智能张拉技术在预应力施工中的应用

赵永鹏

（中交二公局第六工程有限公司，陕西 西安 710075）

智能张拉技术在预应力施工中的应用

赵永鹏

（中交二公局第六工程有限公司，陕西 西安 710075）

随着我国经济的快速发展和科学技术的不断进步，高速公路、桥梁建设逐渐呈现出大规模趋势，预应力连续梁桥中张拉施工在公路建设的实际应用中较为广泛。预应力张拉施工在桥梁工程施工中能够保障桥梁质量，对桥梁结构和耐久性有着重要作用，而当前研究的智能张拉工艺主要利用计算机软件进行预应力张拉施工的控制和指挥，将能有效降低人工失误率，以便良好控制预应力大小和保障桥梁施工质量，有效降低工程建设成本。本文通过对智能张拉技术的概述，探究了智能张拉技术在预应力施工中的实际应用，并对预应力智能张拉施工工艺的发展前景作了浅要分析。

智能张拉技术；预应力施工；应用

现今在预应力施工中应用的智能张拉技术主要依赖于计算机设备完成智能化操作，促进相关设备进行自动化运行，这将需要使用局域网无线网络进行智能张拉仪器和计算机设备的良好连接，以互联网为载体交换有效数据，进而实现对预应力施工中智能张拉技术应用。预应力智能张拉施工工艺将能促进施工过程中相关设备的自动化，将能降低或者避免人为因素对预应力施工过程中的不利影响，以便规范施工工艺和张拉技术流程，确保预应力施工的质量。

一、智能张拉技术概述

（一）智能张拉系统的工作原理

智能张拉程序控制系统主要构成有系统主机及作业前端设备，其中作业前端设备将由测控电路、油泵、千斤顶以及传感器等相关仪器设备构成，在程序操控上其系统软件界面适用度较高，可便于工作人员进行操作工作，而系统主机的界面设计则需依靠一线操作工人。

预应力智能张拉系统工作原理中，需在梁体的两端分别装置千斤顶和工具锚，并将其与预应力智能张拉仪进行分别连接，工具锚与预应力智能张拉仪之间以信号线进行连接，千斤顶则是以油管实现与预应力智能张拉仪的连接，在千斤顶与桥梁之间需加入限位板设置。预应力智能张拉系统主要以相关应力作为系统控制的指标，以伸长量之间的误差为校对的指标，在预应力施工过程中，智能张拉系统将会采用传感技术进行相关的数据采集，并实时反馈至系统主机处理，在油泵站接收系统根据实际工作情况发出指令，进而能够对变频电机的工作参数进行有效调整，以便确保油泵电机的速度和张力力及加载速度的有效控制。系统主机依据工作之前预设程序进行相关指令发布以有效控制相关设备的机械操作，实现自动化、智能化的预应力张拉施工过程。

（二）预应力施工智能张拉系统操作流程

在预应力智能张拉技术施工前应严格检查相关材料以及器具，确保其符合规定的标准，其中包括砼强度弹性模量、钢绞线、钢筋、锚具、连接器、千斤顶以及张拉机等相关配件设备的检测，以便保证张拉系统能够顺利运转。

在相关检查工作完成后就可进入智能张拉操作的程序：进入系统操作主界面之后，将工程信息录入系统，并对梁型、张拉阶段设计控制应力以及伸长值等进行参数设置；下一步则是进行软件控制操作，观测压力值与位移值的数值变化，若出现异常情况需及时暂停操作以检查异常因素；在预应力张拉技术施工过程中还应高度注意梁板两端设备与千斤顶的工作状况，确保施工安全；在每一孔的张拉施工完成后则设备自动退顶并保存有效数据，再进入下一个张拉环节，张拉施工操作前应与之前施工步骤一致；当整个梁板张拉施工完成则可进行张拉报表的制作并打印输出；最后对软件、电机、电源、千斤顶以及油管等设备有序进行关闭、断开操作，以便保证设备的再次使用率。

在智能张拉系统作业过程中系统主机装有安全预警操作，这将能保障系统安全作业，并避免超张拉等隐患。智能张拉系统执行过程中，相关数据与曲线图形将会直观呈现在系统主机界面上，可确保张拉施工过程结合不同的施工要求制作并打印不同的输出报表，以实现张拉施工的同步性和实时性。

二、智能张拉技术在预应力施工中的实际应用

在某高架桥现浇箱梁工程中，有关预应力施工中应用智能张拉技术，使用的预应力张拉程控设备，油泵与千斤顶相分离将便于施工操作。结合具体的调查数据，该现浇梁混凝土强度在51.03MPa左右，张拉强度则为57.12MPa，在进行弹性模量设计时计算其为4.02*104N/mm2，而实际应用的弹性模量为4.61*104N/mm2，满足相关设计规范的要求。

在整个张拉施工中第一个张拉控制阶段，将钢绞线的张拉应力设为15%σcon，以避免伸长量存在误差值并保障同束各根的钢绞线受力均匀；在钢绞线张拉应力超过这个数值时将处于持荷阶段进而自动松开千斤顶吊绳并记录油缸伸长值、工具夹片外露量。第二个张拉控制阶段则是自动控制升压速度，以30%σcon应力值为限，接近该值时将会自动减缓升压速度，到达并超过30%σcon时将会进入持荷环节，与第一张拉控制阶段尾期工作内容一致。在第三阶段则是对油泵进行自动张拉控制，该阶段则以100%σcon应力值为准，接近时自动减缓升压速度；在达到100%σcon时则处于静停持荷阶段并自行补压，持荷完毕则与上述两个阶段后期操作内容一致，记录伸长值与外露量。在锚固阶段则依赖于缓释系统进入卸荷锚固操作程序。

三、预应力智能张拉施工工艺的发展前景

预应力智能张拉施工工艺在操作流程上较为简便，相关操作设备需人工控制，但在张拉施工过程中并无人力因素与环境因素的干扰，有效保证施工质量；并且在设计要求及施工技术规范上，张拉停顿点、加载速率以及持荷时间等都能有效控制，降低有效预应力的损失度。而且在预应力施工过程中应用智能张拉技术，依靠计算机设备实现自动化操作与监测，在测量数据上能进行实时控制，将会为现场施工质量控制和规范严谨性提供有利条件，并且在一定程度上将能规避工程施工过程中的数据造假风险。

因而，智能张拉技术在预应力施工中的应用范围具有拓展的空间，其以有效降低预应力施工过程中的人工强度、增强相关工作人员的技能等优势满足现代化的预应力施工要求；当前，在国内较多的大型单位中有关智能张拉技术的研究程度有所增强，该技术以高精度和较强稳定性，为保证预应力张拉施工质量提供了有利条件，在市场应用中具有广阔的发展前景。

结束语

综上所述，预应力智能施工技术的发展研究将能进一步促进预应力施工的规范化与标准化，并在施工过程中推动张拉控制精度的向前发展，提高预应力施工质量。随着智能张拉技术的快速研究和日益成熟，将能保障国内桥梁施工安全和确保施工质量，节约建设成本，并有效拓展国内预应力施工技术领域，为加快现代化进程作贡献。

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TU75

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1007-6344（2015）04-0137-01