探索智能张拉技术在铁路箱梁预制过程中的应用

摘 要 智能张拉技术是铁路箱梁施工中关键的工序之一，张拉技术直接关系到箱梁的安全性和耐久性，能够有效降低施工风险，提高施工的准确性。基于此，本文阐述了预应智能张拉工艺，包括张拉前的准备阶段、智能张拉设备的安装等，并探讨智能张拉技术的优越性，分析智能张拉技术在铁路箱梁中预制中的具体应用，以期推动中国铁路桥梁建设领域上升到新的水平。

关键词 张拉技术;铁路箱梁;预应能力;智能张拉

引言

智能张拉技术能够有效克服条路桥梁张拉施工隐患，在铁路建设领域广泛应用和推广，起到示范性作用，在现代化信息技术快速发展的时代，智能张拉技术在铁路建设领域也将进一步扩大应用范围。因此，相关铁路建设单位、施工单位有必要深入探究智能张拉技术的要点，充分提高铁路箱梁施工质量，进而推进智能张拉技术向智能化、规范化、标准化方向发展。

1 预应力智能张拉技术的工艺

1.1 张拉前准备阶段

在铁路施工预制过程中需要做好智能张拉技术的前期准备工作，在材料用具准备上包括钢绞线、锚具、夹具等，并且检验其是否合格，确保在使用期限内;在安全防护设施上，确保设施齐备，包括安全警示牌、警戒线、标识语等;优化弹性模量设计，确保满足设计标准，作业人员要具备上岗能力，提高工程安全性能。确定钢绞线编号的捆绑问题，并将锚具与限位板结合使用，将各类参数数据录入计算机系统，创建铁路箱梁的梁型数据库，将张拉参数、梁型参数等、力筋数量、长度、力筋编号等数据汇总在数据库中，会迅速生成张拉参数模板，随后将参数模板拷贝下来，下载到张拉仪主机中加载，确保为施工设置提供数据支持。

1.2 启动智能张拉控制系统

首先启动主机电脑，点击加载后的张拉参数模板，张拉技术人员要仔细核实复核梁号、张拉工序流程、张拉参数等信息，通过拍照等方式详细记录张拉界面信息，确保准确无误，符合施工条件，然后一键启动，开始张拉施工作业，充分保障张拉数据的准确性，为后续施工创造良好的施工条件。启动后，相关技术人员要做好维护工作，检查各传感器的状态是否正常运行，并且通过人工方式量取夹片外露量，输入系统后继续张拉。通过张拉系统的信号传输功能，控制张拉系统的运动，确保千斤顶在安装中，支架部分与梁端垫板的良好接触，从能减少预应力的损失，并且在调整张拉顺序时尽可能减少张拉设备的移动次数，严格按照张拉工序进行张拉。

1.3 预应力筋穿束、锚固

在智能张拉施工中，预应力筋整束穿束贯穿于整个施工过程，作为施工建设的基本原则，相关人员在简化施工流程的同时，要保证施工效率和质量，施工人员在具体穿束前，应该严格控制预应力筋的锈蚀性，在进行张拉锚固时，确保一次成型，采用自上而下的顺序进行预紧，严格控制张拉预应力筋的伸长量，尽可能减小设计伸长值与实际伸长值之间的误差，将误差控制在合理范围内。

2 智能张拉技术的基本原理

铁路箱梁中的智能张拉技术在传统张拉技术上结合智能技术形成的一种新型技术，结合数字控制系统、信息化抽离手段、无线传输手段等，确保提升张拉技术在铁路箱梁预制中的应用效果。从而最大化实现预应力张拉技术的优势，提高箱梁结构性能，加强箱梁的安全保障[1]。智能张拉技术结构由油泵、千斤顶、主机结构、前段控制器、压力传感器等读个部件元素组成，张拉技术主要通过系统控制，发出控制指标，并技术对施工中产生的数据误差进行智能校正，系统中的传感器主要负责采集相应的数据信息，通过网络传输到主机内，借助远程控制软件进行数据处理分析，设备在接收到指令后，开始运行，如变频电机在接收指令后根据自身参数进行施工作业，在智能状态下提高张拉速度，减小设备运作误差，并且可在运行中将全过程信息数据生成档案记录，便于后期进行数据分析和综合评估，不断提高智能化施工水平，保障施工质量，较比传统张拉工艺，智能张拉技术控制系统实现了操作指令的规范控制。

3 智能张拉技术在铁路箱梁预制中的应用优势

3.1 张拉精度高

智能张拉技术较与传统的张拉相比，张拉预应力、伸长量、张拉荷载等先关参数均由张拉控制系统进行把控，减少人为操作失误概率，从而提高张拉精度。

3.2 有效实现张拉应力的动态控制

智能张拉控制系统能够对张拉应力、伸长量等进行动态控制，实时进行动态校核，通过智能张拉系统生成的存储数据上传至工程管理平台，可有效实现远程动态监测，进行质量责任追踪，明确记录张拉的质量状态，进一步提升铁路箱梁的梁体张拉的安全性、可靠性。

3.3 实现同步张拉

智能张拉技术利用自身功能进行同步对称张拉，换言之，智能张拉技术能够保证铁路箱梁的梁体两端实现同步、同时间张拉作业或停止张拉，对梁体实施同步双控。

3.4 便捷化管理

智能张拉技术作为铁路箱梁预制中的新型技术，提高了施工建设的智能化水平，將大量劳动力从繁重的工作中解放出来，推动铁路施工建设趋向现代化发展，张拉技术人员只需一键启动控制系统就可以实现张拉作业，提高施工效率，并通过动态控制，提高施工管理人员的管理效果和效率，通过建立的信息共享平台，将施工方、监理方、建设单位集成在同一平台，打破时空局限，提高工作效率，便于第一时间纠正错误。

4 铁路箱梁预制过程中智能张拉技术的应用

4.1 铁路箱梁在智能张拉技术中的应用要点

要想全面提升智能张拉技术的在铁路箱梁中的应用效果，必须做好铁路预制箱梁工程的施工准备工作，严格规范智能张拉技术的应用规范，稳步提升箱梁工程建设质量和效果，相关技术人员做好施工阶段的技术交底工作，并且提升施工技术人员的专业技能，确保施工人员持证上岗，熟练掌握设备操作要点和流程，在施工前做好相关参数的复核工作，并且对相关设备性能指标进行规范，最大程度上提升铁路工程施工的精确度。

预制箱梁长度、钢绞线连接长度、千斤顶工作长度是预应力控制的节本要素，在实际操作过程中，容易受切割设备的影响，容易出现散头的现象，相关施工建设人员应当合理控制预应力筋的控制因素，合理选择切割设备，将钢绞线的应用控制在合理范围内。在每完成一组钢束张拉后，张拉系统会自动记录和存储相关数据，并在稳定锚固后，可以自动进行下一组张拉作业，张拉技术人员需要仔细检查张拉数据连线是否有效连接，限位板和锚具的安装是否符合标准[2]。在全部完成梁体的钢束张拉后，及时切断系统电源，拆除锚具等设备，加强设备后期的维护和管理，延长设备使用寿命。

4.2 智能张拉技术的具体应用

第一，制作预应力筋材料。在铁路箱梁预制过程中，必须严格把控预制箱梁长度、钢绞线连接长度、千斤顶工作长度三要素，并确保钢绞线在运输过程中满足要素标准，在具体施工中，合理选择砂轮切割机，提高设备切割效率，防止散头情况发生，在下料到下一束标注前，及时梳理钢绞线，做好绑扎和检查工作，控制绑扎间距在2～3m，保障绑扎施工满足最终的工程质量标准和验收标准。

第二，穿束。穿束是箱梁工程建设中的关键过程之一，施工在人员在穿束前必须做好清理工作，清除油渍、锈蚀等，提高钢束的使用性能，在穿束前做好检查工作，提高引导头质量和穿束效率。

4.3 智能张拉的施工效果分析

在铁路工程施工中段，共有290榀箱梁，其中100榀采用传统张拉法，190榀采用智能张拉技术，确保温度相同、龄期一致、强度相当，分別将4片31.5m传统张拉预制箱梁、智能张拉预制箱梁进行统计，观察表1可见，外界温度相同、龄期相同情况下，箱梁伸长量偏差过大，总体数据的散性也较大。智能张拉应力与控制应力基本保持一致[3]。在延伸量接近于设计值时，数据的离散型较小。同时传统张拉法与智能张拉技术在成本上有所差异，人工张拉法通常需要人员进行手动作业，包括手动测量伸长量、操作方向阀等。受环境因素和人为因素影响较大，难以真正控制张拉精度，张拉锚固时间不充分的情况下，容易造成锚具变形，影响预应力筋的弹性，造成预应力损失。

5 结束语

箱梁预应力的智能张拉技术是由计算机全程操作的一种新型技术，能够有效规范施工工序，减少人工张拉产生的错误，预应力控制精度高，张拉的数据离散性小，施工结果的可信度较高，能够有效提升预应力的施工质量。施工人员在具体进行铁路施工时要严格把控预制箱梁的控制要点，不断提升自身的专业技能，加强智能张拉技术的应用能力，进而推动智能张拉技术在工程领域健康发展。

参考文献

[1]苏龙昌.现浇箱梁中预应力智能张拉与压浆的应用简析[J].四川水泥，2019，（11）：51.

[2]刘志强.智能张拉技术在铁路箱梁预制过程中的应用[J].绿色环保建材，2019，（5）：86-87.

[3]单文.智能张拉与压浆技术在预制箱梁施工中的应用[J].四川水泥，2019，（3）：110.

作者简介

江一舟（1984-），男，江西进贤人;学历：大学本科，中级，现就职单位：中铁十一局集团桥梁（物贸）有限公司，研究方向：高铁箱梁/T梁/轨枕预制。