淺談智能張拉技術(shù)在箱梁施工中的優(yōu)勢(shì)

曲曉龍

摘 要：箱梁預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量的優(yōu)劣，直接影響了橋梁工程的整體質(zhì)量，箱梁預(yù)應(yīng)力損失嚴(yán)重的可能會(huì)造成橋梁的垮塌，會(huì)給生命及財(cái)產(chǎn)安全造成嚴(yán)重威脅。傳統(tǒng)張拉施工由于誤差率較大，無(wú)法保證橋梁工程的預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量，因此，快速、高精度、高穩(wěn)定性的智能預(yù)應(yīng)力張拉工藝逐漸走上了舞臺(tái)。本文以洛陽(yáng)新區(qū)中原大道跨伊河大橋建設(shè)工程為背景，就智能張拉工藝在箱梁施工中的優(yōu)勢(shì)作了進(jìn)一步分析，旨在實(shí)際工作為橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工當(dāng)中有所幫助。

關(guān)鍵詞：智能張拉工藝；箱梁施工；預(yù)應(yīng)力；優(yōu)勢(shì)

智能張拉施工過(guò)程中，計(jì)算機(jī)智能控制技術(shù)基本取代了以前傳統(tǒng)的工人手動(dòng)控制，憑借儀器的自動(dòng)化操作進(jìn)行鋼絞線的預(yù)應(yīng)力張拉施工。正因如此，預(yù)應(yīng)力施工被廣泛地使用于現(xiàn)階段的橋梁道路建設(shè)中，而正是張拉工序決定了預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量的好壞。然而，在傳統(tǒng)的人工張拉過(guò)程中，過(guò)多地依靠工人施工經(jīng)驗(yàn)，使施工精度降低，誤差率偏高，這使得預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量乃至整個(gè)橋梁安全都存在隱患。許多橋梁就是由于預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量存在缺陷，使得橋梁實(shí)際工作年限大大縮短以至橋梁頻繁維修加固，嚴(yán)重的還造成垮塌事故，這無(wú)疑對(duì)人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全都構(gòu)成了巨大的威脅。

正是上述的橋梁張拉施工中存在的問(wèn)題，智能張拉技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。智能張拉技術(shù)因其具有高精度、穩(wěn)定性的優(yōu)越性，基本排除了人為干擾因素，為預(yù)應(yīng)力張拉施工質(zhì)量提供了良好的技術(shù)保障。

1建設(shè)工程項(xiàng)目簡(jiǎn)介

洛陽(yáng)新區(qū)中原大道跨伊河大橋建設(shè)工程由主橋、引橋及坡道天橋組成，橋梁全長(zhǎng)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(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為五跨變截面預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁結(jié)構(gòu)。引橋全長(zhǎng)1766m。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為預(yù)制混凝土箱梁結(jié)構(gòu)。天橋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)：中原大道上跨伊河南北兩岸大堤處在橋梁兩側(cè)分別設(shè)置四座坡道橋與大堤相連，坡道橋?qū)?.5m，外接擋墻落地。4處坡道天橋全長(zhǎng)261.6m。橋梁設(shè)計(jì)車速：80km/h；橋梁設(shè)計(jì)使用年限：100年；荷載等級(jí)：車輛荷載為城-A級(jí)；橋梁抗震設(shè)防為乙類，抗震措施等級(jí)為8級(jí)；天橋抗震設(shè)防為丁類，抗震措施等級(jí)為7級(jí)；

2傳統(tǒng)的張拉方式的缺陷

在現(xiàn)階段，很多預(yù)應(yīng)力橋梁完工投入運(yùn)行后，在較短的時(shí)間內(nèi)便出現(xiàn)了裂痕、下?lián)系荣|(zhì)量通病，有些甚至嚴(yán)重到出現(xiàn)了斷裂，對(duì)橋梁的整體結(jié)構(gòu)形成了巨大安全質(zhì)量隱患，大大縮短了橋梁的實(shí)際使用壽命。根據(jù)業(yè)內(nèi)相關(guān)研究數(shù)據(jù)顯示，橋梁施工中的有效預(yù)應(yīng)力的建立是決定橋梁安全性、可靠性及正常使用壽命的關(guān)鍵因素。橋梁預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量的好壞直接影響整個(gè)橋梁的結(jié)構(gòu)安全，它是影響橋梁使用壽命的最為關(guān)鍵的施工工序。

因此，在實(shí)際的預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)設(shè)計(jì)值而加以足夠的預(yù)應(yīng)力，防止由于張拉施工中過(guò)多的預(yù)應(yīng)力損失而導(dǎo)致橋梁結(jié)構(gòu)出現(xiàn)開(kāi)裂，降低了使用壽命，抑或過(guò)大的預(yù)應(yīng)力，使得預(yù)應(yīng)力筋長(zhǎng)期處于高應(yīng)力狀態(tài)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)混凝土徐變值提高，從而影響了橋梁的結(jié)構(gòu)安全和使用功能。

為了從根本上預(yù)防有效預(yù)應(yīng)力在實(shí)際張拉工序時(shí)偏差過(guò)大而形成工程隱患，預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)較傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力張拉方式上有很多突破，具有很大先天的優(yōu)勢(shì)。

3智能張拉工藝在箱梁施工中的優(yōu)勢(shì)分析

橋梁預(yù)應(yīng)力施工智能控制能夠?qū)崿F(xiàn)張拉全過(guò)程智能控制，并且能夠?qū)︻A(yù)應(yīng)力張拉施工進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)測(cè)，自動(dòng)控制，及時(shí)糾錯(cuò)，這是較傳統(tǒng)的張拉工藝施工的極大改善，為中原大橋橋梁預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量的提升提供了技術(shù)保障，同時(shí)為中原大橋項(xiàng)目部及社會(huì)也創(chuàng)造出更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。總的來(lái)說(shuō)，智能張拉工藝在該項(xiàng)目箱梁預(yù)應(yīng)力施工中的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

3.1保證張拉數(shù)據(jù)準(zhǔn)確

智能張拉系統(tǒng)為了更好的提高張拉數(shù)據(jù)的可信度，實(shí)現(xiàn)箱梁預(yù)應(yīng)力施工的精確化，智能張拉系統(tǒng)采取了三重保護(hù)措施。首先，采用專用的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的張拉數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)存儲(chǔ)；其次，采用先進(jìn)的無(wú)線通訊技術(shù)將施工現(xiàn)場(chǎng)張拉數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入到梁場(chǎng)計(jì)算機(jī)中，以便實(shí)時(shí)地顯示箱梁預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程的相關(guān)數(shù)據(jù)（如伸長(zhǎng)量曲線、張拉力曲線、張拉數(shù)據(jù)等），使預(yù)應(yīng)力張拉關(guān)鍵環(huán)節(jié)的施工質(zhì)量有可靠的技術(shù)保證；最后，智能張拉系統(tǒng)還能夠?qū)埨瓟?shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程備份，可以精準(zhǔn)的還原張拉施工全過(guò)程。

3.2自動(dòng)平衡緩釋泄壓技術(shù)，防止滑束、避免沖擊夾片

預(yù)應(yīng)力智能張拉系統(tǒng)能夠在千斤頂張拉過(guò)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(wěn)步地從工具錨轉(zhuǎn)移到工作錨具上。另外，采用緩釋泄壓技術(shù)還能夠很好的減緩在卸壓時(shí)鋼絞線拉力對(duì)工作夾片的沖擊，避免造成滑束。

3.3精確施加預(yù)應(yīng)力，自動(dòng)化作業(yè)

與傳統(tǒng)張拉工藝相比，智能張拉能夠?qū)⒂行ьA(yù)應(yīng)力的誤差范圍從±15%降至±2%，實(shí)現(xiàn)了施工過(guò)程中施加的預(yù)應(yīng)力力值的精確控制。另外，智能張拉工藝控制系統(tǒng)還能夠?qū)鞲衅鞑杉降匿摻g線伸長(zhǎng)量實(shí)時(shí)傳輸?shù)街锌赜?jì)算機(jī)系統(tǒng)，以判斷計(jì)算出的伸長(zhǎng)量是否在規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，從而對(duì)預(yù)應(yīng)力及伸長(zhǎng)量實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)雙重控制。最重要的是，智能張拉系統(tǒng)真正實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化作業(yè)。依據(jù)梁場(chǎng)信息管理中心提供的張拉數(shù)據(jù)，例如箱梁梁號(hào)、梁型、孔道以及校核張拉力目標(biāo)值及伸長(zhǎng)量值，僅需輸入數(shù)據(jù)指令，張拉過(guò)程便全自動(dòng)一體化實(shí)現(xiàn)。這個(gè)過(guò)程中，不需要專業(yè)技術(shù)人員在場(chǎng)，即使是專業(yè)知識(shí)技能并不是很高的工人也可以很方便地實(shí)現(xiàn)操作過(guò)程，并且智能張拉系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)單一計(jì)算機(jī)中控系統(tǒng)對(duì)多臺(tái)千斤頂實(shí)現(xiàn)多頂同步張拉這使箱梁施工質(zhì)量和工作效率均得到了極大提升。

3.4智能控制，規(guī)范張拉過(guò)程

張拉工序智能控制，消除人為、環(huán)境因素對(duì)施工工序的影響。加載速率、持荷時(shí)間、停頓點(diǎn)等張拉過(guò)程要素也完全按照橋梁設(shè)計(jì)和施工技術(shù)規(guī)范要求設(shè)定。工程的各方可以在同一聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，對(duì)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)時(shí)交互，使張拉施工的質(zhì)量管理不存在距離的限制，從而可以在第一時(shí)間內(nèi)了解預(yù)制梁場(chǎng)和橋梁預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量狀況。

4結(jié)語(yǔ)

智能張拉工藝對(duì)箱梁施工質(zhì)量的提高有積極的推動(dòng)作用，隨著我國(guó)交通運(yùn)輸行業(yè)的飛速發(fā)展，它在橋梁預(yù)應(yīng)力施工過(guò)程中發(fā)揮的作用也將會(huì)越來(lái)越大。相信在不久的將來(lái)，智能張拉工藝在該技術(shù)領(lǐng)域會(huì)有更大的突破。

參考文獻(xiàn)：

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