智能張拉工藝在應天河大橋箱梁預制施工中的應用

汪鳴玉

（江蘇東南交通工程咨詢監(jiān)理有限公司，江蘇 南京 210008）

智能張拉工藝在應天河大橋箱梁預制施工中的應用

汪鳴玉

（江蘇東南交通工程咨詢監(jiān)理有限公司，江蘇 南京 210008）

一、工程概況

應天河大橋為江陰市江陰大道D標控制性工程，該橋主線上跨應天河橋梁。應天河為Ⅵ級航道，通航凈空為22*4.5m，與江陰大道交角63°，交叉樁號為K17+749。分幅雙向八車道標準斷面寬52.5m，應天河橋梁平面位于直線和R=4000m的圓曲線上，橋梁中心樁號為K17+749，全橋共分3聯(lián)跨徑布置左幅為（5×30）m+ （40+70+53m）+（5×30）m ,右幅（5×30）m +（53+70+40m）+（5×30）m。橋梁起點樁號為K17+513.900，終點樁號為K17+984.100，橋梁總長470.200m。，本橋上部結(jié)構(gòu)為30米預應力砼箱梁結(jié)構(gòu)形式和懸澆箱梁，本橋預制箱梁合計160片。

二、智能張拉工作原理

智能張拉系統(tǒng)由系統(tǒng)主機、張拉儀、千斤頂三大部分組成、以應力為控制指標，伸長量作為校對指標，實現(xiàn)應力與伸長量雙控的目標。系統(tǒng)通過傳感技術(shù)采集每臺張拉設(shè)備（千斤頂）的工作壓力和鋼絞線伸長量（含回縮量）等數(shù)據(jù)，并實時將數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)主機進行分析判斷，同時張拉設(shè)備（泵站）接收系統(tǒng)指令，實時調(diào)整變頻電機工作參數(shù)，從而實現(xiàn)高精度實時調(diào)控油泵電機的轉(zhuǎn)速，實現(xiàn)張拉力及加載速度的實時精確控制。系統(tǒng)還根據(jù)預設(shè)的程序，由主機發(fā)出指令，同步控制每臺設(shè)備的每一個機械動作，自動完成整個張拉過程。具體見下圖1。

圖1 智能張拉工作原理

三、實例操作過程

圖2 張拉斷面

R2-6中跨中梁共有鋼絞線10束，型號均為4Φ15.2mm，其

張拉順序為N1-N3-N5-N2-N4 ，分布見下圖2：

1、清理管道：用空壓機提供的高壓風清理預應力管道；

2、鋼絞線下料：根據(jù)圖紙設(shè)計，鋼絞線下料長度為梁體內(nèi)長度+單端65cm工作長度；鋼絞線采用砂輪切割機切斷，下料完成后即進行穿束；

3、鋼絞線穿束：穿束前，先對鋼絞線進行疏束，即用錨具從鋼絞線一頭疏到另一頭，邊疏束邊用扎絲每隔1m綁扎鋼絞線，疏束完畢后將鋼絞線穿入端用透明膠帶綁纏牢固。采用人工穿束；

4、張拉設(shè)備就位：鋼絞線張拉各種設(shè)備安裝順序：錨具—夾片—限位板—千斤頂—工具錨—工具夾片；

5、張拉防護設(shè)施就位：警戒線、防護鋼板。

6、張拉：

(1)、錨下控制應力為0.75fpk=0.75*1860*140*4=781.2KN

(2)、第一階段10%應力=781.2*0.1=78.12KN 持荷30s

(3)、第二階段20%應力=781.2*0.2=156.24KN 持荷30s

(4)、第三階段100%應力=781.2KN 持荷300s

(5)、第一階段伸長量A1，第二階段伸長量A2，第三階段伸長量A，錨固回縮量2*6=12mm，工作長度130cm伸長量6mm。計算實際伸長量L（mm）：L=（A2-A1）+（A-A1）+（12+6）

(6)、中跨一片預制箱梁預應力鋼絞線設(shè)計伸長量Lo（兩端）mm

N1N2N3N4N5243243243242242

(7)、所有預應力張拉均要求伸長量與張拉力雙控，以張拉力為準，要求實測伸長量與設(shè)計伸長量誤差在±6%以內(nèi)。測定伸長量要扣除非彈性變形引起的全部伸長量，即：94%≤（L-LO）/ LO≤106%。

(8)、張拉完成之后，用水泥砂漿進行封錨，待壓漿完成之后，在用砂輪機進行切割。

四、數(shù)據(jù)收集分析

在智能張拉中實時的、直觀的對張拉控制應力、實際伸長值、初應力、張拉曲線等指標進行控制，發(fā)現(xiàn)問題可及時處理，具體見下圖

圖3 張拉時顯示界面-1

圖4 張拉時顯示界面-2

圖5 智能張拉數(shù)據(jù)

圖6 傳統(tǒng)張拉數(shù)據(jù)

通過上述張拉數(shù)據(jù)的收集并進行分析，可以看出，與傳統(tǒng)張拉工藝相比，應用智能張拉工藝，在數(shù)據(jù)采集方面更為方便、數(shù)據(jù)查看比較直觀、數(shù)據(jù)成型更為規(guī)范；在張拉力控制方面:由于其在雙控張拉中同步性比較好，基本可以做到同時張拉，且兩個油泵的進油速度可以智能控制加載速率，使得張拉應力控制的比較均勻穩(wěn)定、無較大波動；伸長值控制方面：電腦自動計算出結(jié)果，節(jié)省操作人員，杜絕人為造假，數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定，更接近于設(shè)計，保證了工程質(zhì)量。

五、結(jié)束語

在交通建設(shè)領(lǐng)域，預應力張拉是橋梁結(jié)構(gòu)（包括大橋、公路橋、高架橋、立交橋等）是否能達到使用壽命的關(guān)鍵。在傳統(tǒng)預應力施工中，施工人員監(jiān)測施工質(zhì)量受人為因素干擾，難以達到新橋涵施工技術(shù)規(guī)范的要求，甚至產(chǎn)生安全隱患。智能張拉系統(tǒng)利用先進的傳感技術(shù)和計算機控制技術(shù)，實時采集數(shù)據(jù)，自動進行調(diào)整，不受人為因素干擾，施工精度和質(zhì)量遠遠超過傳統(tǒng)技術(shù)，完全符合規(guī)范要求，攻克了長期困擾交通建設(shè)者的質(zhì)量控制難題，可以顯著提高橋梁耐久性和安全性，延長使用壽命，適合大規(guī)模推廣。

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1007-6344（2015）04-0222-02