預制箱梁施工中預應力自動張拉技術的應用

熊科

摘 要：近年來，高鐵橋梁建設成為發展我國高速經濟的重要工程項目。在高鐵橋梁建設中預制箱梁施工中預應力自動張拉技術迅速發展。與傳統的靠手工進行張拉的預應力施工技術相比較，預應力自動張拉技術可提升施工效率，實現施工誤差低的高精度和高穩定性。為了消除傳統預應力張拉帶來施工弊端，為有效控制張拉質量等，國內很多有關橋梁研究的企事業單位及高校對預應力自動張拉技術進行了相應的研究。

關鍵詞：預應力自動張拉；預制箱梁；應用

1 引言

現階段，隨著預應力自動張拉技術的發展，預應力自動張拉系統使整個工程建設進行科學調控，保證自動化張拉系統的高效性，同時能夠保證整個工程質量和安全達標?，F階段，隨著我國對土木建設工程施工技術創新性要求逐步提高，尤其是對橋梁自動張拉技術的應用，必將會對整個橋梁的施工技術帶來有效利益。

2 高鐵箱梁預應力自動張拉技術概述

2.1 預應力系統自動張拉技術功能

對于箱梁預應力張拉時施加的外部荷載需要符合精確性、穩定性和高效性的要求，同時，在施加外部荷載的過程中，會出現施加應力存在誤差的現象發生，正常的預應力箱梁張拉技術中的誤差大小在1%左右，利用自動張拉技術可以將誤差進行可控分析。同時可以借助于計算機技術實現對自動張拉過程中張拉力的控制及伸長量的控制，這樣就能夠有效的實現“雙控”，保證整個系統張拉力滿足箱梁預應力張拉力的范圍，進而為實現同步張拉做準備。

2.2 預應力自動張拉技術工藝原理

對于高鐵橋梁箱梁預應力自動張拉技術而言，自動張拉系統主要由測量系統、控制系統、液壓系統、數據上報系統等4大系統組成，其主要的工作原理是由計算機對整個應力進行控制，從而保持與張拉設備的一致性，主要的工藝完成過程中需要的設備有計算機控制系統、千斤頂、筆記本電腦、高壓油管等組成。將施加的應力作為主要控制指標之一，并利用數據傳輸系統將測得的應力數據進行有效的分析，并傳送到相關的電腦設備中，并由電腦主機進行控制應力的施加大小，保持施加應力的一致性。自動張拉系統的2個控制柜分別放在箱梁的兩端，一臺為主控柜，另一臺為從控柜，每個控制柜控制兩臺液壓泵站，并且和千斤頂由有線信號線連接起來（具體布置見圖1），實現同步自動張拉，使張拉全過程的張拉力和伸長值的實時校準，過程數據自動采集與分析，張拉結果實時上報。

3 高鐵預制箱梁預應力施工工程概況

某高鐵合福鐵路銅陵長江大橋北岸鐵路引橋（DK122+089.769～130+051.748）上部結構除N4～N7、N101～N104采用現澆連續箱梁外，其余均采用后張法預應力混凝土簡支箱梁，其中245片32m簡支箱梁，6片24m簡支箱梁。箱梁為單箱單室雙線簡支箱梁，梁面按照人字坡兩列排水布置，橋面采用CRTSⅠ型雙塊式無碴軌道，梁端頂板、底板及腹板局部向內側加厚。對于張拉方法選擇采用自動張拉法。對箱梁進行預施應力必須按照預張拉、初張拉、終張拉三個階段依次進行；對于自動張拉技術的應用，首先要建設自動張拉平臺，并根據平臺搭建及自動張拉技術的相關要求，安裝相關的硬件設施，其中包括工作錨及錨片，限位板的安裝，利用千斤頂吊裝到位等。其次是在進行有效的施工之前，要將每片需要張拉的梁進行定位編號，編號的目的是保持每片梁的唯一性，從而確保了梁上每道孔道的代號的唯一性。最后是由施工技術人員對張拉目標梁的張拉報告進行詳細填寫，將需求數據上傳至電腦系統并進行自動處理。

4 預應力自動張拉技術的技術優勢分析及應用

對于預應力自動張拉技術而言，其是主要借助于自動化計算機技術，實現整個橋梁張拉技術的有效運用。其中包含有四個方面的技術優勢，分別是高效、精度高、自動監控無需施工人力、可實現雙控操作及觀察。其中實現雙控主要是指能夠在電腦屏幕是實時的顯現出張拉力的數值和相應的張拉伸長值，從而對整個橋梁的預應力張拉技術實現遠程操控，進而控制張拉力的大小，對于橋梁預應力張拉力和張拉伸長值進行雙控。

在自動張拉技術應用上，主要體現在整個橋梁自動張拉技術的施工過程中，根據現有的自動張拉技術的施工流程標準分析，其主要應用在施工過程中的對張拉應力數據的有效傳遞上，從而實現數據的實時上傳進而由電腦做出判斷，維持相同的應力值，進而保證張拉系統工作的自動完成。

5 預應力自動張拉技術經濟分析

預應力自動張拉技術需要的設備和相關的技術較為經濟性，主要體現在自動化的控制系統的成本上，其成本大約20萬，但是其使用周期長，與傳統的張拉技術相比較，預應力自動張拉技術能夠減少技術人員的參入，同時也降低了施工過程中的對風險管控的相關成本，所以說，預應力自動張拉技術具有很好的經濟性。

6 結束語

在高鐵橋梁預制箱梁施工中采用自動化預應力張拉技術，能夠有效的節省施工周期，從而減少人力物力的大量投入，從保證工程質量及工程完整程度的前提下，提升工程的施工質量，實現技術和經濟的雙向效益。在高鐵橋梁以后的預應力施工過程中，要積極開展相關的自動張拉技術的應用分析，結合現階段的施工過程中出現的難點問題，及時進行改進與創新，實現經濟與技術的雙料收益。

參考文獻：

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