预制箱梁施工中预应力自动张拉技术的应用

熊科

摘 要：近年来，高铁桥梁建设成为发展我国高速经济的重要工程项目。在高铁桥梁建设中预制箱梁施工中预应力自动张拉技术迅速发展。与传统的靠手工进行张拉的预应力施工技术相比较，预应力自动张拉技术可提升施工效率，实现施工误差低的高精度和高稳定性。为了消除传统预应力张拉带来施工弊端，为有效控制张拉质量等，国内很多有关桥梁研究的企事业单位及高校对预应力自动张拉技术进行了相应的研究。

关键词：预应力自动张拉；预制箱梁；应用

1 引言

现阶段，随着预应力自动张拉技术的发展，预应力自动张拉系统使整个工程建设进行科学调控，保证自动化张拉系统的高效性，同时能够保证整个工程质量和安全达标。现阶段，随着我国对土木建设工程施工技术创新性要求逐步提高，尤其是对桥梁自动张拉技术的应用，必将会对整个桥梁的施工技术带来有效利益。

2 高鐵箱梁预应力自动张拉技术概述

2.1 预应力系统自动张拉技术功能

对于箱梁预应力张拉时施加的外部荷载需要符合精确性、稳定性和高效性的要求，同时，在施加外部荷载的过程中，会出现施加应力存在误差的现象发生，正常的预应力箱梁张拉技术中的误差大小在1%左右，利用自动张拉技术可以将误差进行可控分析。同时可以借助于计算机技术实现对自动张拉过程中张拉力的控制及伸长量的控制，这样就能够有效的实现“双控”，保证整个系统张拉力满足箱梁预应力张拉力的范围，进而为实现同步张拉做准备。

2.2 预应力自动张拉技术工艺原理

对于高铁桥梁箱梁预应力自动张拉技术而言，自动张拉系统主要由测量系统、控制系统、液压系统、数据上报系统等4大系统组成，其主要的工作原理是由计算机对整个应力进行控制，从而保持与张拉设备的一致性，主要的工艺完成过程中需要的设备有计算机控制系统、千斤顶、笔记本电脑、高压油管等组成。将施加的应力作为主要控制指标之一，并利用数据传输系统将测得的应力数据进行有效的分析，并传送到相关的电脑设备中，并由电脑主机进行控制应力的施加大小，保持施加应力的一致性。自动张拉系统的2个控制柜分别放在箱梁的两端，一台为主控柜，另一台为从控柜，每个控制柜控制两台液压泵站，并且和千斤顶由有线信号线连接起来（具体布置见图1），实现同步自动张拉，使张拉全过程的张拉力和伸长值的实时校准，过程数据自动采集与分析，张拉结果实时上报。

3 高铁预制箱梁预应力施工工程概况

某高铁合福铁路铜陵长江大桥北岸铁路引桥（DK122+089.769～130+051.748）上部结构除N4～N7、N101～N104采用现浇连续箱梁外，其余均采用后张法预应力混凝土简支箱梁，其中245片32m简支箱梁，6片24m简支箱梁。箱梁为单箱单室双线简支箱梁，梁面按照人字坡两列排水布置，桥面采用CRTSⅠ型双块式无碴轨道，梁端顶板、底板及腹板局部向内侧加厚。对于张拉方法选择采用自动张拉法。对箱梁进行预施应力必须按照预张拉、初张拉、终张拉三个阶段依次进行；对于自动张拉技术的应用，首先要建设自动张拉平台，并根据平台搭建及自动张拉技术的相关要求，安装相关的硬件设施，其中包括工作锚及锚片，限位板的安装，利用千斤顶吊装到位等。其次是在进行有效的施工之前，要将每片需要张拉的梁进行定位编号，编号的目的是保持每片梁的唯一性，从而确保了梁上每道孔道的代号的唯一性。最后是由施工技术人员对张拉目标梁的张拉报告进行详细填写，将需求数据上传至电脑系统并进行自动处理。

4 预应力自动张拉技术的技术优势分析及应用

对于预应力自动张拉技术而言，其是主要借助于自动化计算机技术，实现整个桥梁张拉技术的有效运用。其中包含有四个方面的技术优势，分别是高效、精度高、自动监控无需施工人力、可实现双控操作及观察。其中实现双控主要是指能够在电脑屏幕是实时的显现出张拉力的数值和相应的张拉伸长值，从而对整个桥梁的预应力张拉技术实现远程操控，进而控制张拉力的大小，对于桥梁预应力张拉力和张拉伸长值进行双控。

在自动张拉技术应用上，主要体现在整个桥梁自动张拉技术的施工过程中，根据现有的自动张拉技术的施工流程标准分析，其主要应用在施工过程中的对张拉应力数据的有效传递上，从而实现数据的实时上传进而由电脑做出判断，维持相同的应力值，进而保证张拉系统工作的自动完成。

5 预应力自动张拉技术经济分析

预应力自动张拉技术需要的设备和相关的技术较为经济性，主要体现在自动化的控制系统的成本上，其成本大约20万，但是其使用周期长，与传统的张拉技术相比较，预应力自动张拉技术能够减少技术人员的参入，同时也降低了施工过程中的对风险管控的相关成本，所以说，预应力自动张拉技术具有很好的经济性。

6 结束语

在高铁桥梁预制箱梁施工中采用自动化预应力张拉技术，能够有效的节省施工周期，从而减少人力物力的大量投入，从保证工程质量及工程完整程度的前提下，提升工程的施工质量，实现技术和经济的双向效益。在高铁桥梁以后的预应力施工过程中，要积极开展相关的自动张拉技术的应用分析，结合现阶段的施工过程中出现的难点问题，及时进行改进与创新，实现经济与技术的双料收益。

参考文献：

[1] 王晶龙.预应力智能张拉技术在预制小箱梁施工中的应用[J].国防交通工程与技术， 2015（1）：78～80.

[2] 王林冬.预制小箱梁施工中预应力智能张拉技术的运用探索[J].中国房地产业， 2017（15）.