淺談橋梁預(yù)應(yīng)力智能張拉施工控制

韓青松

摘 要：預(yù)應(yīng)力智能張拉施工工藝實(shí)施在施工中積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，不僅降低了施工中人為因素的影響，減少了張拉施工的誤差，節(jié)約了成本，提升了施工質(zhì)量，而且真正意義上提高了張拉施工質(zhì)量，保證了橋梁結(jié)構(gòu)安全和耐久性，大大降低了橋梁全壽命周期成本。該文對(duì)預(yù)應(yīng)力智能張拉施工控制在橋梁建筑中的應(yīng)用進(jìn)行研究，希望對(duì)橋梁施工成本的降低以及橋梁性能的耐久度有積極借鑒意義。

關(guān)鍵詞：橋梁工程 預(yù)應(yīng)力施工 智能張拉 控制

中圖分類號(hào)：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2017）02（c）-0096-02

1 橋梁預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)概述

1.1 工藝原理

橋梁預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)包括預(yù)應(yīng)力智能張拉儀、智能千斤頂、自帶無線網(wǎng)卡的筆記本電腦和高壓油管，由預(yù)應(yīng)力自動(dòng)張拉設(shè)備和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成。智能張拉系統(tǒng)以預(yù)應(yīng)力為控制指標(biāo)，以伸長(zhǎng)量誤差為校對(duì)指標(biāo)，通過智能傳感器對(duì)每臺(tái)千斤頂?shù)墓ぷ髫?fù)荷值和鋼絞線的伸長(zhǎng)值進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄，并利用遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，系統(tǒng)終端對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、計(jì)算和分析，再將指令傳遞給下層泵站，從而對(duì)張拉力的大小和加載速度進(jìn)行精準(zhǔn)控制。預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)的整個(gè)操作過程都有預(yù)先設(shè)置的預(yù)程序，由主機(jī)發(fā)出具體的指示命令，實(shí)現(xiàn)對(duì)每臺(tái)設(shè)備的同步控制，使其自動(dòng)完成整個(gè)張拉過程。與傳統(tǒng)張拉方式相比，智能張拉系統(tǒng)更具專業(yè)性，可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將業(yè)主、監(jiān)理、施工單位、檢測(cè)單位集結(jié)在同一個(gè)交流平臺(tái)上，打破了地域的限制，促進(jìn)了各方參與人員的深入交流合作，體現(xiàn)了施工的嚴(yán)謹(jǐn)性。

1.2 智能張拉系統(tǒng)功能特點(diǎn)

第一，可以準(zhǔn)確無誤地施加應(yīng)力。相較于傳統(tǒng)的張拉技術(shù)，智能張拉系統(tǒng)可以將預(yù)應(yīng)力值的誤差范圍由±15%縮減至±1%，達(dá)到了最佳的張拉力控制精度，確保了橋梁施工的質(zhì)量。第二，可以快速實(shí)現(xiàn)伸長(zhǎng)量的校對(duì)以及“雙控”指標(biāo)。智能張拉系統(tǒng)的傳感器將收集到的鋼絞線數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)接?jì)算機(jī)終端設(shè)備，由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)對(duì)伸長(zhǎng)量及其偏差進(jìn)行自動(dòng)化計(jì)算分析，將伸長(zhǎng)量誤差控制在±6%的范圍內(nèi)，達(dá)到預(yù)應(yīng)力和伸長(zhǎng)量的“雙控”。第三，張拉力的施加是對(duì)稱同步的。智能張拉系統(tǒng)的一臺(tái)計(jì)算機(jī)終端設(shè)備可以同時(shí)對(duì)2臺(tái)以上的千斤頂對(duì)稱張拉，并將各千斤頂之間的同步張拉力誤差控制在±2%以內(nèi)。第四，規(guī)范張拉過程，減少預(yù)應(yīng)力損失。智能張拉系統(tǒng)的遠(yuǎn)程控制不受主觀環(huán)境或者人為因素的牽掣，對(duì)張拉過程中的停頓點(diǎn)、加載速率、持荷時(shí)間可以實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制，符合橋梁設(shè)計(jì)和施工的技術(shù)規(guī)范要求，最大限度地減少了張拉過程中預(yù)應(yīng)力的損耗。第五，能夠自動(dòng)生成報(bào)表。智能張拉系統(tǒng)可以對(duì)張拉過程中的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)同步記錄，真實(shí)、全面還原施工行為，節(jié)省了張拉力、伸長(zhǎng)量等數(shù)據(jù)計(jì)算和填寫的過程，減輕了人員的工作壓力，提高了工作效率。第六，具有遠(yuǎn)程監(jiān)控功能。智能張拉系統(tǒng)可以借助計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，構(gòu)建業(yè)主、監(jiān)理、施工、檢測(cè)單位統(tǒng)一交流的平臺(tái)，打破地域的限制，方便工程項(xiàng)目參與方及時(shí)了解施工進(jìn)度，便于質(zhì)量管理。

2 橋梁預(yù)應(yīng)力智能張拉施工工藝

2.1 張拉設(shè)備的安裝

在正式的張拉施工開始之前，相關(guān)技術(shù)人員和監(jiān)理人員要對(duì)各零部件進(jìn)行檢測(cè)，確定各項(xiàng)指標(biāo)參數(shù)合格后再將檢測(cè)資料投交系統(tǒng)監(jiān)理平臺(tái)，經(jīng)系統(tǒng)審批通過后才能啟動(dòng)張拉作業(yè)項(xiàng)目。現(xiàn)場(chǎng)施工人員根據(jù)設(shè)備安裝說明規(guī)范自己的操作行為，具體的安裝流程如下：首先，安裝限位板，準(zhǔn)確定位止口和錨板；其次，安裝專用千斤頂，確保千斤頂止口指向限位板；然后，安裝工具錨，校正前端張拉端錨和工具錨，保持兩者孔位排列的一致，避免穿心孔的交叉錯(cuò)亂；接著，接入千斤頂油管，安裝油表和油泵電源；最后，啟動(dòng)油泵裝置，反復(fù)抽動(dòng)千斤頂活塞，排除氣缸中多余的空氣。

2.2 智能張拉

第一，現(xiàn)場(chǎng)操作人員和監(jiān)理人員按照?qǐng)龅財(cái)z像監(jiān)控，啟動(dòng)張拉智能平臺(tái)系統(tǒng)，向智能張拉儀發(fā)出信號(hào)，控制專用千斤頂按預(yù)先編制的程序進(jìn)行自主均衡式張拉；第二，油泵為千斤頂張拉油缸供油，以五級(jí)加載模式逐次上升油壓；第三，智能張拉平臺(tái)系統(tǒng)對(duì)每一級(jí)的張拉進(jìn)行同步記錄，自動(dòng)對(duì)張拉后的活塞伸長(zhǎng)值計(jì)算分析，準(zhǔn)確測(cè)算出偏差；第四，張拉過程依靠智能張拉系統(tǒng)平臺(tái)和LZ-5901智能張拉儀系統(tǒng)對(duì)專用千斤頂?shù)募虞d速度進(jìn)行控制，保證負(fù)荷的合理以及供油的穩(wěn)定；第五，系統(tǒng)根據(jù)自動(dòng)校核測(cè)量的伸長(zhǎng)值理論數(shù)據(jù)與實(shí)際數(shù)據(jù)的差距進(jìn)行預(yù)警，當(dāng)偏差超過±6%范圍時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)立即發(fā)出警報(bào)，自動(dòng)停止張拉。

3 橋梁預(yù)應(yīng)力智能張拉施工控制

3.1 順序控制

第一，張拉施工要遵循一定的順序，確保操作的對(duì)稱、連貫、均衡、精準(zhǔn)，避免各零部構(gòu)件在張拉中因受力不均而出現(xiàn)側(cè)彎、扭轉(zhuǎn)等變形問題，防止附加應(yīng)力的產(chǎn)生；第二，要對(duì)張拉設(shè)備的移動(dòng)次數(shù)進(jìn)行預(yù)先程序編制，確保張拉科學(xué)、有條理；第三，張拉施工順序要按照設(shè)計(jì)方案和規(guī)范要求嚴(yán)格把控，最大限度地保證施工中的對(duì)稱性；第四，對(duì)于同一個(gè)束扁錨，要先通過分索張拉方式對(duì)相應(yīng)中心孔進(jìn)行施工，再擴(kuò)展至對(duì)稱張拉施工。

3.2 質(zhì)量控制

首先，相關(guān)施工人員要嚴(yán)格按照生產(chǎn)操作規(guī)范要求進(jìn)行梳編穿束，防止鋼絞線互相纏繞和索力分布不均勻；其次，準(zhǔn)確定位限位板的具體朝向和錨的預(yù)定位置；然后，對(duì)千斤頂、限位板和工具錨板進(jìn)行同軸錨固。

3.3 安全控制

其一，相關(guān)施工人員要牢記安全第一的原則，在施工現(xiàn)場(chǎng)尤其是高危地段應(yīng)該放置安全警示牌，嚴(yán)禁一切不相關(guān)人員私闖場(chǎng)地，將外界的危險(xiǎn)源隱患降至最低；其二，張拉施工作業(yè)需要由專業(yè)的技術(shù)人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指揮和操作，一旦發(fā)現(xiàn)質(zhì)量安全問題，必須立即停止施工，直到故障解決后才可再次開工，避免態(tài)勢(shì)的進(jìn)一步惡化；其三，在千斤頂?shù)氖褂眠^程中，要保證梁端和支架的緊密銜接以及相應(yīng)位置的對(duì)稱，確保整體結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固；其四，張拉施工完成后，要對(duì)橋梁橋體進(jìn)行壓漿處理，避免張拉工具錨和預(yù)應(yīng)力鋼筋的斷裂；其五，要加強(qiáng)整個(gè)張拉施工過程的監(jiān)督管理工作，杜絕違規(guī)操作行為，確保工作人員人身安全。

4 結(jié)語(yǔ)

我國(guó)飛速發(fā)展的交通運(yùn)輸業(yè)帶動(dòng)了橋梁工程的茁壯成長(zhǎng)，橋梁建設(shè)的規(guī)模不斷擴(kuò)大，跨度也越來越大，這對(duì)橋梁施工的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)提出了更高的要求。隨著技術(shù)水平的不斷完善，預(yù)應(yīng)力施工被廣泛應(yīng)用到橋梁施工中，其中智能張拉工序直接影響到橋梁結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定，相關(guān)技術(shù)人員要加強(qiáng)施工控制，從順序、質(zhì)量和安全三方面確保施工的圓滿完成。

參考文獻(xiàn)

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