預(yù)制箱梁施工中預(yù)應(yīng)力自動張拉技術(shù)的應(yīng)用

熊科

摘 要：近年來，高鐵橋梁建設(shè)成為發(fā)展我國高速經(jīng)濟的重要工程項目。在高鐵橋梁建設(shè)中預(yù)制箱梁施工中預(yù)應(yīng)力自動張拉技術(shù)迅速發(fā)展。與傳統(tǒng)的靠手工進(jìn)行張拉的預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)相比較，預(yù)應(yīng)力自動張拉技術(shù)可提升施工效率，實現(xiàn)施工誤差低的高精度和高穩(wěn)定性。為了消除傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力張拉帶來施工弊端，為有效控制張拉質(zhì)量等，國內(nèi)很多有關(guān)橋梁研究的企事業(yè)單位及高校對預(yù)應(yīng)力自動張拉技術(shù)進(jìn)行了相應(yīng)的研究。

關(guān)鍵詞：預(yù)應(yīng)力自動張拉；預(yù)制箱梁；應(yīng)用

1 引言

現(xiàn)階段，隨著預(yù)應(yīng)力自動張拉技術(shù)的發(fā)展，預(yù)應(yīng)力自動張拉系統(tǒng)使整個工程建設(shè)進(jìn)行科學(xué)調(diào)控，保證自動化張拉系統(tǒng)的高效性，同時能夠保證整個工程質(zhì)量和安全達(dá)標(biāo)。現(xiàn)階段，隨著我國對土木建設(shè)工程施工技術(shù)創(chuàng)新性要求逐步提高，尤其是對橋梁自動張拉技術(shù)的應(yīng)用，必將會對整個橋梁的施工技術(shù)帶來有效利益。

2 高鐵箱梁預(yù)應(yīng)力自動張拉技術(shù)概述

2.1 預(yù)應(yīng)力系統(tǒng)自動張拉技術(shù)功能

對于箱梁預(yù)應(yīng)力張拉時施加的外部荷載需要符合精確性、穩(wěn)定性和高效性的要求，同時，在施加外部荷載的過程中，會出現(xiàn)施加應(yīng)力存在誤差的現(xiàn)象發(fā)生，正常的預(yù)應(yīng)力箱梁張拉技術(shù)中的誤差大小在1%左右，利用自動張拉技術(shù)可以將誤差進(jìn)行可控分析。同時可以借助于計算機技術(shù)實現(xiàn)對自動張拉過程中張拉力的控制及伸長量的控制，這樣就能夠有效的實現(xiàn)“雙控”，保證整個系統(tǒng)張拉力滿足箱梁預(yù)應(yīng)力張拉力的范圍，進(jìn)而為實現(xiàn)同步張拉做準(zhǔn)備。

2.2 預(yù)應(yīng)力自動張拉技術(shù)工藝原理

對于高鐵橋梁箱梁預(yù)應(yīng)力自動張拉技術(shù)而言，自動張拉系統(tǒng)主要由測量系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、數(shù)據(jù)上報系統(tǒng)等4大系統(tǒng)組成，其主要的工作原理是由計算機對整個應(yīng)力進(jìn)行控制，從而保持與張拉設(shè)備的一致性，主要的工藝完成過程中需要的設(shè)備有計算機控制系統(tǒng)、千斤頂、筆記本電腦、高壓油管等組成。將施加的應(yīng)力作為主要控制指標(biāo)之一，并利用數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)將測得的應(yīng)力數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的分析，并傳送到相關(guān)的電腦設(shè)備中，并由電腦主機進(jìn)行控制應(yīng)力的施加大小，保持施加應(yīng)力的一致性。自動張拉系統(tǒng)的2個控制柜分別放在箱梁的兩端，一臺為主控柜，另一臺為從控柜，每個控制柜控制兩臺液壓泵站，并且和千斤頂由有線信號線連接起來（具體布置見圖1），實現(xiàn)同步自動張拉，使張拉全過程的張拉力和伸長值的實時校準(zhǔn)，過程數(shù)據(jù)自動采集與分析，張拉結(jié)果實時上報。

3 高鐵預(yù)制箱梁預(yù)應(yīng)力施工工程概況

某高鐵合福鐵路銅陵長江大橋北岸鐵路引橋（DK122+089.769～130+051.748）上部結(jié)構(gòu)除N4～N7、N101～N104采用現(xiàn)澆連續(xù)箱梁外，其余均采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡支箱梁，其中245片32m簡支箱梁，6片24m簡支箱梁。箱梁為單箱單室雙線簡支箱梁，梁面按照人字坡兩列排水布置，橋面采用CRTSⅠ型雙塊式無碴軌道，梁端頂板、底板及腹板局部向內(nèi)側(cè)加厚。對于張拉方法選擇采用自動張拉法。對箱梁進(jìn)行預(yù)施應(yīng)力必須按照預(yù)張拉、初張拉、終張拉三個階段依次進(jìn)行；對于自動張拉技術(shù)的應(yīng)用，首先要建設(shè)自動張拉平臺，并根據(jù)平臺搭建及自動張拉技術(shù)的相關(guān)要求，安裝相關(guān)的硬件設(shè)施，其中包括工作錨及錨片，限位板的安裝，利用千斤頂?shù)跹b到位等。其次是在進(jìn)行有效的施工之前，要將每片需要張拉的梁進(jìn)行定位編號，編號的目的是保持每片梁的唯一性，從而確保了梁上每道孔道的代號的唯一性。最后是由施工技術(shù)人員對張拉目標(biāo)梁的張拉報告進(jìn)行詳細(xì)填寫，將需求數(shù)據(jù)上傳至電腦系統(tǒng)并進(jìn)行自動處理。

4 預(yù)應(yīng)力自動張拉技術(shù)的技術(shù)優(yōu)勢分析及應(yīng)用

對于預(yù)應(yīng)力自動張拉技術(shù)而言，其是主要借助于自動化計算機技術(shù)，實現(xiàn)整個橋梁張拉技術(shù)的有效運用。其中包含有四個方面的技術(shù)優(yōu)勢，分別是高效、精度高、自動監(jiān)控?zé)o需施工人力、可實現(xiàn)雙控操作及觀察。其中實現(xiàn)雙控主要是指能夠在電腦屏幕是實時的顯現(xiàn)出張拉力的數(shù)值和相應(yīng)的張拉伸長值，從而對整個橋梁的預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控，進(jìn)而控制張拉力的大小，對于橋梁預(yù)應(yīng)力張拉力和張拉伸長值進(jìn)行雙控。

在自動張拉技術(shù)應(yīng)用上，主要體現(xiàn)在整個橋梁自動張拉技術(shù)的施工過程中，根據(jù)現(xiàn)有的自動張拉技術(shù)的施工流程標(biāo)準(zhǔn)分析，其主要應(yīng)用在施工過程中的對張拉應(yīng)力數(shù)據(jù)的有效傳遞上，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時上傳進(jìn)而由電腦做出判斷，維持相同的應(yīng)力值，進(jìn)而保證張拉系統(tǒng)工作的自動完成。

5 預(yù)應(yīng)力自動張拉技術(shù)經(jīng)濟分析

預(yù)應(yīng)力自動張拉技術(shù)需要的設(shè)備和相關(guān)的技術(shù)較為經(jīng)濟性，主要體現(xiàn)在自動化的控制系統(tǒng)的成本上，其成本大約20萬，但是其使用周期長，與傳統(tǒng)的張拉技術(shù)相比較，預(yù)應(yīng)力自動張拉技術(shù)能夠減少技術(shù)人員的參入，同時也降低了施工過程中的對風(fēng)險管控的相關(guān)成本，所以說，預(yù)應(yīng)力自動張拉技術(shù)具有很好的經(jīng)濟性。

6 結(jié)束語

在高鐵橋梁預(yù)制箱梁施工中采用自動化預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)，能夠有效的節(jié)省施工周期，從而減少人力物力的大量投入，從保證工程質(zhì)量及工程完整程度的前提下，提升工程的施工質(zhì)量，實現(xiàn)技術(shù)和經(jīng)濟的雙向效益。在高鐵橋梁以后的預(yù)應(yīng)力施工過程中，要積極開展相關(guān)的自動張拉技術(shù)的應(yīng)用分析，結(jié)合現(xiàn)階段的施工過程中出現(xiàn)的難點問題，及時進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，實現(xiàn)經(jīng)濟與技術(shù)的雙料收益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王晶龍.預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)在預(yù)制小箱梁施工中的應(yīng)用[J].國防交通工程與技術(shù)， 2015（1）：78～80.

[2] 王林冬.預(yù)制小箱梁施工中預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)的運用探索[J].中國房地產(chǎn)業(yè)， 2017（15）.