汪鳴玉

（江蘇東南交通工程咨詢監(jiān)理有限公司，江蘇 南京 210008）

智能張拉工藝在應(yīng)天河大橋箱梁預(yù)制施工中的應(yīng)用

汪鳴玉

（江蘇東南交通工程咨詢監(jiān)理有限公司，江蘇 南京 210008）

一、工程概況

應(yīng)天河大橋?yàn)榻幨薪幋蟮繢標(biāo)控制性工程，該橋主線上跨應(yīng)天河橋梁。應(yīng)天河為Ⅵ級(jí)航道，通航凈空為22*4.5m，與江陰大道交角63°，交叉樁號(hào)為K17+749。分幅雙向八車道標(biāo)準(zhǔn)斷面寬52.5m，應(yīng)天河橋梁平面位于直線和R=4000m的圓曲線上，橋梁中心樁號(hào)為K17+749，全橋共分3聯(lián)跨徑布置左幅為（5×30）m+ （40+70+53m）+（5×30）m ,右幅（5×30）m +（53+70+40m）+（5×30）m。橋梁起點(diǎn)樁號(hào)為K17+513.900，終點(diǎn)樁號(hào)為K17+984.100，橋梁總長(zhǎng)470.200m。，本橋上部結(jié)構(gòu)為30米預(yù)應(yīng)力砼箱梁結(jié)構(gòu)形式和懸澆箱梁，本橋預(yù)制箱梁合計(jì)160片。

二、智能張拉工作原理

智能張拉系統(tǒng)由系統(tǒng)主機(jī)、張拉儀、千斤頂三大部分組成、以應(yīng)力為控制指標(biāo)，伸長(zhǎng)量作為校對(duì)指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)應(yīng)力與伸長(zhǎng)量雙控的目標(biāo)。系統(tǒng)通過傳感技術(shù)采集每臺(tái)張拉設(shè)備（千斤頂）的工作壓力和鋼絞線伸長(zhǎng)量（含回縮量）等數(shù)據(jù)，并實(shí)時(shí)將數(shù)據(jù)傳輸給系統(tǒng)主機(jī)進(jìn)行分析判斷，同時(shí)張拉設(shè)備（泵站）接收系統(tǒng)指令，實(shí)時(shí)調(diào)整變頻電機(jī)工作參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)高精度實(shí)時(shí)調(diào)控油泵電機(jī)的轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)張拉力及加載速度的實(shí)時(shí)精確控制。系統(tǒng)還根據(jù)預(yù)設(shè)的程序，由主機(jī)發(fā)出指令，同步控制每臺(tái)設(shè)備的每一個(gè)機(jī)械動(dòng)作，自動(dòng)完成整個(gè)張拉過程。具體見下圖1。

圖1 智能張拉工作原理

三、實(shí)例操作過程

圖2 張拉斷面

R2-6中跨中梁共有鋼絞線10束，型號(hào)均為4Φ15.2mm，其

張拉順序?yàn)镹1-N3-N5-N2-N4 ，分布見下圖2：

1、清理管道：用空壓機(jī)提供的高壓風(fēng)清理預(yù)應(yīng)力管道；

2、鋼絞線下料：根據(jù)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，鋼絞線下料長(zhǎng)度為梁體內(nèi)長(zhǎng)度+單端65cm工作長(zhǎng)度；鋼絞線采用砂輪切割機(jī)切斷，下料完成后即進(jìn)行穿束；

3、鋼絞線穿束：穿束前，先對(duì)鋼絞線進(jìn)行疏束，即用錨具從鋼絞線一頭疏到另一頭，邊疏束邊用扎絲每隔1m綁扎鋼絞線，疏束完畢后將鋼絞線穿入端用透明膠帶綁纏牢固。采用人工穿束；

4、張拉設(shè)備就位：鋼絞線張拉各種設(shè)備安裝順序：錨具—夾片—限位板—千斤頂—工具錨—工具夾片；

5、張拉防護(hù)設(shè)施就位：警戒線、防護(hù)鋼板。

6、張拉：

(1)、錨下控制應(yīng)力為0.75fpk=0.75*1860*140*4=781.2KN

(2)、第一階段10%應(yīng)力=781.2*0.1=78.12KN 持荷30s

(3)、第二階段20%應(yīng)力=781.2*0.2=156.24KN 持荷30s

(4)、第三階段100%應(yīng)力=781.2KN 持荷300s

(5)、第一階段伸長(zhǎng)量A1，第二階段伸長(zhǎng)量A2，第三階段伸長(zhǎng)量A，錨固回縮量2*6=12mm，工作長(zhǎng)度130cm伸長(zhǎng)量6mm。計(jì)算實(shí)際伸長(zhǎng)量L（mm）：L=（A2-A1）+（A-A1）+（12+6）

(6)、中跨一片預(yù)制箱梁預(yù)應(yīng)力鋼絞線設(shè)計(jì)伸長(zhǎng)量Lo（兩端）mm

N1N2N3N4N5243243243242242

(7)、所有預(yù)應(yīng)力張拉均要求伸長(zhǎng)量與張拉力雙控，以張拉力為準(zhǔn)，要求實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)量與設(shè)計(jì)伸長(zhǎng)量誤差在±6%以內(nèi)。測(cè)定伸長(zhǎng)量要扣除非彈性變形引起的全部伸長(zhǎng)量，即：94%≤（L-LO）/ LO≤106%。

(8)、張拉完成之后，用水泥砂漿進(jìn)行封錨，待壓漿完成之后，在用砂輪機(jī)進(jìn)行切割。

四、數(shù)據(jù)收集分析

在智能張拉中實(shí)時(shí)的、直觀的對(duì)張拉控制應(yīng)力、實(shí)際伸長(zhǎng)值、初應(yīng)力、張拉曲線等指標(biāo)進(jìn)行控制，發(fā)現(xiàn)問題可及時(shí)處理，具體見下圖

圖3 張拉時(shí)顯示界面-1

圖4 張拉時(shí)顯示界面-2

圖5 智能張拉數(shù)據(jù)

圖6 傳統(tǒng)張拉數(shù)據(jù)

通過上述張拉數(shù)據(jù)的收集并進(jìn)行分析，可以看出，與傳統(tǒng)張拉工藝相比，應(yīng)用智能張拉工藝，在數(shù)據(jù)采集方面更為方便、數(shù)據(jù)查看比較直觀、數(shù)據(jù)成型更為規(guī)范；在張拉力控制方面:由于其在雙控張拉中同步性比較好，基本可以做到同時(shí)張拉，且兩個(gè)油泵的進(jìn)油速度可以智能控制加載速率，使得張拉應(yīng)力控制的比較均勻穩(wěn)定、無較大波動(dòng)；伸長(zhǎng)值控制方面：電腦自動(dòng)計(jì)算出結(jié)果，節(jié)省操作人員，杜絕人為造假，數(shù)據(jù)較為穩(wěn)定，更接近于設(shè)計(jì)，保證了工程質(zhì)量。

五、結(jié)束語

在交通建設(shè)領(lǐng)域，預(yù)應(yīng)力張拉是橋梁結(jié)構(gòu)（包括大橋、公路橋、高架橋、立交橋等）是否能達(dá)到使用壽命的關(guān)鍵。在傳統(tǒng)預(yù)應(yīng)力施工中，施工人員監(jiān)測(cè)施工質(zhì)量受人為因素干擾，難以達(dá)到新橋涵施工技術(shù)規(guī)范的要求，甚至產(chǎn)生安全隱患。智能張拉系統(tǒng)利用先進(jìn)的傳感技術(shù)和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)，自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，不受人為因素干擾，施工精度和質(zhì)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)技術(shù)，完全符合規(guī)范要求，攻克了長(zhǎng)期困擾交通建設(shè)者的質(zhì)量控制難題，可以顯著提高橋梁耐久性和安全性，延長(zhǎng)使用壽命，適合大規(guī)模推廣。

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1007-6344（2015）04-0222-02