云南省公路工程监理咨询公司 云南昆明 650021
摘要：与传统的张拉工艺相比，智能张拉可以有效规避人工操作出现的误差，充分利用传感设备及计算机实现智能化高效率施工操作，控制两侧千斤顶同步施加预应力，使钢束两端均衡受力，让预应力更准确更有效地施加到钢束上，在张拉的过程中可自动进行钢束的伸长值测量，真正实现张拉力和伸长值的双控。本文通过昆明西北绕城公路的工程实例，总结了该张拉技术的施工方法和要点，明确各施工流程的操作事项和质量控制要点，该项技术取得了很好的实践效果。
关键词：预应力;智能张拉;应用
预应力钢束的张拉对预应力构件相当关键，预应力的施加关系到预应力构件的使用寿命。预应力达不到设计要求，会降低预应力构件的承载力，预应力过大，又增加预应力构件的预加荷载。智能张拉系统不但能自动控制两侧千斤顶同步施加预应力，并且在张拉的过程中可自动进行钢束的伸长值测量。真正意义上实现了张拉力和伸长值的双控。使预应力的施加达到设计要求，从而保证了预应力构件的使用寿命。
昆明绕城公路西北段土建工程第八合同段K45+952盘龙江特大桥，设计共380片30米预制箱梁，设计单片共8束钢绞线，每束为4根或5根钢绞线共同对梁板施加预应力。该工程于2011年9月开始施工，所有的预制梁板均采用智能张拉系统对预制砼构件进行张拉。
1 智能张拉的工艺原理及技术特点
1.1 智能张拉的工艺原理
智能张拉系统由系统主机、油泵、千斤顶三大部分组成。预应力智能张拉系统以应力为控制指标，伸长量误差作为校对指标。系统通过传感技术采集每台张拉设备（千斤顶）的工作压力和钢绞线的伸长量（含回缩量）等数据，并实时将数据传输给系统主机进行分析判断，同时张拉设备（泵站）接收系统指令，实时调整变频电机工作参数，从而实现高精度实时调控油泵电机的转速，实现张拉力及加载速度的实时精确控制。系统还根据预设的程序，由主机发出指令，同步控制每台设备的每一个机械动作，自动完成整个张拉过程。
1.2 智能张拉的技术特点
1.2.1 精确施加应力
智能张拉系统能精确控制施工过程中施加的预应力值，将误差范围由传统张拉的±15%缩小到±1%。
1.2.2 及时校核伸长量，实现“双控”
系统传感器实时采集钢绞线数据，反馈到计算机，自动计算伸长量，及时校核伸长量误差是否在±6%以内，实现应力与伸长量“双控”。
1.2.3 对称同步张拉
一台计算机控制两台或多台千斤顶同时、同步对称张拉，实现“多顶同步张拉”工艺。
1 .2.4 规范张拉过程，减少预应力损失
实现了张拉程序智能控制，不受人为、环境因素影响；停顿点、加载速率、持荷时间等张拉过程要素完全符合桥梁设计和施工技术规范要求，避免或大幅减少了张拉过程中预应力的损失。
1.2.5 自动生成报表杜绝数据造假
自动生成张拉记录表，杜绝人为造假的可能，可进行真实的施工过程还原。同时还省去了张拉力、伸长量等数据的计算、填写过程，提高了工作效率。
1.2.6 远程监控功能
实现远程监控功能，方便质量管理，提高管理效率。统一业主、监理、施工、检测单位于同一互联网平台，能实时进行交互，突破了地域的限制，及时掌握预制梁场和桥梁预应力施工质量情况，实现“实时跟踪、智能控制、及时纠错”。
1.2.7 张拉过程再现
张拉加载力、伸长量、加载速率、停顿点、持荷时间等张拉要素真实记录，一览无余，永久追溯。
1.2.8 智能控制张拉过程，减少预应力损失
张拉程序智能控制，不受人为、环境因素影响；停顿点、加载速率、持荷时间、卸载速率等张拉过程要素完全符合桥梁设计和施工技术规范要求。最大限度减少了张拉过程中的预应力损失。
2 智能张拉工艺及质量要点
2.1智能张拉设备准备
智能张拉力设备由千斤顶、位移传感器、高压油管、数据传输线、无线接收器、PC控制台、打印机组成。张拉时要输入预制构件的相关信息，由PC控制台发出信息由远程接收器连接两端千斤顶进行预应力的施加。
2.2张拉前构件检查
必须确定砼构件的强度满足设计张拉强度，保证预制构件在没有达到设计强度时出现破坏现象。在张拉时必须要待张拉构件的真确砼强度，以准确反映砼构件的弹性模量。从而使张拉的准确性。
2.3千斤顶的安装及校定检查
首先确定千斤顶及油泵经过认证机构进行标定校核。校核好后认证机构会根据检校情况确定千斤顶和相对应油表的回归方程，在安装千斤顶时必须确保油泵压力表、千斤顶及IP地址与标定书中一致，方可进行。确保张拉力过程的安全及预制构件的预应施加。
2.4预制构件的信息输入
在PC控制平台上输入工程项目、施工单位、监理单位、桥梁桩号、砼预制构件编号，钢束编号、砼强度、张拉砼的实际强度、张拉顺序及张拉方法，选择砼构件的形成，根据图纸的张拉顺序进行输入。根据伸长值的大小及现场确定分段张拉。平弯比较大的可进行多级张拉。确定初应力值，10—15%，钢绞线根数、钢绞线的截面面积，信息输入完毕后准备张拉。
2.5由PC控制平台发出张拉信息，两端油泵同时开始供油，千斤顶自
行受力，当张拉到初设预应力值时，油表读数到10—15%的油表读数，油泵自动停止供油，张拉力不变、持荷5分钟，待持荷时间300秒结束后油泵自动开始供油，压力表盒千斤顶共同运转。当张拉到50%—80%—100%时自动停止，持荷各300秒。在预应力值油表读数到达设计值，检查伸长值是否满足规范 ±6%范围内，伸长值由传感器反映到计算机上与设计对比。如伸长值不够会自动按预设的103%的应力进行超张拉。
2.6张拉后的钢束预应力评定
张拉完成后对油表读数及伸长值进行复核。在台座上的中点对砼构件的起拱度进行检查，与设计起拱度进行对比。保证砼构件的预应力。几项满足设计时说明钢束张拉完成，满足设计及规范要求。
2.7质量控制
张拉前必须确定砼构件的强度满足设计张拉强度，保证预制构件在没有达到设计强度时出现破坏现象。预应力钢绞线、锚具进场后及时抽检以确定满足设计要求，如不满足要求必须清除出场，不允许使用到工程中。钢绞线梳编穿束应采用整束穿束系统进行穿束，有效消除各根绞线受力不均引起的滑丝、断丝，保证有效预应力均匀。锚具装好后，检查工作锚与工具锚是否安装好，保证在张拉过程中不出现滑线现象。
开始张拉前，首先确定油泵和千斤顶按标定的编号对应。在计算机软件内把桩号、梁号、钢束号、应力值、钢铰线截面面积、根数等准确无误地输入电脑。伸长值需用手工复核计算、与设计进行对比，复核无误后输入电脑。
张拉时随时查看油泵两端进油是否一致，如不一致立即停止张拉，检查油泵。在张拉过程中实测伸长值与设计进行实时对比。张拉完成后在跨中位置量测预制构件的起拱度，如与设计不符应复核计算过程是否有误。
3 智能张拉的工艺优势
从智能张拉工艺可知，与传统人工张拉相比，智能张拉有着明显的优势，具体可从张拉精度、自动补张拉、伸长量校核、经济效益等项目进行比较，见表1。
4 结论
与传统张拉工艺相比，智能张拉工艺无疑有显著的优势，特别在预应力张拉精度、自动补张拉等对预应力构件有关键影响的项目上，优势明显。使用智能张拉工艺，能在大幅提高张拉质量的同时，由于自动化水平的提高，经济效益也很显著。智能张拉还实现信息了即时传递，可进行质量远程监控，张拉过程真实记录，质量责任永久追溯。该工艺在昆明绕城公路西北段的实践，得到了交通部、业主及相关部门的认可，并提倡全省推广应用。
参考文献
[1]智能张拉技术在预应力施工中的应用[J].赵永鹏.四川水泥.2015(04).
[2]谈公路桥梁预应力智能张拉施工技术[J].张瑞斌.山西建筑.2013(03).
论文作者:吴军
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/9
标签：预应力论文; 千斤顶论文; 构件论文; 智能论文; 油泵论文; 过程论文; 预制构件论文; 《基层建设》2017年第23期论文;