智能張拉技術(shù)在預(yù)應(yīng)力施工中的應(yīng)用

趙永鵬

（中交二公局第六工程有限公司，陜西 西安 710075）

智能張拉技術(shù)在預(yù)應(yīng)力施工中的應(yīng)用

趙永鵬

（中交二公局第六工程有限公司，陜西 西安 710075）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，高速公路、橋梁建設(shè)逐漸呈現(xiàn)出大規(guī)模趨勢，預(yù)應(yīng)力連續(xù)梁橋中張拉施工在公路建設(shè)的實(shí)際應(yīng)用中較為廣泛。預(yù)應(yīng)力張拉施工在橋梁工程施工中能夠保障橋梁質(zhì)量，對橋梁結(jié)構(gòu)和耐久性有著重要作用，而當(dāng)前研究的智能張拉工藝主要利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工的控制和指揮，將能有效降低人工失誤率，以便良好控制預(yù)應(yīng)力大小和保障橋梁施工質(zhì)量，有效降低工程建設(shè)成本。本文通過對智能張拉技術(shù)的概述，探究了智能張拉技術(shù)在預(yù)應(yīng)力施工中的實(shí)際應(yīng)用，并對預(yù)應(yīng)力智能張拉施工工藝的發(fā)展前景作了淺要分析。

智能張拉技術(shù)；預(yù)應(yīng)力施工；應(yīng)用

現(xiàn)今在預(yù)應(yīng)力施工中應(yīng)用的智能張拉技術(shù)主要依賴于計(jì)算機(jī)設(shè)備完成智能化操作，促進(jìn)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行自動化運(yùn)行，這將需要使用局域網(wǎng)無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行智能張拉儀器和計(jì)算機(jī)設(shè)備的良好連接，以互聯(lián)網(wǎng)為載體交換有效數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對預(yù)應(yīng)力施工中智能張拉技術(shù)應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力智能張拉施工工藝將能促進(jìn)施工過程中相關(guān)設(shè)備的自動化，將能降低或者避免人為因素對預(yù)應(yīng)力施工過程中的不利影響，以便規(guī)范施工工藝和張拉技術(shù)流程，確保預(yù)應(yīng)力施工的質(zhì)量。

一、智能張拉技術(shù)概述

（一）智能張拉系統(tǒng)的工作原理

智能張拉程序控制系統(tǒng)主要構(gòu)成有系統(tǒng)主機(jī)及作業(yè)前端設(shè)備，其中作業(yè)前端設(shè)備將由測控電路、油泵、千斤頂以及傳感器等相關(guān)儀器設(shè)備構(gòu)成，在程序操控上其系統(tǒng)軟件界面適用度較高，可便于工作人員進(jìn)行操作工作，而系統(tǒng)主機(jī)的界面設(shè)計(jì)則需依靠一線操作工人。

預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)工作原理中，需在梁體的兩端分別裝置千斤頂和工具錨，并將其與預(yù)應(yīng)力智能張拉儀進(jìn)行分別連接，工具錨與預(yù)應(yīng)力智能張拉儀之間以信號線進(jìn)行連接，千斤頂則是以油管實(shí)現(xiàn)與預(yù)應(yīng)力智能張拉儀的連接，在千斤頂與橋梁之間需加入限位板設(shè)置。預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)主要以相關(guān)應(yīng)力作為系統(tǒng)控制的指標(biāo)，以伸長量之間的誤差為校對的指標(biāo)，在預(yù)應(yīng)力施工過程中，智能張拉系統(tǒng)將會采用傳感技術(shù)進(jìn)行相關(guān)的數(shù)據(jù)采集，并實(shí)時(shí)反饋至系統(tǒng)主機(jī)處理，在油泵站接收系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際工作情況發(fā)出指令，進(jìn)而能夠?qū)ψ冾l電機(jī)的工作參數(shù)進(jìn)行有效調(diào)整，以便確保油泵電機(jī)的速度和張力力及加載速度的有效控制。系統(tǒng)主機(jī)依據(jù)工作之前預(yù)設(shè)程序進(jìn)行相關(guān)指令發(fā)布以有效控制相關(guān)設(shè)備的機(jī)械操作，實(shí)現(xiàn)自動化、智能化的預(yù)應(yīng)力張拉施工過程。

（二）預(yù)應(yīng)力施工智能張拉系統(tǒng)操作流程

在預(yù)應(yīng)力智能張拉技術(shù)施工前應(yīng)嚴(yán)格檢查相關(guān)材料以及器具，確保其符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，其中包括砼強(qiáng)度彈性模量、鋼絞線、鋼筋、錨具、連接器、千斤頂以及張拉機(jī)等相關(guān)配件設(shè)備的檢測，以便保證張拉系統(tǒng)能夠順利運(yùn)轉(zhuǎn)。

在相關(guān)檢查工作完成后就可進(jìn)入智能張拉操作的程序：進(jìn)入系統(tǒng)操作主界面之后，將工程信息錄入系統(tǒng)，并對梁型、張拉階段設(shè)計(jì)控制應(yīng)力以及伸長值等進(jìn)行參數(shù)設(shè)置；下一步則是進(jìn)行軟件控制操作，觀測壓力值與位移值的數(shù)值變化，若出現(xiàn)異常情況需及時(shí)暫停操作以檢查異常因素；在預(yù)應(yīng)力張拉技術(shù)施工過程中還應(yīng)高度注意梁板兩端設(shè)備與千斤頂?shù)墓ぷ鳡顩r，確保施工安全；在每一孔的張拉施工完成后則設(shè)備自動退頂并保存有效數(shù)據(jù)，再進(jìn)入下一個(gè)張拉環(huán)節(jié)，張拉施工操作前應(yīng)與之前施工步驟一致；當(dāng)整個(gè)梁板張拉施工完成則可進(jìn)行張拉報(bào)表的制作并打印輸出；最后對軟件、電機(jī)、電源、千斤頂以及油管等設(shè)備有序進(jìn)行關(guān)閉、斷開操作，以便保證設(shè)備的再次使用率。

在智能張拉系統(tǒng)作業(yè)過程中系統(tǒng)主機(jī)裝有安全預(yù)警操作，這將能保障系統(tǒng)安全作業(yè)，并避免超張拉等隱患。智能張拉系統(tǒng)執(zhí)行過程中，相關(guān)數(shù)據(jù)與曲線圖形將會直觀呈現(xiàn)在系統(tǒng)主機(jī)界面上，可確保張拉施工過程結(jié)合不同的施工要求制作并打印不同的輸出報(bào)表，以實(shí)現(xiàn)張拉施工的同步性和實(shí)時(shí)性。

二、智能張拉技術(shù)在預(yù)應(yīng)力施工中的實(shí)際應(yīng)用

在某高架橋現(xiàn)澆箱梁工程中，有關(guān)預(yù)應(yīng)力施工中應(yīng)用智能張拉技術(shù)，使用的預(yù)應(yīng)力張拉程控設(shè)備，油泵與千斤頂相分離將便于施工操作。結(jié)合具體的調(diào)查數(shù)據(jù)，該現(xiàn)澆梁混凝土強(qiáng)度在51.03MPa左右，張拉強(qiáng)度則為57.12MPa，在進(jìn)行彈性模量設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算其為4.02*104N/mm2，而實(shí)際應(yīng)用的彈性模量為4.61*104N/mm2，滿足相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范的要求。

在整個(gè)張拉施工中第一個(gè)張拉控制階段，將鋼絞線的張拉應(yīng)力設(shè)為15%σcon，以避免伸長量存在誤差值并保障同束各根的鋼絞線受力均勻；在鋼絞線張拉應(yīng)力超過這個(gè)數(shù)值時(shí)將處于持荷階段進(jìn)而自動松開千斤頂?shù)趵K并記錄油缸伸長值、工具夾片外露量。第二個(gè)張拉控制階段則是自動控制升壓速度，以30%σcon應(yīng)力值為限，接近該值時(shí)將會自動減緩升壓速度，到達(dá)并超過30%σcon時(shí)將會進(jìn)入持荷環(huán)節(jié)，與第一張拉控制階段尾期工作內(nèi)容一致。在第三階段則是對油泵進(jìn)行自動張拉控制，該階段則以100%σcon應(yīng)力值為準(zhǔn)，接近時(shí)自動減緩升壓速度；在達(dá)到100%σcon時(shí)則處于靜停持荷階段并自行補(bǔ)壓，持荷完畢則與上述兩個(gè)階段后期操作內(nèi)容一致，記錄伸長值與外露量。在錨固階段則依賴于緩釋系統(tǒng)進(jìn)入卸荷錨固操作程序。

三、預(yù)應(yīng)力智能張拉施工工藝的發(fā)展前景

預(yù)應(yīng)力智能張拉施工工藝在操作流程上較為簡便，相關(guān)操作設(shè)備需人工控制，但在張拉施工過程中并無人力因素與環(huán)境因素的干擾，有效保證施工質(zhì)量；并且在設(shè)計(jì)要求及施工技術(shù)規(guī)范上，張拉停頓點(diǎn)、加載速率以及持荷時(shí)間等都能有效控制，降低有效預(yù)應(yīng)力的損失度。而且在預(yù)應(yīng)力施工過程中應(yīng)用智能張拉技術(shù)，依靠計(jì)算機(jī)設(shè)備實(shí)現(xiàn)自動化操作與監(jiān)測，在測量數(shù)據(jù)上能進(jìn)行實(shí)時(shí)控制，將會為現(xiàn)場施工質(zhì)量控制和規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)性提供有利條件，并且在一定程度上將能規(guī)避工程施工過程中的數(shù)據(jù)造假風(fēng)險(xiǎn)。

因而，智能張拉技術(shù)在預(yù)應(yīng)力施工中的應(yīng)用范圍具有拓展的空間，其以有效降低預(yù)應(yīng)力施工過程中的人工強(qiáng)度、增強(qiáng)相關(guān)工作人員的技能等優(yōu)勢滿足現(xiàn)代化的預(yù)應(yīng)力施工要求；當(dāng)前，在國內(nèi)較多的大型單位中有關(guān)智能張拉技術(shù)的研究程度有所增強(qiáng)，該技術(shù)以高精度和較強(qiáng)穩(wěn)定性，為保證預(yù)應(yīng)力張拉施工質(zhì)量提供了有利條件，在市場應(yīng)用中具有廣闊的發(fā)展前景。

結(jié)束語

綜上所述，預(yù)應(yīng)力智能施工技術(shù)的發(fā)展研究將能進(jìn)一步促進(jìn)預(yù)應(yīng)力施工的規(guī)范化與標(biāo)準(zhǔn)化，并在施工過程中推動張拉控制精度的向前發(fā)展，提高預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量。隨著智能張拉技術(shù)的快速研究和日益成熟，將能保障國內(nèi)橋梁施工安全和確保施工質(zhì)量，節(jié)約建設(shè)成本，并有效拓展國內(nèi)預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)領(lǐng)域，為加快現(xiàn)代化進(jìn)程作貢獻(xiàn)。

[1]朱中文.橋梁預(yù)應(yīng)力智能張拉施工技術(shù)應(yīng)用[J].中國建材科技,2014,S2:185+213.

[2]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),2015,01:78-80.

[3]張開.預(yù)應(yīng)力智能張拉施工技術(shù)應(yīng)用及控制要點(diǎn)[J].湖南交通科技,2013,04:93-96.

[4]鄭建東,楊益平,蔡慧靜.智能張拉技術(shù)在預(yù)制箱梁中的應(yīng)用[J].安徽建筑,2014,05:249-250+306.

TU75

B

1007-6344（2015）04-0137-01