淺談智能張拉技術在箱梁施工中的優勢

曲曉龍

摘 要：箱梁預應力施工質量的優劣，直接影響了橋梁工程的整體質量，箱梁預應力損失嚴重的可能會造成橋梁的垮塌，會給生命及財產安全造成嚴重威脅。傳統張拉施工由于誤差率較大，無法保證橋梁工程的預應力施工質量，因此，快速、高精度、高穩定性的智能預應力張拉工藝逐漸走上了舞臺。本文以洛陽新區中原大道跨伊河大橋建設工程為背景，就智能張拉工藝在箱梁施工中的優勢作了進一步分析，旨在實際工作為橋梁工程預應力施工當中有所幫助。

關鍵詞：智能張拉工藝；箱梁施工；預應力；優勢

智能張拉施工過程中，計算機智能控制技術基本取代了以前傳統的工人手動控制，憑借儀器的自動化操作進行鋼絞線的預應力張拉施工。正因如此，預應力施工被廣泛地使用于現階段的橋梁道路建設中，而正是張拉工序決定了預應力施工質量的好壞。然而，在傳統的人工張拉過程中，過多地依靠工人施工經驗，使施工精度降低，誤差率偏高，這使得預應力施工質量乃至整個橋梁安全都存在隱患。許多橋梁就是由于預應力施工質量存在缺陷，使得橋梁實際工作年限大大縮短以至橋梁頻繁維修加固，嚴重的還造成垮塌事故，這無疑對人們的生命和財產安全都構成了巨大的威脅。

正是上述的橋梁張拉施工中存在的問題，智能張拉技術便應運而生。智能張拉技術因其具有高精度、穩定性的優越性，基本排除了人為干擾因素，為預應力張拉施工質量提供了良好的技術保障。

1建設工程項目簡介

洛陽新區中原大道跨伊河大橋建設工程由主橋、引橋及坡道天橋組成，橋梁全長2156m。主橋及引橋橋梁分兩幅布置，單幅橋面寬20.5m。主橋位于中原大道跨伊河主河槽位置，主橋結構設計為五跨變截面預應力混凝土連續梁結構。引橋全長1766m。結構設計為預制混凝土箱梁結構。天橋結構設計：中原大道上跨伊河南北兩岸大堤處在橋梁兩側分別設置四座坡道橋與大堤相連，坡道橋寬4.5m，外接擋墻落地。4處坡道天橋全長261.6m。橋梁設計車速：80km/h；橋梁設計使用年限：100年；荷載等級：車輛荷載為城-A級；橋梁抗震設防為乙類，抗震措施等級為8級；天橋抗震設防為丁類，抗震措施等級為7級；

2傳統的張拉方式的缺陷

在現階段，很多預應力橋梁完工投入運行后，在較短的時間內便出現了裂痕、下撓等質量通病，有些甚至嚴重到出現了斷裂，對橋梁的整體結構形成了巨大安全質量隱患，大大縮短了橋梁的實際使用壽命。根據業內相關研究數據顯示，橋梁施工中的有效預應力的建立是決定橋梁安全性、可靠性及正常使用壽命的關鍵因素。橋梁預應力施工質量的好壞直接影響整個橋梁的結構安全，它是影響橋梁使用壽命的最為關鍵的施工工序。

因此，在實際的預應力混凝土結構施工過程中，應該根據設計值而加以足夠的預應力，防止由于張拉施工中過多的預應力損失而導致橋梁結構出現開裂，降低了使用壽命，抑或過大的預應力，使得預應力筋長期處于高應力狀態，導致結構混凝土徐變值提高，從而影響了橋梁的結構安全和使用功能。

為了從根本上預防有效預應力在實際張拉工序時偏差過大而形成工程隱患，預應力智能張拉系統較傳統預應力張拉方式上有很多突破，具有很大先天的優勢。

3智能張拉工藝在箱梁施工中的優勢分析

橋梁預應力施工智能控制能夠實現張拉全過程智能控制，并且能夠對預應力張拉施工進行實時跟蹤監測，自動控制，及時糾錯，這是較傳統的張拉工藝施工的極大改善，為中原大橋橋梁預應力施工質量的提升提供了技術保障，同時為中原大橋項目部及社會也創造出更大的經濟效益和社會效益。總的來說，智能張拉工藝在該項目箱梁預應力施工中的優勢表現在以下幾個方面：

3.1保證張拉數據準確

智能張拉系統為了更好的提高張拉數據的可信度，實現箱梁預應力施工的精確化，智能張拉系統采取了三重保護措施。首先，采用專用的數據存儲器對現場的張拉數據進行實時存儲；其次，采用先進的無線通訊技術將施工現場張拉數據直接導入到梁場計算機中，以便實時地顯示箱梁預應力施工過程的相關數據（如伸長量曲線、張拉力曲線、張拉數據等），使預應力張拉關鍵環節的施工質量有可靠的技術保證；最后，智能張拉系統還能夠對張拉數據進行遠程備份，可以精準的還原張拉施工全過程。

3.2自動平衡緩釋泄壓技術，防止滑束、避免沖擊夾片

預應力智能張拉系統能夠在千斤頂張拉過程完畢后，緩慢完成卸壓工作。這可以使鋼絞線的拉力非常穩步地從工具錨轉移到工作錨具上。另外，采用緩釋泄壓技術還能夠很好的減緩在卸壓時鋼絞線拉力對工作夾片的沖擊，避免造成滑束。

3.3精確施加預應力，自動化作業

與傳統張拉工藝相比，智能張拉能夠將有效預應力的誤差范圍從±15%降至±2%，實現了施工過程中施加的預應力力值的精確控制。另外，智能張拉工藝控制系統還能夠將傳感器采集到的鋼絞線伸長量實時傳輸到中控計算機系統，以判斷計算出的伸長量是否在規范標準范圍內，從而對預應力及伸長量實現實時雙重控制。最重要的是，智能張拉系統真正實現了自動化作業。依據梁場信息管理中心提供的張拉數據，例如箱梁梁號、梁型、孔道以及校核張拉力目標值及伸長量值，僅需輸入數據指令，張拉過程便全自動一體化實現。這個過程中，不需要專業技術人員在場，即使是專業知識技能并不是很高的工人也可以很方便地實現操作過程，并且智能張拉系統還能夠實現單一計算機中控系統對多臺千斤頂實現多頂同步張拉這使箱梁施工質量和工作效率均得到了極大提升。

3.4智能控制，規范張拉過程

張拉工序智能控制，消除人為、環境因素對施工工序的影響。加載速率、持荷時間、停頓點等張拉過程要素也完全按照橋梁設計和施工技術規范要求設定。工程的各方可以在同一聯網平臺，對項目進行實時交互，使張拉施工的質量管理不存在距離的限制，從而可以在第一時間內了解預制梁場和橋梁預應力施工質量狀況。

4結語

智能張拉工藝對箱梁施工質量的提高有積極的推動作用，隨著我國交通運輸行業的飛速發展，它在橋梁預應力施工過程中發揮的作用也將會越來越大。相信在不久的將來，智能張拉工藝在該技術領域會有更大的突破。

參考文獻：

[1]王遠平，魏劍偉.計算機在預應力混凝土結構張拉中的應用[J].工程力學，2001（sup）：40.41.

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