智能张拉工艺在箱梁施工中的优势分析

摘要：张拉工序施工质量的优劣，直接影响了工程的整体质量，严重的可能会造成桥梁的垮塌，给生命财产安全造成严重威胁。传统张拉施工由于误差率较大，无法保证桥梁工程的预应力施工质量，因此，高精度、高稳定性的智能张拉工艺逐渐走上了舞台。本文以成武高速为背景，就智能张拉工艺在箱梁施工中的优势作了深入分析，旨在为实际工作有所帮助。

关键词：智能张拉工艺 箱梁施工 成武高速 优势

智能张拉施工过程中，计算机智能控制技术完全取代了工人手动控制，凭借仪器的自动化操作，实现钢绞线的张拉施工。预应力施工被广泛地使用于现阶段的桥梁道路建设中，其中决定预应力施工质量的关键工序是张拉施工。若张拉施工存在问题，会对桥梁的结构影响甚大。然而，在传统的张拉施工中，经验因素过多，使得施工精度度不高，误差率偏高，这对预应力施工质量，甚至整个桥梁安全都形成了潜在威胁。许多桥梁就是由于预应力施工存在缺陷，使得桥梁需要频繁或者提前加固，严重的还造成了垮塌事故，这对人们的生命安全形成了很大威胁。

在这样的背景下，智能张拉技术应运而生。智能张拉技术因其具有的高精度、稳定性，完全排除了人为干扰因素，为预应力张拉施工质量提供了保障。就目前而言，智能张拉技术是国内预应力张拉领域最先进的工艺。

1、建设工程项目简介

成武高速起点在陇南市成县纸坊镇府城村，相连于十堰至天水高速公路。成武高速途径成县、康县、武都区，终点为武都区城郊乡黄家坝村，并与武都至罐子沟高速公路相连。该高速公路总长94.364公里，全线按照双向四车道高速公路标准设计，路基宽度为24.5m，设计行车速度80公里每小时。该项目概算总投资120.96亿元，工程时间为48个月。工程建设桥梁59.059公里，桥梁数量135座（单幅），其中，特大桥梁建设长度18.667公里，数量14座，大桥33.323公里，数量99座，互通立交7处。平洛河2#特大桥，单线长2.026公里，为全线最长桥梁。成武高速公路工程项目中，桥梁众多。为了保证箱梁施工过程中张拉工序的质量，该项目采用了智能张拉技术，并取得了很好的效果。笔者根据参与施工的经验，将在本文的后续部分介绍智能张拉工艺在箱梁施工中的优势。

2、传统的张拉方式的缺陷

在现阶段，很多预应力桥梁完工运行后，在很短的时间内出现了裂痕、下挠现象，有些甚至出现了断裂，对整个桥梁的结构形成了巨大威胁，严重缩短了桥梁的实际使用时间。研究数据表明，决定桥梁安全性、可靠性及使用寿命的关键因素是桥梁施工时有效预应力的建立。桥梁预应力施工质量的优劣直接决定了整个桥梁的结构安全，它是影响桥梁使用寿命的重要工序。

因此，在实际的预应力混凝土结构施工时，应该根据设计值而加以足够的预应力，防止由于有效预应力过小，而导致桥梁结构出现开裂，降低了使用寿命，抑或过大的预应力，使得预应力筋一直处于高应力状态，导致混凝土徐变值提高，从而影响了结构安全和使用功能。

为了从根本上预防有效预应力在实际张拉工序时偏差过大而形成工程隐患，预应力智能张拉系统在传统预应力张拉方式上有很多突破，具有很大的优势。

3、智能张拉工艺在箱梁施工中的优势分析

桥梁预应力施工质量智能控制能够实现张拉全过程智能控制，能够对预应力关键工序张拉施工的质量进行实时跟踪监测，自动控制，及时纠错，这是传统的张拉工艺施工的极大改善，为成武高速桥梁预应力施工质量的提升提供了保障，同时为成武高速项目部及社会也创造了更大的经济效益及社会效益。总的来说，智能张拉工艺在成武高速箱梁施工中的优势表现在以下几个方面。

3.1 保证张拉数据安全

智能张拉系统为了更好的提高张拉数据的可信程度，实现箱梁施工的精确化。智能张拉系统运用了三重保护措施。第一，采用专用的存储器对现场的张拉数据进行实时的存储；第二，采用无线的通讯方式将张拉数据导入梁场MIS，以实时地显示预应力箱梁施工过程的相关数据，例如伸长量曲线、张拉力曲线、张拉数据等，使工程张拉关键环节的质量有很好的保证；第三，能够对张拉数据进行远程备份，可以很快的还原工程过程数据。

3.2 自动平衡缓释泄压技术，防止滑束、避免冲击夹片

预应力智能张拉系统能够在千斤顶张拉过程完毕后，慢慢完成卸压工作。这可以使钢绞线的张拉力非常稳定地从工具锚上转移到工作锚具上。另外，采用缓释泄压技术能够很好的消除在卸压时对工作夹片的冲击，造成滑束。依据梁场信息管理中心获取的张拉数据，例如箱梁梁号、梁型、孔道以及校核张拉力目标值及伸长量值，仅需给出命令指令，张拉过程便全自动一体化实现。这个过程中，不需要专业技术人员在场，即使是专业知识技能并不是很高的工人也可以很方便地实现。

3.4 精确施加应力

智能张拉与传统张拉工艺相比，能够将有效预应力的误差范围从±15%降至±1%，实现了施工过程中施加的预应力力值的精准控制。另外，智能张拉工艺控制系统还能够将传感器采集到的钢绞线伸长量传至计算机，以判断计算出的伸长量是否在标准范围内，从而对预应力及伸长量实现实时同步控制。最重要的是，智能张拉系统能够实现单一计算机对多台千斤顶实现多顶同步张拉。成武高速采用智能张拉工艺后，箱梁施工的质量得到了很大提高。

3.5 智能控制，规范张拉过程

张拉工序智能控制，消除人为、环境因素对工序的影响。加载速率、持荷时间、停顿点等张拉过程要素也完全按照桥梁设计和施工技术规范要求。工程的各方可以在同一联网平台，对项目进行实时交互，使张拉施工的质量管理不存在距离的限制，从而可以在第一时间内了解预制梁场和桥梁预应力施工质量状况。

4、结语

智能张拉工艺对箱梁施工质量的提高有积极的推动作用，它在预应力桥梁施工过程中发挥的作用也越来越大。相信在不久的将来，智能张拉工艺在该领域会有更大的突破。

参考文献

[1]重庆高速公路发展有限公司垫利分公司.桥梁工程预应力施工工艺控制与验收标准编制[M].2010.

[2]钱厚亮，贾艳敏，林锦国 等.新型智能预应力张拉设备的研制[J].自动化仪表，2009.