淺談箱梁預應力智能張拉在施工中運用

徐 雷

（江蘇宿遷交通工程建設處有限公司,江蘇 宿遷 223800）

0 前言

目前我國公路建設事業的不斷發展，在橋梁建設方面取得的可喜成果，隨著新技術、新工藝、新材料、新設備的大力推廣，在橋梁建設中不斷使用。預應力在現代橋梁施工中廣泛施工，以往傳統的預應力施工采用人工張拉，在施工精度上存在偏差，隨著新工藝、新設備的推廣應用，預應力智能張拉已在現代橋梁施工中被逐漸推廣使用，本文闡述在121省道新汴河大橋箱梁施工中采用智能張拉施工技術，該技術在宿遷首次使用。

1 工程概況

121省道新汴河大橋主橋采用42M+70M+42M變截面現澆預應力混凝土連續箱梁，引橋采用35米預應力混凝土組合箱梁，全橋共計35米箱梁98片，箱梁采用C50混凝土，采用高強低松弛預應力鋼絞線，其直徑為15.20mm，錨具采用M15-4、M15-5型系列錨具及其配件，預應力管道采用圓形金屬波紋管D內=55mm。

2 智能張拉的構成及原理

2.1 張拉設備構成

（1）預應力智能張拉儀。該設備為液壓壓力輸出裝置，通過計算機控制，有效的為張拉千斤頂提供可靠、穩定的加載動力，具有加載、持荷、卸載等功能。該設備能夠精準的實現程序設定的命令，通過無線傳輸接口確保數據通訊的可靠交互。（2）智能千斤頂。千斤頂自身附帶電子位移傳感器和力傳感部件傳感器電纜連接的顯示控制儀。具有精度高、誤差小、量程大、移動平順等特點。（3）高壓油管。油管包括進高壓油管、回油管，其構成千斤頂加載提升、回程的油路。

2.2 智能原理及優點

預應力智能張拉，是對預先設定的張拉參數，通過計算機控制停頓點、加載速率、持荷時間等張拉過程要素來實現自動控制張拉質量的過程，與傳統張拉相較，其優點如下：

（1）自動同步。對稱同步張拉儀計算機控制兩臺或多臺千斤頂同時、同步對稱張拉，主控制機與從控制機實現數據無線傳輸連接，實現“多頂同步張拉”作業，消除了對稱張拉不同步對結構造成的扭曲等危害。而傳統張拉，用兩端油頂人工控制，難以同步張拉目的。（2）張拉應力精確控制。智能張拉應力由計算機控制油泵運行，張拉應力數字油表的精度可達1%（0.1Mpa），而傳統靠人工控制油泵，其機械表面刻度數值精度為1Mpa，并且受外界干擾，致使油表指針會產生晃動，加上人工讀數存在人為誤差等因素，其應力誤差一般在±15%。因此，數字智能控制應力精度比傳統人工張拉精度高。（3）延伸量精確控制。傳統張拉油缸伸長量由人工量測，其精度只能達到1mm，而智能張拉通過傳感器實時延伸量數據，并進行計算，其精度可達到0.01mm。當延伸量超出范圍時，主控系統會及時發出警報，從而真正達到“雙控”的目的。（4）初張應力自動捕捉。智能張拉控制系統可自動捕獲初始應力點，確保精確性，而人工取不能獲取。（5）自動控制整個張拉過程。智能張拉可一鍵完成，不受人為、環境因素影響，持荷時如果應力下降系統會自動補張，從而確保了整個預應力的均勻、穩定傳遞，確保有效預應力滿足設計規范的要求。（6）數據記錄真實可靠，可溯源。張拉數據具有自動儲存功能，自動對張拉過程數據記錄儲存，確保張拉數據原始記錄的真實可靠性，避免了出現人工填寫數據造假現象。張拉結束后將張拉數據電子歸檔保存，以便查詢，具有可溯源性。

3 智能張拉工藝

（1）張拉前通過計算機對張拉控制系統設定，箱梁的編號、預應力孔號、張拉各項參數后，檢查張拉油頂是否安裝到位，各項設備連接管線、數據線對接處是否擰緊。以上工作就位后，由操作人員啟動智能張拉平臺系統，輸入需要張拉箱梁的編號、孔號，啟動張拉程序,控制平臺系統發出信號，傳遞給智能張拉系統，由張拉系統控制油頂進行同步對稱張拉，一鍵完成張拉，實現了張拉過程智能控制，不受人為、環境因素影響；（2）張拉控制系統油泵，加載過程按四個級依次上升油壓，分級為0.15σcon(初應力),0.30σcon、0.50σcon、1.0σcon；（3）在張拉過程中張拉平臺系統分別對各級進行量測和記錄，量測每一加載級張拉應力后的油缸伸長量的讀數，同時復核伸長值與計算值的偏差；（4）在應力張拉過程中，系統將自動校核量測數據，當實際伸長值與理論伸長值相差大于±6%時系統將自動報警，并停止工作。待排除問題后，方可進行下一步的工作。

4 智能張拉控制

4.1 質量控制

（1）應對錨墊板后的混凝土密實性進行檢查，檢查有無存在空鼓現象，有空鼓時及時處理后再進行張拉，并將孔道中的灰漿清理干凈。（2）在穿束時，對鋼索進行編號困扎成束，不得紊亂避免鋼絞線穿索時相互纏繞。（3）檢查夾片與錨頭規格配套使用。（4）錨墊板、錨具和千斤頂應位于同一軸線上。

4.2 安全控制

（1）張拉現場應有明顯標志，設安全警戒圍擋。（2）作業應由專人負責現場指揮，張拉作業人員應經培訓考核合格后方可上崗。（3）張拉千斤頂正后方設置張拉圍擋，位置距離張拉千斤頂2-3米，在圍擋前面放置木板，后面加襯5mm鋼板，張拉圍擋應穩定牢固。

5 結語

通過已完工的新汴河大橋96片35米箱梁張拉數據結果顯示，伸長量誤差在±1%以內，避免了人工張拉不足，提高了張拉精確度，有效提高了工程質量，實現了橋梁預應力的智能化、規范化、科學化施工。

[1]JTGTF50-2011.公路橋涵施工技術規范[S].

[2]GB50010-2010.混凝土結構設計規范[S].