预应力智能张拉系统在桥梁施工中的应用

预应力智能张拉系统在桥梁施工中的应用

左建锋

南通交通建设项目管理有限公司 江苏南通 226000

摘要：在现代化社会经济发展背景下，传统的预应力施工技术已经不能满足当前桥梁建设施工需求。在桥梁施工中，桥梁预应力智能张拉压浆工艺的综合性应用，全面提升了我国桥梁施工技术水平，促进了精细化施工管理，促进整体桥梁结构的施工质量，有效缓解了传统桥梁预应力施工技术的缺陷，为构建高效的桥梁施工质量奠定了坚实的技术基础。

关键词：预应力智能张拉系统；桥梁施工；应用

前言

随着我国经济水平的逐渐提升，桥梁工程建设需求越来越大，对桥梁施工技术水平也提出了更高的要求。在现代化科学技术发展背景下，桥梁预应力智能张拉压浆施工技术的在桥梁工程施工的合理应用，实现了施工技术的创新和优化，为桥梁施工拓展了新的发展空间，进一步强化的施工质量和效率，提升整体桥梁结构的刚度和抗裂性能，增加其承载力、抗弯曲能力等，对于促进我国桥梁桥梁施工技术水平的提升贡献巨大。

1传统桥梁预应力张拉压浆施工技术缺陷分析

1.1传统桥梁预应力张拉施工缺陷

张拉误差较大的原因：（1）主要是对油泵进行手动控制，不确定因素较多，张拉力参数精确性不稳定。（2）没有自动补偿张拉作用，对荷载参数不能控制在合理范围之内，影响施工效果。（3）利用人工的方式对钢绞线张拉伸长量进行测量，容易影响其时效性和准确性。（4）人工操作下，对顶对称张拉难以实现，不能进行张拉过度缓冲，对夹片造成极大冲击，影响伸长量，导致张拉力和伸长量不能同步。

1.2传统桥梁预应力压浆施工缺陷

压浆空隙较大不密实的原因：（1）预应力管道内存在大量空气杂质，对管道造成腐蚀作用，影响预应力钢筋与浆体的粘结作用；（2）锚头发生应力集中问题，；梁体受力不均衡，不能满足设计标准。智能张拉系统由千斤顶、油泵、主机三部分组成，在计算机的远程控制下，系统可精准管控预应力张拉施工，确保施工质量符合工程要求；智能张拉系统应用于桥梁压浆工程中，可显著提升预应力管道压浆效果，可以规避传统压浆作业存在的弊端，施工效率和质量更高。

2智能预应力张拉系统的结构与工作原理

智能预应力张拉系统的主要结构包含3个部分，分别为智能化的操作主机、千斤顶和油泵，当然还包含其他的结构，该系统如图1所示。其中智能化的操作主机在系统中起到最重要的作用，三部分共同协作形成一个智能张拉系统。

图1智能预应力张拉系统

在施工过程中，利用计算机设备对张拉控制力、伸长量误差进行输入，通过主机智能运算，对张拉力、钢绞线伸长量进行明确，为张拉施工中的参数校对工作提供参考。传感器将采集的施工数据进行传输，计算机进行接收后，对其实施分析、处理，并结合数据分析结果，判断张拉过程中伸长量的动态变化状态。结合这一结果对电机设备参数进行优化，完善张拉补偿效果，实现对油泵电机转速的全面掌控，把张拉预应力控制在合理范围内。在此环节中，可以开启主机指令控制功能，实现对张拉过程的全面监控和检测，实现智能化、自动化调控。该系统不仅具有重要的漏压补偿作用，还可以对断电后的数据进行记忆，因此，机械故障不会造成张拉数据失效，也不会引起能效损失问题，促进整体桥梁结构的稳定性和可靠性。

3桥梁预应力智能张拉施工技术应用

3.2项目背景概况

南通绕城高速是江苏省“十五射六纵十横”高速公路网重要城市环线的组成部分。本项目起于崇海过江通道北接线，终点止于G15沈海高速与沪通大桥北接线交叉设置的新联枢纽，与已有通锡高速相接。本项目全线按双向六车道高速公路标准建设，设计速度120km/h，路基宽度34.5米。全线设置主线桥梁共56座，总长约18005米，其中特大桥4座，长约7169米，大桥21座，长约8602米，中、小桥31座，长约2234米。

3.2智能张拉施工技术应用

采用传统的施工方式，桥梁出现各种问题的主要原因在预应力施工不标准性和不规范性。例如在以往某大桥的张拉施工过程中，出现了钢绞线缠绕到一起的现象，于是在张拉过程中就会导致长短不一状况，进而出现断丝的现象。更严重的是在张拉过程中没有出现任何的问题，然而在其施工完成之后不久，就会出现钢绞线疲劳的问题，从而造成更为严重的事故。由于这些问题，降低了桥梁施工的安全性能。

为了解决这些问题，本项目全面采用智能张拉系统。在张拉之前，就将桥梁相关的重要参数输人到主机系统中，然后根据桥梁的设计要求，从而可确定出预应力张拉过程中需要的各种相关参数，比如混凝土强度等级、钢绞线个数等等。在施工过程中，随着时间的变化，张拉过程中的千斤顶应力、钢绞线应变都会发生变化，此时可以通过实时监控进行观察，从而可以根据其变化曲线进行分析，当在施工过程中出现某些问题，根据观察到的变化曲线从而及时的解除张拉状态，提高施工过程中的稳定性和安全性，并且能够将其延伸误差控制在2%以内。另外，将智能张拉系统的实时数据传输至本工程应用的“智慧工地”信息管理平台，能够让工程建设的多个参与方进行及时的监控，比如监理方、设计方、业主方等。智能张拉系统在互联网技术的帮助下，突破了空间限制，在远距离的地方就能够对施工进行管理，显著提高施工质量和工作效率。同时，在应用智能张拉系统时，能够自动生成张拉记录表，并且将这些表发送给业主，从而可以保证数据的真实有效性，排除了某些施工单位会将数据进行造假的行为。并且还能够省去工程数据统计工作，从而可以提高工程施工的效率。

表1即为智能张拉系统与传统的手工张拉的比较，从表中可知直观的看出智能张拉系统的优势更多，应用效果将会更好。

表1智能张技系统与传统手工张拉的比较

比较内容	传统手工张拉	智能张拉系统
张拉力精度／％	±15	±1
自动补张拉	无此功能	自动测量，及时准确，及时校核，与张拉力同步控制，实现真正“双控”
伸长量测量与校核	随意性大，加载过快，持荷时间过短	同步精度达到±2%,计算机控制实现多顶对称同步张拉
对称同步	人工控制，同步精度低，无法实现多顶对称张拉	同步精度达±2％，计算机控制实现多顶对称同步张拉
加载速度与持荷时间随意	意性大，加载过快，持荷时间过短	按程序设定速度加载和持荷，排除人为影响
卸载锚固	瞬时卸载，回缩时对央夹片造成冲击，同缩量大	可缓慢卸载，避免冲击损伤夹片，减少回缩量
回缩量测定	无法准确测定锚同后回缩量	可准确测定实际回缩量
预应力损失	张拉过程预应力损失大	由于张拉过程规范，损失小
张拉记录	人工记录，可信度低	自动记录，真实冉现张拉过程
安全保障	边张拉边测量延伸量，有人身安全隐患	操作人员远离非安全区域，人身安全有保障
质量管理与远程监控	实质量状况难以掌握，缺乏有效的质量控制手段	便于质量管理，质量追溯，提高管理水平、质量水平，实现质量远程监控
经济效益	张拉过程需要6人同时作业	只需要2人同时作业，书约人丁费用数万元

结束语

随着预应力张拉技术的推广发展，预应力张拉施工技术应用越来越广泛，这使预应力张拉施工技术更加准确、方便、快捷。我国在桥梁施工过程中把工程质量看的最重，首选的也是预应力张拉技术，尽可能提高施工的效率。预应力张拉技术能够加大施工的准确度，改善桥梁的使用功能，大大提高了桥梁的安全性，为人们提供了更加舒适安全的生活环境，对城市发展和社会发展带来了显著的贡献。

参考文献：

[1]王书生.浅述桥梁建设中预应力智能张拉施工技术及其应用[J].科技创新导报，2015，（14）：61-61，63.

[2]乔晓伟.桥梁工程中预应力智能张拉的施工技术[J].建筑工程技术与设计，2017，（12）：926-926.

[3]李占.预应力智能张拉技术在桥梁工程中的应用[J].交通世界（上旬刊），2016，（8）：96-97.