預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)在橋梁施工中的應(yīng)用探析

韓明強(qiáng)

（中鐵十八局集團(tuán)軌道交通工程有限公司, 廣西 南寧 530022）

在橋梁施工中要對(duì)張拉操作進(jìn)行合理的控制，現(xiàn)在，通常采用的張拉力控制方法有雙重控制方法，在預(yù)應(yīng)力張拉施工的過(guò)程中，對(duì)預(yù)應(yīng)力進(jìn)行審核全部都是由人工完成的，這種方法會(huì)產(chǎn)生很大的誤差.在以前的預(yù)應(yīng)力張拉施工的過(guò)程中，技術(shù)還不夠成熟，而且機(jī)械設(shè)備也不完善，施工的質(zhì)量不高，因此，在橋梁施工的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)很多的問(wèn)題，尤其是在預(yù)應(yīng)力控制的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)精度比較差的問(wèn)題，而且在施工過(guò)程中會(huì)受到外界因素的干擾，施工時(shí)依靠人工，效率低下.現(xiàn)在，預(yù)應(yīng)力技術(shù)已經(jīng)得到了完善，將落后的施工工藝進(jìn)行了改進(jìn)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的預(yù)應(yīng)力張拉施工.

1 橋梁施工中的預(yù)應(yīng)力分析

1.1 橋梁施工應(yīng)力分析的目的

分析橋梁施工的應(yīng)力時(shí)，應(yīng)保證在設(shè)計(jì)條件下具有足夠的柔韌性，防止橋梁施工因斷點(diǎn)附加位移、橋梁施工支撐造成應(yīng)力破壞問(wèn)題，具體包括以下幾方面：①使橋梁施工的應(yīng)力在規(guī)范的許用范圍內(nèi)；②使施工的荷載符合材料要求標(biāo)準(zhǔn)；③解決橋梁施工動(dòng)力學(xué)問(wèn)題；④優(yōu)化橋梁施工的布置設(shè)計(jì).

1.2 常見(jiàn)的橋梁施工形變的形式

1.拉伸形變

橋梁施工最常發(fā)生伸長(zhǎng)或縮短的軸向拉伸和壓縮形變，這是由方向相反、大小相等、橋梁施工中心軸線與作用線重合的一對(duì)外力所引起的.

2.剪切形變

橋梁施工之所以會(huì)發(fā)生剪切形變，是因?yàn)橛幸粚?duì)方向相反、大小相等、作用線垂直于管軸且距離很近的力作用于橋梁施工，其作用方向相對(duì)而動(dòng).

3.扭轉(zhuǎn)形變

橋梁施工還可因?yàn)槟撤N因素發(fā)生扭轉(zhuǎn)形變，此形變是由大小相等、方向相反、作用面垂直于橋梁的一對(duì)力所引起的.扭轉(zhuǎn)形變可使橋梁施工的兩個(gè)橫截面繞橋梁施工的中心軸線發(fā)生相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng).

2 預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)

2008年，我國(guó)首次將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)中，從而從實(shí)踐的角度上實(shí)現(xiàn)了智能化的預(yù)應(yīng)力張拉系統(tǒng)的發(fā)展，我國(guó)智能化的預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)開(kāi)始興起.

預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)能夠自動(dòng)化的感知，對(duì)施工進(jìn)行邏輯化的推理，進(jìn)行科學(xué)的決策，按照施工的特點(diǎn)，制定預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)的步驟，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉施工的過(guò)程控制，而且能夠結(jié)合信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)，將信息化技術(shù)與機(jī)械技術(shù)融合在一起，從而實(shí)現(xiàn)了橋梁預(yù)應(yīng)力張拉施工的智能化處理.

3 預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)

3.1 系統(tǒng)的分析

預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)是對(duì)傳統(tǒng)的預(yù)應(yīng)力張拉施工的改進(jìn)，提高了控制的效果，其運(yùn)用現(xiàn)代化的技術(shù)，結(jié)合信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化的控制，將液壓技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)與預(yù)應(yīng)力技術(shù)結(jié)合在一起，從而使控制的精度提高，實(shí)現(xiàn)了施工現(xiàn)場(chǎng)的全面管理，預(yù)應(yīng)力張拉系統(tǒng)運(yùn)用自動(dòng)化控制理念，實(shí)現(xiàn)了泵站的自動(dòng)化控制，人工控制泵站結(jié)合機(jī)器控制，提高了控制的精度.

3.2 系統(tǒng)的構(gòu)成和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)分析

預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)主要是由智能化的泵站、操作系統(tǒng)、千斤頂和自動(dòng)化的張拉軟件構(gòu)成的.

智能化的泵站主要是采用伺服控制技術(shù)，在泵站的內(nèi)部形成自動(dòng)化控制的閥門，然后運(yùn)用壓力傳感器接收信號(hào)，運(yùn)用閉環(huán)控制的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)中信息的傳遞，然后借助液壓油驅(qū)動(dòng)的方式，對(duì)千斤頂施加壓力，從而能夠產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力.智能操作系統(tǒng)結(jié)合人工智能軟件，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)的交互，人們可以通過(guò)軟件與人工相結(jié)合的方式控制系統(tǒng)，按照設(shè)計(jì)好的步驟，將程序輸入到系統(tǒng)中，從而能夠自動(dòng)化的完成張拉的過(guò)程，而且能夠?qū)に囘M(jìn)行完整的記錄，從而獲取最準(zhǔn)確的張拉數(shù)據(jù).智能張拉軟件是在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)的，其運(yùn)用Windows開(kāi)發(fā)系統(tǒng)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)張拉過(guò)程的管理，而且還能夠形成一個(gè)直觀的界面，方便用戶的操作，在張拉的過(guò)程中能夠?qū)Σ煌膮?shù)進(jìn)行設(shè)置，然后實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的數(shù)據(jù)分析.

3.3 基本工程和主要特征

在橋梁施工中，應(yīng)該強(qiáng)化混凝土施工的質(zhì)量管理，針對(duì)《橋梁施工技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)規(guī)定，分析智能張拉系統(tǒng)的應(yīng)用范圍，并針對(duì)我國(guó)橋梁施工的基本特點(diǎn)，對(duì)施工的現(xiàn)狀進(jìn)行考量，然后分析橋梁施工人員的現(xiàn)狀和方法，從而加強(qiáng)對(duì)于橋梁施工的控制.

1.工程施工中運(yùn)用任務(wù)導(dǎo)入模式

在橋梁施工中，對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉進(jìn)行控制的過(guò)程中，應(yīng)該由專業(yè)的人員來(lái)完成，而且要通過(guò)準(zhǔn)確地校驗(yàn)，要制定完整的操作流程，在張拉的過(guò)程中，不僅僅要做好張拉的準(zhǔn)備，而且要分析卸荷過(guò)程中應(yīng)該注意的問(wèn)題，在現(xiàn)場(chǎng)施工的人員應(yīng)該按照相關(guān)的規(guī)則，安裝好所有的設(shè)備，確保設(shè)備可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)，在相關(guān)的準(zhǔn)備工作都完成后，運(yùn)行智能張拉系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)張拉操作，以免準(zhǔn)備工作沒(méi)有進(jìn)行導(dǎo)致張拉操作的質(zhì)量不高.

2.在施工過(guò)程中運(yùn)用權(quán)限管理的方法

在運(yùn)用智能張拉系統(tǒng)的過(guò)程中，應(yīng)該先對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的任務(wù)進(jìn)行分析，合理劃分現(xiàn)場(chǎng)的任務(wù)，而且管理人員要對(duì)張拉系統(tǒng)的操作流程有深入地了解，在施工的現(xiàn)場(chǎng)，操作人員是不能隨意修改系統(tǒng)的參數(shù)的，應(yīng)該按照規(guī)范統(tǒng)一進(jìn)行施工，如果在施工中發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的參數(shù)存在問(wèn)題，應(yīng)該向上級(jí)反映，得到上級(jí)的允許后才能夠調(diào)整參數(shù)，參數(shù)的調(diào)整要讓專業(yè)人員來(lái)進(jìn)行，并且要做好相關(guān)的記錄.張拉智能系統(tǒng)在使用的過(guò)程中，可以實(shí)現(xiàn)同步的張拉，在同步張拉操作之前，要對(duì)系統(tǒng)的伸長(zhǎng)值進(jìn)行分析，從而能夠確保升降壓保持一致.

3.系統(tǒng)內(nèi)部形成無(wú)線通信裝置

在智能化張拉系統(tǒng)中，要實(shí)現(xiàn)各個(gè)模塊之間的信號(hào)能夠同時(shí)接收，而且要確保系統(tǒng)能夠在外界的干擾中能夠正常的運(yùn)行，這就需要建立系統(tǒng)的通信裝置，在張拉的過(guò)程中，要將偏差控制在2%以內(nèi)，確保張拉操作的同步進(jìn)行.

4.在張拉智能系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中要確保施工現(xiàn)場(chǎng)的安全性

在系統(tǒng)操作的過(guò)程中，要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)突發(fā)的狀況進(jìn)行反應(yīng)，在施工的過(guò)程中應(yīng)該采取應(yīng)急方案，從而能夠確保施工的順利進(jìn)行.在智能張拉系統(tǒng)中可以設(shè)計(jì)一個(gè)防震的裝置，而且可以設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)，當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候，可以采取應(yīng)急措施.

5.數(shù)據(jù)的安全性處理

在智能張拉系統(tǒng)使用的過(guò)程中，可以運(yùn)用加密裝置，確保信息的安全性，這項(xiàng)技術(shù)在生成文檔的時(shí)候要嚴(yán)格按照規(guī)定的格式，而且，要對(duì)報(bào)告中的重要信息進(jìn)行自動(dòng)化的加密處理，在系統(tǒng)中可以設(shè)置二維碼裝置，用戶通過(guò)掃二維碼實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的查看和下載.

6.實(shí)現(xiàn)智能張拉系統(tǒng)的遠(yuǎn)程診斷效果

在智能張拉系統(tǒng)維護(hù)方面，要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化的診斷，管理人員不用親自到施工現(xiàn)場(chǎng)，通過(guò)遠(yuǎn)程的方式就可以分析系統(tǒng)的故障，從而節(jié)省了大量的人力和時(shí)間，在智能張拉系統(tǒng)中安裝遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備，從而能夠確保各個(gè)部門都能夠及時(shí)了解系統(tǒng)發(fā)生故障的原因.

4 智能張拉系統(tǒng)在橋梁工程施工中的具體應(yīng)用

預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了國(guó)家相關(guān)測(cè)量機(jī)構(gòu)的監(jiān)測(cè)，而且制定了相關(guān)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn).預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)在測(cè)量過(guò)程中的精度可以控制在0.5%以內(nèi)，而且其比規(guī)定值的精度還要高，可以滿足在橋梁施工中預(yù)應(yīng)力的控制，現(xiàn)在，預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)已經(jīng)在我國(guó)不同的省市廣泛應(yīng)用，在公路橋梁的施工中應(yīng)用比較廣泛.

在橋梁施工的過(guò)程中，預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)也得到了各個(gè)施工單位的肯定，通過(guò)對(duì)施工結(jié)果的分析，預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)比手工的方式具有明顯的優(yōu)勢(shì)，其精確度高，不會(huì)產(chǎn)生較大的誤差，而且提高了施工的效率，提高了施工的質(zhì)量，在預(yù)應(yīng)力張拉施工的過(guò)程中，減輕了工作人員的工作強(qiáng)度，而且能夠排除外界的干擾，可以實(shí)現(xiàn)同步張拉，提高了施工的效率，節(jié)省了施工的時(shí)間，能夠減少施工中不確定因素的影響.而且，當(dāng)張拉操作完成后，系統(tǒng)還可以進(jìn)行智能化的數(shù)據(jù)處理，能夠計(jì)算出張拉的結(jié)果，并將數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，并且運(yùn)用了加密處理軟件，設(shè)計(jì)了防偽的張拉記錄表.

結(jié)束語(yǔ)

在橋梁的施工中，預(yù)應(yīng)力張拉的施工是比較重要的，其關(guān)系到橋梁施工的質(zhì)量.本文分析了我國(guó)橋梁工程預(yù)應(yīng)力張拉施工的問(wèn)題和原有的預(yù)應(yīng)力張拉施工技術(shù)的局限性，并且分析了預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)的運(yùn)行原理和主要的應(yīng)用.預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)具有安全性和可靠性，在使用的過(guò)程中比較穩(wěn)定，而且自動(dòng)化程度高，并能夠提高預(yù)應(yīng)力張拉施工的精確性，從而確保橋梁施工的質(zhì)量.預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程的診斷功能，在橋梁施工的過(guò)程中，能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的故障，不耽誤工程的進(jìn)度.

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