王 翠 巧

(山西晉焦高速公路有限公司，山西 晉城 048000)

0 引言

隨著經(jīng)濟和科技的不斷發(fā)展，路橋建設(shè)飛速發(fā)展，交通運輸能力不斷提升。橋梁工程建設(shè)中預(yù)應(yīng)力的應(yīng)用很普遍，但如果預(yù)應(yīng)力技術(shù)應(yīng)用過程中，技術(shù)不過關(guān)，工序控制不嚴(yán)，質(zhì)量監(jiān)管不到位，會對橋梁整體質(zhì)量產(chǎn)生很大后患。為了防止傳統(tǒng)施工模式對預(yù)應(yīng)力造成誤差大、結(jié)構(gòu)受力不合理等現(xiàn)象，現(xiàn)已具備新的預(yù)應(yīng)力張拉系統(tǒng)來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的控制系統(tǒng)，以降低影響，新的預(yù)應(yīng)力控制方法改變了傳統(tǒng)模式下由于設(shè)備不足、管理不到位造成的問題。本文主要以某大橋40 m T梁預(yù)應(yīng)力施工為基礎(chǔ)，分析預(yù)應(yīng)力智能控制技術(shù)。這一系統(tǒng)的應(yīng)用，基本能夠避免由于人為因素造成的各種精度誤差，降低了安全事故產(chǎn)生的可能性，同時對預(yù)應(yīng)力的控制強度增加，還能對施工過程進行規(guī)范，這對于整個施工質(zhì)量的提高也是很有好處，在后期維護過程中，也降低了維護成本。

1 工程概況

某大橋設(shè)計為連續(xù)T梁結(jié)構(gòu)，全橋總計180片梁，采用后張法預(yù)應(yīng)力混凝土，橋?qū)?3.5 m，跨徑40 m，雙向四車道。主梁采用C50混凝土，預(yù)應(yīng)力鋼絞線采用的是高強低松弛模式，預(yù)應(yīng)力抗拉強度標(biāo)準(zhǔn)值fpk=1 860 MPa，直徑為15.20 mm，面積為139.0 mm2,彈性模量Ep=1.95×105MPa。并使用15-8型、15-9型系列錨具和配件，預(yù)應(yīng)力管道采用圓形金屬波紋管；預(yù)制梁在墩頂處的負(fù)彎矩鋼束采用BM15-4型扁錨及其配件，管道采用扁形金屬波紋管。

2 智能張拉系統(tǒng)及工作原理

2.1 系統(tǒng)構(gòu)成

新的智能張拉系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。其中硬件設(shè)施指的是建筑設(shè)備和控制電腦等。通過這套智能的控制系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)應(yīng)力的同步張拉和單頂張拉，操作起來十分方便。通過系統(tǒng)，泵站能夠控制每一個千斤頂?shù)膹埨?，主泵站和副泵站之間則是通過無線傳播的方式進行通信，不會受到地域方面的限制。

2.2 工作原理

主機的硬件主要包括控制電腦和現(xiàn)場設(shè)施，現(xiàn)場設(shè)備多為觸摸屏，軟件部分則專指控制系統(tǒng)，在控制過程中，可以使用無線信號完成信息的傳輸，控制的對象既可以是一個，也可以是多個、在系統(tǒng)中輸入控制參數(shù)之后，系統(tǒng)就會對前方的工作進行控制，并根據(jù)前方反饋回的數(shù)據(jù)進行重新計算，將計算的結(jié)果作為修正調(diào)整數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)。前端控制器需要對千斤頂?shù)墓ぷ髑闆r進行監(jiān)督和記錄，并通過無線的方式將數(shù)據(jù)傳輸給測控主機，當(dāng)主機返回測控指令之后，會根據(jù)指令調(diào)整變頻器的工作參數(shù)，從而實現(xiàn)高精度控制。

3 智能張拉施工工藝

在進行張拉工作之前，需要對波紋管預(yù)留孔道進行檢查，如果管道不通暢，需要進行清理或采取其他措施，如果有必要，還可用高壓風(fēng)將孔道內(nèi)的微粒清理干凈，再穿鋼絞線束，這里需要注意的是要根據(jù)鋼絞線的孔位編號入孔。

3.1 設(shè)備安裝

1)初步連接好千斤頂、工作錨具及夾片；2)首先在千斤頂?shù)耐鈿ぬ帉鞲衅鞴潭ㄗ?，然后將測量繩固定在工具錨具或者是鋼絞線結(jié)構(gòu)上；3)在油泵的接口處連接壓力傳感器，以測量油壓；4)前端控制器為油泵、采用電機供電。

3.2 張拉順序

1)首先根據(jù)每一片梁編號(編號不允許重復(fù))，對孔道鋼束的控制力(kN)和理論上伸長量(mm)進行精確計算,確定孔道張拉工藝順序；2)根據(jù)張拉設(shè)備標(biāo)定報告:把已經(jīng)編寫完成的程序，導(dǎo)入到主泵站觸摸屏中；3)將控制過程中的參數(shù)鋼束控制力(kN)、理論伸長量(mm)等，按照編號進行逐個輸入，輸入完成之后，還需進行校驗；運行系統(tǒng)時只需進入到操作界面，按照輸入的編號調(diào)用參數(shù)，然后以程序控制的模式計算在10%,20%,50%,100%的情況下，系統(tǒng)控制與人工控制之間的偏差，如果偏差過大，則需要檢查輸入或者重新調(diào)整；4)根據(jù)工藝，輸入相應(yīng)的梁編號，然后調(diào)用張拉參數(shù)，系統(tǒng)就可以完成自動張拉操作。通過系統(tǒng)，能夠自動控制的方面主要有：回油錨固、送油張拉、中間分級停頓保壓等，同時還會對監(jiān)控數(shù)據(jù)進行檢測和記錄；5)電腦會將數(shù)據(jù)儲存起來，系統(tǒng)會自動生成報表，可完成打印。

4 智能張拉施工控制

4.1 張拉質(zhì)量控制

1)施工過程中要嚴(yán)格按照工藝實施，防止索力不均勻分布，并預(yù)防鋼絞線的相互纏繞；2)在限位板安裝過程中，應(yīng)該將數(shù)字面對準(zhǔn)工作錨，安裝完成后，工作錨板的位置應(yīng)該在錨墊板止口內(nèi)；3)施工過程中，千斤頂、工具錨和限位板應(yīng)該同軸；4)錨固是建立在張拉控制力穩(wěn)定的基礎(chǔ)上實施的，且夾片之間的錯位應(yīng)小于2 mm，露出錨具外高度不應(yīng)大于4 mm；5)為了保證工具的正常操作，應(yīng)該對其進行維護保養(yǎng)，經(jīng)常涂潤滑劑。

4.2 張拉順序控制

1)張拉過程中，首先應(yīng)該對鋼絞線進行初步張拉，保證其未處于松弛狀態(tài)，完成這一操作之后，還要檢查軸線、錨具和千斤頂，如果它們未處于同一直線，需進行調(diào)整。每根鋼束所受到的力應(yīng)是平衡的。當(dāng)張拉至初應(yīng)力時，需要在鋼絞線束的兩端進行標(biāo)記，直到控制應(yīng)力達(dá)到最大，此時需要測量鋼絞線束的伸長量；2)在進行鋼絞線束的張拉時，需要嚴(yán)格按照設(shè)計進行，兩端人員可用對講機溝通兩端張拉情況，保證兩端的進度保持一致。切記操作過程中所用到的所有計量設(shè)備都需送檢，并做好統(tǒng)計工作。

4.3 張拉安全控制

1)梁端面必須安裝防護擋板，張拉泵站必須建立在梁的側(cè)面，而且要盡可能遠(yuǎn)離千斤頂，在拉張過程中，禁止附近站人；2)在千斤頂回油過程中，禁止對相關(guān)設(shè)備進行操作，也不可用手觸摸千斤頂；3)在張拉現(xiàn)場設(shè)置相應(yīng)的標(biāo)志，禁止與施工無關(guān)的人員進入現(xiàn)場；4)作業(yè)過程中，應(yīng)配置專門的指揮人員。

5 結(jié)語

本文主要通過實際案例，對40 m T梁的智能控制情況進行了分析。主要是通過智能技術(shù)完成T梁的預(yù)應(yīng)力張拉，通過實際反饋結(jié)果來看，誤差能夠保證在1 mm～4 mm，在2%以內(nèi)。這對于橋梁預(yù)應(yīng)力建設(shè)過程中的質(zhì)量保證意義重大。在傳統(tǒng)控制模式下，存在測量精度低，儀表準(zhǔn)確度不高等問題，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力筋張拉力及伸長值的控制都存在很多的問題，很多都需要進行事后的調(diào)整，這需要花費大量的人力和物力，所以傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力技術(shù)存在很多的問題。

而現(xiàn)今智能張拉技術(shù)的出現(xiàn)恰好就解決傳統(tǒng)張拉工藝的不足，它能做到精度高，其預(yù)應(yīng)力智能張拉精度控制在±1%，系統(tǒng)不僅操作方便，而且控制效率比較高、出錯的概率比較小。操作人員可進行遠(yuǎn)程操作，對于操作人員的安全來說，安全也能夠保證，整個控制過程只需兩人即可完成，系統(tǒng)會自動完成數(shù)據(jù)的記錄，并根據(jù)數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的自動控制，還會根據(jù)客戶的需求自動生成報表。這樣一來智能張拉工藝既保證橋梁工程中梁板預(yù)應(yīng)力張拉的準(zhǔn)確性，安全性，也保證了工程質(zhì)量、縮減了工期，極大的提高了工程的經(jīng)濟性。

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