预应力智能张拉系统在桥梁施工中的应用探析

韩明强

（中铁十八局集团轨道交通工程有限公司, 广西 南宁 530022）

在桥梁施工中要对张拉操作进行合理的控制，现在，通常采用的张拉力控制方法有双重控制方法，在预应力张拉施工的过程中，对预应力进行审核全部都是由人工完成的，这种方法会产生很大的误差.在以前的预应力张拉施工的过程中，技术还不够成熟，而且机械设备也不完善，施工的质量不高，因此，在桥梁施工的过程中会出现很多的问题，尤其是在预应力控制的过程中会出现精度比较差的问题，而且在施工过程中会受到外界因素的干扰，施工时依靠人工，效率低下.现在，预应力技术已经得到了完善，将落后的施工工艺进行了改进，从而能够实现智能化的预应力张拉施工.

1 桥梁施工中的预应力分析

1.1 桥梁施工应力分析的目的

分析桥梁施工的应力时，应保证在设计条件下具有足够的柔韧性，防止桥梁施工因断点附加位移、桥梁施工支撑造成应力破坏问题，具体包括以下几方面：①使桥梁施工的应力在规范的许用范围内；②使施工的荷载符合材料要求标准；③解决桥梁施工动力学问题；④优化桥梁施工的布置设计.

1.2 常见的桥梁施工形变的形式

1.拉伸形变

桥梁施工最常发生伸长或缩短的轴向拉伸和压缩形变，这是由方向相反、大小相等、桥梁施工中心轴线与作用线重合的一对外力所引起的.

2.剪切形变

桥梁施工之所以会发生剪切形变，是因为有一对方向相反、大小相等、作用线垂直于管轴且距离很近的力作用于桥梁施工，其作用方向相对而动.

3.扭转形变

桥梁施工还可因为某种因素发生扭转形变，此形变是由大小相等、方向相反、作用面垂直于桥梁的一对力所引起的.扭转形变可使桥梁施工的两个横截面绕桥梁施工的中心轴线发生相对转动.

2 预应力智能张拉技术

2008年，我国首次将计算机技术应用到预应力张拉技术中，从而从实践的角度上实现了智能化的预应力张拉系统的发展，我国智能化的预应力张拉技术开始兴起.

预应力智能张拉技术能够自动化的感知，对施工进行逻辑化的推理，进行科学的决策，按照施工的特点，制定预应力张拉技术的步骤，实现对预应力张拉施工的过程控制，而且能够结合信息技术和计算机技术，将信息化技术与机械技术融合在一起，从而实现了桥梁预应力张拉施工的智能化处理.

3 预应力智能张拉系统

3.1 系统的分析

预应力智能张拉系统是对传统的预应力张拉施工的改进，提高了控制的效果，其运用现代化的技术，结合信息化技术，实现了自动化的控制，将液压技术、计算机技术与预应力技术结合在一起，从而使控制的精度提高，实现了施工现场的全面管理，预应力张拉系统运用自动化控制理念，实现了泵站的自动化控制，人工控制泵站结合机器控制，提高了控制的精度.

3.2 系统的构成和技术标准分析

预应力智能张拉系统主要是由智能化的泵站、操作系统、千斤顶和自动化的张拉软件构成的.

智能化的泵站主要是采用伺服控制技术，在泵站的内部形成自动化控制的阀门，然后运用压力传感器接收信号，运用闭环控制的方法，能够实现系统中信息的传递，然后借助液压油驱动的方式，对千斤顶施加压力，从而能够产生预应力.智能操作系统结合人工智能软件，实现了人机的交互，人们可以通过软件与人工相结合的方式控制系统，按照设计好的步骤，将程序输入到系统中，从而能够自动化的完成张拉的过程，而且能够对工艺进行完整的记录，从而获取最准确的张拉数据.智能张拉软件是在计算机上实现的，其运用Windows开发系统，从而能够实现对张拉过程的管理，而且还能够形成一个直观的界面，方便用户的操作，在张拉的过程中能够对不同的参数进行设置，然后实现自动化的数据分析.

3.3 基本工程和主要特征

在桥梁施工中，应该强化混凝土施工的质量管理，针对《桥梁施工技术规范》的相关规定，分析智能张拉系统的应用范围，并针对我国桥梁施工的基本特点，对施工的现状进行考量，然后分析桥梁施工人员的现状和方法，从而加强对于桥梁施工的控制.

1.工程施工中运用任务导入模式

在桥梁施工中，对预应力张拉进行控制的过程中，应该由专业的人员来完成，而且要通过准确地校验，要制定完整的操作流程，在张拉的过程中，不仅仅要做好张拉的准备，而且要分析卸荷过程中应该注意的问题，在现场施工的人员应该按照相关的规则，安装好所有的设备，确保设备可以正常运转，在相关的准备工作都完成后，运行智能张拉系统，实现张拉操作，以免准备工作没有进行导致张拉操作的质量不高.

2.在施工过程中运用权限管理的方法

在运用智能张拉系统的过程中，应该先对现场的任务进行分析，合理划分现场的任务，而且管理人员要对张拉系统的操作流程有深入地了解，在施工的现场，操作人员是不能随意修改系统的参数的，应该按照规范统一进行施工，如果在施工中发现系统的参数存在问题，应该向上级反映，得到上级的允许后才能够调整参数，参数的调整要让专业人员来进行，并且要做好相关的记录.张拉智能系统在使用的过程中，可以实现同步的张拉，在同步张拉操作之前，要对系统的伸长值进行分析，从而能够确保升降压保持一致.

3.系统内部形成无线通信装置

在智能化张拉系统中，要实现各个模块之间的信号能够同时接收，而且要确保系统能够在外界的干扰中能够正常的运行，这就需要建立系统的通信装置，在张拉的过程中，要将偏差控制在2%以内，确保张拉操作的同步进行.

4.在张拉智能系统运行的过程中要确保施工现场的安全性

在系统操作的过程中，要对现场突发的状况进行反应，在施工的过程中应该采取应急方案，从而能够确保施工的顺利进行.在智能张拉系统中可以设计一个防震的装置，而且可以设计辅助系统，当系统发生故障的时候，可以采取应急措施.

5.数据的安全性处理

在智能张拉系统使用的过程中，可以运用加密装置，确保信息的安全性，这项技术在生成文档的时候要严格按照规定的格式，而且，要对报告中的重要信息进行自动化的加密处理，在系统中可以设置二维码装置，用户通过扫二维码实现对数据的查看和下载.

6.实现智能张拉系统的远程诊断效果

在智能张拉系统维护方面，要实现远程化的诊断，管理人员不用亲自到施工现场，通过远程的方式就可以分析系统的故障，从而节省了大量的人力和时间，在智能张拉系统中安装远程监控设备，从而能够确保各个部门都能够及时了解系统发生故障的原因.

4 智能张拉系统在桥梁工程施工中的具体应用

预应力智能张拉系统在设计的过程中经过了国家相关测量机构的监测，而且制定了相关的数据标准.预应力智能张拉系统在测量过程中的精度可以控制在0.5%以内，而且其比规定值的精度还要高，可以满足在桥梁施工中预应力的控制，现在，预应力智能张拉系统已经在我国不同的省市广泛应用，在公路桥梁的施工中应用比较广泛.

在桥梁施工的过程中，预应力智能张拉系统也得到了各个施工单位的肯定，通过对施工结果的分析，预应力智能张拉系统比手工的方式具有明显的优势，其精确度高，不会产生较大的误差，而且提高了施工的效率，提高了施工的质量，在预应力张拉施工的过程中，减轻了工作人员的工作强度，而且能够排除外界的干扰，可以实现同步张拉，提高了施工的效率，节省了施工的时间，能够减少施工中不确定因素的影响.而且，当张拉操作完成后，系统还可以进行智能化的数据处理，能够计算出张拉的结果，并将数据储存，并且运用了加密处理软件，设计了防伪的张拉记录表.

结束语

在桥梁的施工中，预应力张拉的施工是比较重要的，其关系到桥梁施工的质量.本文分析了我国桥梁工程预应力张拉施工的问题和原有的预应力张拉施工技术的局限性，并且分析了预应力智能张拉系统的运行原理和主要的应用.预应力智能张拉系统具有安全性和可靠性，在使用的过程中比较稳定，而且自动化程度高，并能够提高预应力张拉施工的精确性，从而确保桥梁施工的质量.预应力智能张拉系统实现了远程的诊断功能，在桥梁施工的过程中，能够及时地发现系统的故障，不耽误工程的进度.

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