桥梁预应力张拉云管理平台设计方案研究

张树妹

福州市城乡建总集团有限公司，福建 福州 350000

1 前言

由于预应力张拉施工在桥梁竣工时具有隐蔽性，张拉施工过程中留下的质量隐患往往难以在成桥竣工验收时被有效识别发现，因此容易造成混凝土结构中建立的预应力状况与设计预期相比出现较大误差，即使桥梁顺利通过竣工验收，也可能在后续施工过程中逐渐暴露出预应力不足、不均匀引起的梁跨下挠和梁体开裂等病害。随着来物联网技术不断进步及高速无线网络的普及，客观上已经有条件对张拉过程进行实时监控。通过云平台将原本离散的预应力张拉管理各个环节：施工设计图、原材料检测、预应力张拉、张拉过程监管、质量验收有机的统一起来，对桥梁预应力施工进行精细化管理。桥梁预应力智能张拉技术配套云管理系统，形成的桥梁预应力施工质量云管理体系，能够实现预应力张拉质量管理“实时跟踪、过程控制、动态验收、及时补救”，利用该系统，管理者能全天候对桥梁预应力施工质量进行控制，降低管理成本，大幅提高施工质量管理效率。

2 系统组成

通过对既有的智能张拉系统进行设计改造增加位移通信模块，通过无线网络将张拉系统与智能张拉云平台联网，张拉系统将实时张拉数据上传到云平台，云平台根据存储的数据对张拉数据进行管理，结合材料检测信息联动，可以对每根钢束做到溯源管理［1］。

3 云平台主要功能

3.1 钢束信息化管理

所有钢束进行唯一编号，根据这个编号可以查出钢束型号规格、锚具型号规格、原材料检测报告、施工单位、张拉时间、张拉力、伸长量、对应梁体的砼配合比、抗压强度等相关信息。

设计了连续梁编号助手及简支梁编号助手，系统可以根据用户输入的简要的信息自动生成一座桥里面每一跨，甚至是每一片梁的编号。在新增钢束选项框里面需要将每一个钢束信息与其对应批次的钢绞线的试验检测报告及其所在梁的混凝土的试验情况与浇筑信息进行联动选择。同时钢束编号做成方便同一个断面钢束可以同时输入的文本框输入，用户可以在一个界面同时输入所有一个断面的钢束信息，方面用户对钢束进行位移编号管理［2］。

3.2 材料检测信息联动

预应力进行张拉的前提条件是混凝土达到预定龄期及该批次钢绞线检测合格，现场进行张拉时候需要输入钢绞线的唯一编号，系统会自动根据编号查找到该钢绞线对应的梁的混凝土及钢绞线的质检信息。张拉过后，材料检测信息与张拉信息一起组成桥梁钢绞线施工信息库为竣工验收，桥梁维养提供一个可以追溯的信息化数据库。

3.3 智能审批

可以分配不同的管理权限，系统可以智能化对是否能进行张拉进行判定，智能张拉设备输入钢束位移编号后，系统会自动与云系统上存储的该钢绞线对应的混凝土浇筑信息及钢绞线试验检测信息进行匹配检查，混凝土龄期未达到设计要求的张拉龄期或者强度未达到设计要求时候，系统会自动拒绝该编号的钢绞线进行张拉［3］。对于已经过了校核期的张拉装置，系统会自动锁定该张拉装置，不允许张拉系统使用该张拉装置进行张拉。

3.4 不合格管理

对于首次张拉不合格的钢绞线将进入不合格台账管理，在钢绞线唯一编码的情况下，首次张拉不合格的钢绞线需要完善处置并重新审批方可进行张拉，同时要求附上张拉不合格原因分析及处置方案，已备今后验收及管养人员查阅。

3.5 千斤顶校核管理

设计了千斤顶校核管理，对所有进行进入云平台的千斤顶进行统一电子编码，千斤顶一接入智能张拉管理平台，系统可以自动识别出千斤顶的编码并自动读取千斤顶的校核信息，同时也自动核对千斤顶的量程及校准日期，量程及校准日期不合格的自动锁定该编号千斤顶。

4 云平台对张拉施工的提升

云平台建设后对预应力及索力施工过程进行监控，杜绝人为影响，可以做一个完整的施工质量评价，强化张拉施工过程的管理，大幅提升张拉施工质量。

4.1 实时

统一接口后，所有张拉数据就可以接到统一的张拉管理平台，所有张拉数据将在张拉过程中同步实时传输到云平台，彻底杜绝了张拉数据造假。

4.2 可追溯性

在施工过程中对梁的编号进行规范，所有梁均有唯一编号，梁的张拉数据可以溯源。

4.3 及时补救

规范补张或者放张的操作流程，对于张拉过程中伸长量或者张拉力有问题的钢束可以立即处理，彻底消除因预应力张拉不足引起的质量隐患。

4.4 大数据科研

利用平台上海量的数据，可以对张拉数据进行分析提取，可以对张拉有效预应力及理论伸长量的计算方法进行优化，给设计单位在设计时候提供参考，优化设计方法。

5 结语

预应力及索力张拉是桥梁施工过程中最为关键的一道工序，预应力及索力张拉的质量直接影响桥梁的质量。传统的预应力、索力张拉施工过程缺乏高效可靠的跟踪检测手段，即使使用智能张拉系统，由于指标体系及验收规程尚未形成，检测工作往往陷于被动，不能实现主动的过程控制和验收评估。通过该系统的时候，可以做到对张拉过程的全过程信息化监管。可以非常明显的促进预应力张拉施工质量的提升，促进桥梁工程施工管理往信息化、精细化方向发展。