个张拉过程。与传统张拉方式相比，智能张拉系统更具专业性，可以通过互联网技术将业主、监理、施工单位、检测单位集结在同一个交流平台上，打破了地域的限制，促进了各方参与人员的深入交流合作，体现了施工的严谨性。

1.2 智能张拉系统功能特点

第一，可以准确无误地施加应力。相较于传统的张拉技术，智能张拉系统可以将预应力值的误差范围由±15%缩减至±1%，达到了最佳的张拉力控制精度，确保了桥梁施工的质量。第二，可以快速实现伸长量的校对以及“双控”指标。智能张拉系统的传感器将收集到的钢绞线数据信息传输到计算机终端设备，由计算机控制系统对伸长量及其偏差进行自动化计算分析，将伸长量误差控制在±6%的范围内，达到预应力和伸长量的“双控”。第三，张拉力的施加是对称同步的。智能张拉系统的一台计算机终端设备可以同时对2台以上的千斤顶对称张拉，并将各千斤顶之间的同步张拉力误差控制在±2%以内。第四，规范张拉过程，减少预应力损失。智能张拉系统的远程控制不受主观环境或者人为因素的牵掣，对张拉过程中的停顿点、加载速率、持荷时间可以实现精准控制，符合桥梁设计和施工的技术规范要求，最大限度地减少了张拉过程中预应力的损耗。第五，能够自动生成报表。智能张拉系统可以对张拉过程中的数据实时同步记录，真实、全面还原施工行为，节省了张拉力、伸长量等数据计算和填写的过程，减轻了人员的工作压力，提高了工作效率。第六，具有远程监控功能。智能张拉系统可以借助计算机终端进行远程监控，构建业主、监理、施工、检测单位统一交流的平台，打破地域的限制，方便工程项目参与方及时了解施工进度，便于质量管理。

2 桥梁预应力智能张拉施工工艺

2.1 张拉设备的安装

在正式的张拉施工开始之前，相关技术人员和监理人员要对各零部件进行检测，确定各项指标参数合格后再将检测资料投交系统监理平台，经系统审批通过后才能启动张拉作业项目。现场施工人员根据设备安装说明规范自己的操作行为，具体的安装流程如下：首先，安装限位板，准确定位止口和锚板；其次，安装专用千斤顶，确保千斤顶止口指向限位板；然后，安装工具锚，校正前端张拉端锚和工具锚，保持两者孔位排列的一致，避免穿心孔的交叉错乱；接着，接入千斤顶油管，安装油表和油泵电源；最后，启动油泵装置，反复抽动千斤顶活塞，排除气缸中多余的空气。

2.2 智能张拉

第一，现场操作人员和监理人员按照场地摄像监控，启动张拉智能平台系统，向智能张拉仪发出信号，控制专用千斤顶按预先编制的程序进行自主均衡式张拉；第二，油泵为千斤顶张拉油缸供油，以五级加载模式逐次上升油压；第三，智能张拉平台系统对每一级的张拉进行同步记录，自动对张拉后的活塞伸长值计算分析，准确测算出偏差；第四，张拉过程依靠智能张拉系统平台和LZ-5901智能张拉仪系统对专用千斤顶的加载速度进行控制，保证负荷的合理以及供油的稳定；第五，系统根据自动校核测量的伸长值理论数据与实际数据的差距进行预警，当偏差超过±6%范围时，系统就会立即发出警报，自动停止张拉。

3 桥梁预应力智能张拉施工控制

3.1 顺序控制

第一，张拉施工要遵循一定的顺序，确保操作的对称、连贯、均衡、精准，避免各零部构件在张拉中因受力不均而出现侧弯、扭转等变形问题，防止附加应力的产生；第二，要对张拉设备的移动次数进行预先程序编制，确保张拉科学、有条理；第三，张拉施工顺序要按照设计方案和规范要求严格把控，最大限度地保证施工中的对称性；第四，对于同一个束扁锚，要先通过分索张拉方式对相应中心孔进行施工，再扩展至对称张拉施工。

3.2 质量控制

首先，相关施工人员要严格按照生产操作规范要求进行梳编穿束，防止钢绞线互相缠绕和索力分布不均勻；其次，准确定位限位板的具体朝向和锚的预定位置；然后，对千斤顶、限位板和工具锚板进行同轴锚固。

3.3 安全控制

其一，相关施工人员要牢记安全第一的原则，在施工现场尤其是高危地段应该放置安全警示牌，严禁一切不相关人员私闯场地，将外界的危险源隐患降至最低；其二，张拉施工作业需要由专业的技术人员进行现场指挥和操作，一旦发现质量安全问题，必须立即停止施工，直到故障解决后才可再次开工，避免态势的进一步恶化；其三，在千斤顶的使用过程中，要保证梁端和支架的紧密衔接以及相应位置的对称，确保整体结构的稳固；其四，张拉施工完成后，要对桥梁桥体进行压浆处理，避免张拉工具锚和预应力钢筋的断裂；其五，要加强整个张拉施工过程的监督管理工作，杜绝违规操作行为，确保工作人员人身安全。

4 结语

我国飞速发展的交通运输业带动了桥梁工程的茁壮成长，桥梁建设的规模不断扩大，跨度也越来越大，这对桥梁施工的技术标准提出了更高的要求。随着技术水平的不断完善，预应力施工被广泛应用到桥梁施工中，其中智能张拉工序直接影响到桥梁结构的稳定，相关技术人员要加强施工控制，从顺序、质量和安全三方面确保施工的圆满完成。

参考文献

[1] 张耀永，王锡志.预应力智能张拉施工技术在桥梁工程中的应用[J].工程与建设，2015（2）：260-261.

[2] 胡新贵.公路桥梁施工中预应力技术应用研究[J].道路与桥梁，2014（10）：30-31.

[3] 张开.预应力智能张拉施工技术应用及控制要点[J].湖南交通科技，2013（4）：93-95.