邸 昊

(中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司， 天津 300142)

作為中小跨徑橋梁最常選擇的方案之一，預(yù)應(yīng)力混凝土梁以其承載能力高、成本造價(jià)低等特點(diǎn)，在鐵路工程中得到了廣泛應(yīng)用。預(yù)應(yīng)力張拉鋼束伸長(zhǎng)值是鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土梁張拉施工質(zhì)量的重要控制指標(biāo)[1]，但采用傳統(tǒng)測(cè)控方法測(cè)量時(shí)，伸長(zhǎng)值偏差及不同步率超出限值的情況普遍存在[2]。

目前鐵路領(lǐng)域仍采用人工操控張拉設(shè)備的方式進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉施工，采用電控油泵和液壓千斤頂組成的張拉系統(tǒng)，其施工工藝中，張拉力油表讀數(shù)、張拉伸長(zhǎng)值量測(cè)、張拉錨固前持荷等環(huán)節(jié)均易受人為因素影響，存在較大的隨意性和差異性，缺乏高效可靠的測(cè)控手段和評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠度難以保證[3-4]。與之相比，目前公路上已開始使用自動(dòng)張拉設(shè)備，通過計(jì)算機(jī)控制中心實(shí)現(xiàn)控制預(yù)應(yīng)力張拉全過程自動(dòng)化[5]。借助智能張拉系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)讀取張拉參數(shù)、自動(dòng)計(jì)算張拉過程力值、實(shí)時(shí)采集油壓與位移信息、自動(dòng)生成張拉記錄表等功能[3]。

由于鐵路預(yù)制梁的伸長(zhǎng)值計(jì)算方法與公路不同，且鐵路對(duì)張拉控制的精度要求更高，因此公路領(lǐng)域自動(dòng)張拉系統(tǒng)的張拉控制標(biāo)準(zhǔn)及管理流程等并不適用于鐵路橋梁施工，因此亟需研究一套適用于鐵路橋梁的自動(dòng)張拉控制技術(shù)，以滿足日益增長(zhǎng)的鐵路建設(shè)和質(zhì)量控制要求[6]。

本文在對(duì)現(xiàn)行鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁張拉過程進(jìn)行調(diào)研分析的基礎(chǔ)上，對(duì)預(yù)制梁鋼束伸長(zhǎng)值增長(zhǎng)過程進(jìn)行分析，將不同伸長(zhǎng)值測(cè)算方法進(jìn)行研究對(duì)比，對(duì)伸長(zhǎng)值實(shí)時(shí)計(jì)算方法、測(cè)量傳感技術(shù)、同步張拉控制技術(shù)等多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行深入研究，以期得到更加科學(xué)精準(zhǔn)的鐵路橋梁預(yù)應(yīng)力張拉伸長(zhǎng)值測(cè)算和控制方法，并研發(fā)與之配套的自動(dòng)張拉系統(tǒng)以應(yīng)用于鐵路橋梁施工。

1 鋼束伸長(zhǎng)值測(cè)算方法研究

本文在某制梁場(chǎng)采用自主研發(fā)的鐵路預(yù)應(yīng)力自動(dòng)張拉系統(tǒng)按照規(guī)范流程進(jìn)行預(yù)制梁預(yù)應(yīng)力張拉，并利用系統(tǒng)配備的傳感器系統(tǒng)對(duì)每次張拉過程中的鋼束張拉力和伸長(zhǎng)值進(jìn)行實(shí)時(shí)高頻連續(xù)測(cè)量(采集頻次5 Hz)。

從自動(dòng)張拉實(shí)測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)中選取11片梁的 133根鋼束的張拉數(shù)據(jù)，進(jìn)行分析，并在此基礎(chǔ)上，分別運(yùn)用常規(guī)測(cè)算方法和對(duì)持荷階段伸長(zhǎng)值進(jìn)行修正的推薦方法對(duì)鋼束實(shí)際伸長(zhǎng)值進(jìn)行計(jì)算，對(duì)比計(jì)算結(jié)果。

1.1 伸長(zhǎng)值實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析

不同張拉鋼束在不同張拉階段的張拉數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)曲線，如圖1所示。從圖中可以看出，張拉過程主要分為3個(gè)階段：

(1)非線性發(fā)展階段：從開始張拉到初應(yīng)力(一級(jí)控制力)持荷結(jié)束后；

(2)線性發(fā)展階段：從初應(yīng)力到目標(biāo)力(二級(jí)控制力)的張拉過程；

(3)垂直增長(zhǎng)階段：到達(dá)目標(biāo)力后持荷過程中補(bǔ)拉反復(fù)加載過程。

圖1 測(cè)試鋼絞線張拉過程張拉力-伸長(zhǎng)值數(shù)據(jù)曲線

1.2 常規(guī)測(cè)算方法(放大持荷階段比例法)

根據(jù)調(diào)研，目前大部分鐵路預(yù)制梁場(chǎng)采用放大持荷階段比例法對(duì)實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值進(jìn)行測(cè)算，該方法的計(jì)算原理為：利用初應(yīng)力至最大應(yīng)力階段變形伸長(zhǎng)值占全部伸長(zhǎng)值比例對(duì)初應(yīng)力之前的伸長(zhǎng)值進(jìn)行推算，并以此來(lái)計(jì)算預(yù)應(yīng)力筋總伸長(zhǎng)值[7]，即起訖階段量測(cè)伸長(zhǎng)值除以本階段施加應(yīng)力占全部施加應(yīng)力的比值。應(yīng)用此法可省略測(cè)量?jī)杀冻鯌?yīng)力伸長(zhǎng)值這一環(huán)節(jié)，故張拉過程稍有簡(jiǎn)化。

根據(jù)以上原理得出該方法計(jì)算公式：

L常規(guī)算法=(L第2級(jí)持荷結(jié)束-L第1級(jí))/(1-F第1級(jí)/F第2級(jí))

(1)

式中：F第1級(jí)——第1級(jí)控制力;

F第2級(jí)——第2級(jí)控制力;

L第1級(jí)——第1級(jí)控制力時(shí)鋼束伸長(zhǎng)值;

L第2級(jí)持荷結(jié)束——第2級(jí)控制力持荷結(jié)束時(shí)鋼束伸長(zhǎng)值。

應(yīng)用計(jì)算公式對(duì)張拉鋼束的實(shí)際伸長(zhǎng)值進(jìn)行計(jì)算，并與理論伸長(zhǎng)值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表1所示。

表1 常規(guī)測(cè)算法伸長(zhǎng)值偏差統(tǒng)計(jì)表

1.3 推薦測(cè)算方法(修正持荷階段比例法)

從張拉過程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)曲線可以看出，張拉過程中，伸長(zhǎng)值隨張拉力線性變化的階段為初張力至到達(dá)控制張拉力的范圍，持荷階段內(nèi)的伸長(zhǎng)值并未按照線性規(guī)律變化，但該階段的伸長(zhǎng)值確實(shí)是由于鋼絞線受力產(chǎn)生的，故到達(dá)目標(biāo)力后，持荷階段的伸長(zhǎng)值應(yīng)單獨(dú)相加，不應(yīng)參與比例計(jì)算。按照該原理對(duì)常規(guī)測(cè)算方法進(jìn)行修正，得出本方法的計(jì)算公式：

L第2級(jí)持荷開始

(2)

式中：L第2級(jí)持荷開始——第二級(jí)力開始持荷時(shí)鋼束伸長(zhǎng)值。

應(yīng)用計(jì)算公式對(duì)相同的張拉鋼束實(shí)際伸長(zhǎng)值進(jìn)行計(jì)算，并與理論伸長(zhǎng)值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如表2所示。

表2 推薦測(cè)算方法伸長(zhǎng)值偏差統(tǒng)計(jì)表

1.4 綜合對(duì)比分析

綜合分析兩種計(jì)算方法的計(jì)算結(jié)果，如圖2和表3所示。由于本文推薦的修正持荷階段比例法消除了常規(guī)方法由持荷階段伸長(zhǎng)值參與比例計(jì)算引起的誤差，減小了對(duì)鋼束張拉初應(yīng)力階段伸長(zhǎng)的推算值，使其較常規(guī)方法實(shí)測(cè)伸長(zhǎng)值與理論伸長(zhǎng)值的平均偏差減小了約3%，超限鋼束占所有統(tǒng)計(jì)鋼束的比例減小了15%。根據(jù)推薦方法測(cè)算的鋼束終張拉階段實(shí)測(cè)與理論伸長(zhǎng)值的偏差全部滿足規(guī)范限制要求。因此，本文推薦的伸長(zhǎng)值測(cè)算方法的計(jì)算原理更科學(xué)合理，數(shù)據(jù)結(jié)果更接近伸長(zhǎng)值的實(shí)際值，使用本方法進(jìn)行鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土梁張拉伸長(zhǎng)值的測(cè)算更加準(zhǔn)確。

圖2 常規(guī)方法與推薦方法測(cè)算鋼束伸長(zhǎng)值偏差對(duì)比圖

表3常規(guī)方法與推薦方法綜合對(duì)比統(tǒng)計(jì)

測(cè)算方法初張力階段伸長(zhǎng)值推算值/mm理論伸長(zhǎng)值平均值/mm本方法測(cè)算伸長(zhǎng)值平均值/mm與理論伸長(zhǎng)值偏差平均值超限鋼束百分比放大持荷階段比例法37.80173.6184.349.15%27.8%修正持荷階段比例法33.83173.6180.36.71%13.5%

2 伸長(zhǎng)值測(cè)量技術(shù)研究

2.1 活塞伸出量測(cè)量技術(shù)

通過測(cè)量張拉過程中千斤頂?shù)幕钊斐隽浚M(jìn)而得出鋼絞線的伸長(zhǎng)值是鋼束伸長(zhǎng)值測(cè)算的重要環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)的人工測(cè)量方法使用鋼尺進(jìn)行測(cè)讀，很難保證讀數(shù)的準(zhǔn)確性和各次測(cè)量的一致性，并且無(wú)法在張拉過程中實(shí)時(shí)測(cè)量，從而導(dǎo)致測(cè)量精度偏低。根據(jù)測(cè)算，人工測(cè)讀方法測(cè)量誤差約占總活塞伸出量的5%～10%。

根據(jù)千斤頂?shù)妮S向伸縮特點(diǎn)和轉(zhuǎn)動(dòng)要求，在自動(dòng)張拉千斤頂(如圖3所示)的基礎(chǔ)上采用套筒間隙配合結(jié)構(gòu)形式，在導(dǎo)向筒內(nèi)安置高精度拉桿式位移傳感器，一端固定于千斤頂油缸上空適當(dāng)?shù)墓潭ㄕ稚?，一端固定于千斤頂張拉端的活塞墊環(huán)上，形成活塞伸出量測(cè)量裝置，如圖4所示。該裝置能使活塞伸出量的測(cè)量精度達(dá)到1 mm，且測(cè)量數(shù)據(jù)可通過數(shù)據(jù)連接線實(shí)時(shí)傳送至智能泵站控制系統(tǒng)，參與鋼束伸長(zhǎng)值的計(jì)算。

圖3 智能千斤頂組成圖

圖4 活塞伸長(zhǎng)值測(cè)量裝置組成圖

裝置導(dǎo)向筒與保護(hù)筒采用O圈密封形式，可有效保護(hù)測(cè)量傳感器內(nèi)部；固定罩采用空殼形式，可對(duì)多種數(shù)據(jù)線進(jìn)行封閉儲(chǔ)藏，從而極大程度降低環(huán)境對(duì)傳感器的影響；連接板和連接墊環(huán)的連接，提高了測(cè)量精度和測(cè)量數(shù)值的穩(wěn)定性。

2.2 夾片外露量測(cè)量技術(shù)

在張拉過程中，隨著張拉力的增大，工具夾片會(huì)逐漸楔緊，夾片在錨具外的露出量逐漸減小，從而導(dǎo)致鋼絞線出現(xiàn)回縮。由于夾片外露量的變化值受現(xiàn)場(chǎng)施工作業(yè)、錨具夾片型號(hào)類型及加工精度等的影響較大，忽略?shī)A片外露量的測(cè)算將導(dǎo)致鋼束伸長(zhǎng)值出現(xiàn)偏差。根據(jù)測(cè)算，由夾片外露量引起鋼絞線回縮量的偏差約占鋼束伸長(zhǎng)值的1%～2%。

偉人毛澤東，在政治家、軍事家、思想家、哲學(xué)家外，還有詩(shī)人、雜文家之稱！“兼得”如此多，仍可用“三雜”來(lái)詮釋：學(xué)識(shí)雜、文體雜自不必說(shuō)，閱歷雜亦毋庸贅言。

在預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備中引入夾片外露量測(cè)量裝置，該裝置與帶有位移傳感器裝置的智能千斤頂配套使用，其固定部分通過固定座安裝在智能千斤頂活塞的一端，活動(dòng)部分的測(cè)量調(diào)節(jié)座搭接在工具夾片端面上，整體隨千斤頂張拉與回程，從而在張拉過程中實(shí)時(shí)測(cè)量夾片的回縮值，并通過傳感器獲取精確數(shù)值。同時(shí)配置3個(gè)探頭測(cè)量3個(gè)不同位置夾片外露量的變化值，采用平均值參與鋼束伸長(zhǎng)值計(jì)算，可有效修正由于夾片回縮引起的伸長(zhǎng)值測(cè)算誤差。

夾片外露量測(cè)量裝置如圖5所示。該裝置固定在活塞伸出量測(cè)量裝置位移傳感器的連接墊環(huán)上，其活塞套內(nèi)部安置拉桿式位移傳感器，活塞套端部延長(zhǎng)固定連接板，連接板上設(shè)伸縮測(cè)量板對(duì)夾片進(jìn)行搭接測(cè)量，微型自恢復(fù)式位移傳感器實(shí)時(shí)測(cè)量活塞套的回縮值，該回縮值即為夾片回縮值。在預(yù)緊螺母和彈簧的壓力下，連接板可在一定力度內(nèi)360°旋轉(zhuǎn)，便于多次測(cè)量和不同夾片測(cè)量的調(diào)整。在彈簧壓力下，活塞套可在一定范圍內(nèi)滑動(dòng)，從而使測(cè)量板有效搭接在夾片上，實(shí)時(shí)跟進(jìn)夾片的回縮值，極大程度地提高測(cè)量數(shù)值的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

圖5 夾片外露量測(cè)量裝置組成圖

3 伸長(zhǎng)值控制技術(shù)研究

3.1 控制流程

針對(duì)鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土梁雙束對(duì)稱張拉、單束對(duì)稱張拉等施工工藝，通過PLC微電腦和工業(yè)平板組合方式控制智能泵站和智能千斤頂?shù)膹埨?。即將微電腦集入泵站內(nèi)，利用壓力傳感器和位移傳感器(測(cè)量活塞和夾片)的測(cè)量數(shù)據(jù)反饋，智能泵站之間通過無(wú)線工業(yè)以太網(wǎng)通訊，進(jìn)行張拉狀態(tài)和程序控制指令的交互；利用嵌入在泵站控制模塊中的計(jì)算引擎對(duì)張拉力值偏差、伸長(zhǎng)值偏差、不同步率等控制指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算分析，指導(dǎo)PLC控制模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)；采用變頻和液壓分流技術(shù)控制張拉速度，實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力張拉全過程的同步和精確控制。自動(dòng)張拉控制流程如圖6所示。

運(yùn)用云技術(shù)，泵站與服務(wù)器間通過無(wú)線4G網(wǎng)絡(luò)通訊，采用自動(dòng)連接云服務(wù)器下載等多種方式獲取張拉模版和控制參數(shù)，并將現(xiàn)場(chǎng)張拉數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳到云服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)對(duì)張拉數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)、遠(yuǎn)程、在線查詢和控制，消除人為因素干擾，有效地保證預(yù)應(yīng)力張拉施工質(zhì)量。

3.2 關(guān)鍵技術(shù)

(1)運(yùn)用變頻技術(shù)進(jìn)行無(wú)極調(diào)速，保證張拉力的精準(zhǔn)平穩(wěn)

受預(yù)應(yīng)力孔道偏差和鋼絞線穿束影響，不同的張拉環(huán)節(jié)需采用不同的張拉速度，以保證鋼絞線均勻受力。另外，在持荷階段補(bǔ)張拉時(shí)，瞬時(shí)油壓沖擊可能導(dǎo)致鋼絞線伸長(zhǎng)值異常波動(dòng)，而影響其測(cè)算精度。因此在自動(dòng)張拉泵站中引入變頻調(diào)節(jié)器，通過調(diào)節(jié)泵站電機(jī)工作頻率實(shí)現(xiàn)供油量的精確控制，根據(jù)需求輸出適當(dāng)?shù)膹埨β?，?shí)現(xiàn)張拉過程中張拉力值的平穩(wěn)增長(zhǎng)，并將張拉力值精度控制在±1%以內(nèi)，以保證鋼束受力的均勻性和準(zhǔn)確性。

圖6 自動(dòng)張拉控制流程圖

(2)運(yùn)用液壓分流技術(shù)進(jìn)行高低速?gòu)埨瑢?shí)現(xiàn)同步張拉調(diào)節(jié)

對(duì)于箱梁張拉，自動(dòng)張拉設(shè)備采用一泵兩頂形式能更好地實(shí)現(xiàn)左右兩側(cè)平衡張拉。但目前單純采用變頻器進(jìn)行張拉調(diào)速，無(wú)法在同一泵站側(cè)的兩臺(tái)千斤頂之間進(jìn)行不同張拉速度的控制，因而無(wú)法實(shí)現(xiàn)兩端千斤頂?shù)耐綇埨?/p>

采用液壓分流技術(shù)，為每個(gè)千斤頂提供兩個(gè)單獨(dú)供油油路，在高速?gòu)埨瓡r(shí)采用雙油路供油，當(dāng)兩端鋼束伸長(zhǎng)差值大于限值時(shí)，關(guān)閉伸長(zhǎng)值較大側(cè)千斤頂?shù)囊宦饭┯?，進(jìn)行低速?gòu)埨?，可?shí)現(xiàn)兩側(cè)伸長(zhǎng)值同步調(diào)節(jié)。結(jié)合泵站變頻調(diào)節(jié)功能，能更好地實(shí)現(xiàn)兩端同步、左右平衡張拉，將鋼束伸長(zhǎng)值不同步率有效控制在5%以內(nèi)。

(3)運(yùn)用傳感采集技術(shù)和數(shù)據(jù)流計(jì)算進(jìn)行張拉控制指標(biāo)的跟蹤計(jì)算反饋，實(shí)現(xiàn)張拉過程的實(shí)時(shí)控制

在快速?gòu)埨^程中，及時(shí)準(zhǔn)確地獲取張拉控制指標(biāo)并通過控制程序作出判斷和調(diào)節(jié)，是自動(dòng)張拉實(shí)現(xiàn)過程控制的關(guān)鍵。

運(yùn)用現(xiàn)代傳感器采集技術(shù)，借助在智能千斤頂上安裝的壓力傳感器和位移傳感器對(duì)鋼束張拉力值和伸長(zhǎng)值進(jìn)行跟蹤測(cè)量，最高測(cè)量采集頻次可達(dá) 5 Hz。利用泵站軟件系統(tǒng)的流對(duì)計(jì)算引擎進(jìn)行實(shí)時(shí)處理，能在毫秒級(jí)的時(shí)間內(nèi)得到張拉指標(biāo)數(shù)據(jù)，掌握張拉控制狀態(tài)。根據(jù)優(yōu)化算法將實(shí)時(shí)計(jì)算的伸長(zhǎng)值與其所對(duì)應(yīng)的理論值進(jìn)行對(duì)比，按照設(shè)定限值要求進(jìn)行張拉速度的調(diào)節(jié)和偏差糾正，使張拉伸長(zhǎng)值逐漸逼近理論設(shè)計(jì)值，可極大提高張拉過程的控制效率，并在出現(xiàn)異常時(shí)及時(shí)報(bào)警，對(duì)過大偏差進(jìn)行分析處理，保證各控制指標(biāo)滿足規(guī)范要求。

(4)采用“云技術(shù)”和數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和傳輸，實(shí)現(xiàn)張拉數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查詢

張拉過程中，采集和計(jì)算產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)，需要巨大的存儲(chǔ)空間，采用常規(guī)的單機(jī)存儲(chǔ)模式無(wú)法滿足數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和查詢需求。

將互聯(lián)網(wǎng)云技術(shù)與大數(shù)據(jù)結(jié)合，利用濾波降噪算法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后緩存于泵站系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中，再通過4G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到云服務(wù)器上，不僅實(shí)現(xiàn)了海量原始數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，還可通過遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)控和數(shù)據(jù)的歷史查詢，有效保證張拉數(shù)據(jù)的真實(shí)可靠，為鐵路橋梁施工管理提供有效、便捷的途徑。

4 應(yīng)用試驗(yàn)驗(yàn)證

為驗(yàn)證自動(dòng)張拉控制技術(shù)的控制精度、可靠性和適用性，本文基于自動(dòng)張拉測(cè)控技術(shù)研發(fā)了與之配套的鐵路預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁自動(dòng)張拉控制及管理集成系統(tǒng)(BPS)，該系統(tǒng)研發(fā)完成后在石濟(jì)客運(yùn)專線梁場(chǎng)進(jìn)行了試驗(yàn)驗(yàn)證。

4.1 試驗(yàn)內(nèi)容

選取4孔鐵路用有砟軌道預(yù)制后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支整孔箱梁為研究對(duì)象，試驗(yàn)梁型基本參數(shù)如表4所示。對(duì)試驗(yàn)梁型進(jìn)行BPS自動(dòng)張拉與傳統(tǒng)人工張拉的對(duì)比試驗(yàn)，通過對(duì)比分析人工張拉和自動(dòng)張拉的伸長(zhǎng)值偏差及兩端不同步率，對(duì)自動(dòng)張拉系統(tǒng)的控制精度、張拉質(zhì)量進(jìn)行驗(yàn)證。

表4 試驗(yàn)梁型基本參數(shù)

4.2 試驗(yàn)結(jié)果

(1)經(jīng)過試驗(yàn)對(duì)比，自動(dòng)張拉的鋼束伸長(zhǎng)值偏差超過規(guī)范限值的比例為6%，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于人工張拉的超限率(人工張拉超限率為48%)，證明自動(dòng)張拉對(duì)伸長(zhǎng)值的控制更加精準(zhǔn)。自動(dòng)張拉與人工張拉伸長(zhǎng)值偏差分布對(duì)比，如圖7所示。

圖7 自動(dòng)張拉與人工張拉伸長(zhǎng)值偏差分布對(duì)比圖

(2)人工張拉鋼束伸長(zhǎng)值不同步率超出規(guī)定限值的鋼束比例為51%，而自動(dòng)張拉的超限比例僅為5%，表明自動(dòng)張拉對(duì)鋼束張拉的同步性控制精度更高。自動(dòng)張拉與人工張拉伸長(zhǎng)值不同步率分布對(duì)比如圖8所示。

圖8 自動(dòng)張拉與人工張拉伸長(zhǎng)值不同步率分布對(duì)比圖

5 結(jié)論

通過對(duì)預(yù)應(yīng)力自動(dòng)張拉鋼束伸長(zhǎng)值測(cè)控的方法的研究及驗(yàn)證，可得出以下結(jié)論：

(1)常規(guī)測(cè)算方法對(duì)持荷階段鋼束伸長(zhǎng)值的計(jì)算誤差導(dǎo)致鋼束總伸長(zhǎng)值增加約3%，采用本文推薦的伸長(zhǎng)值測(cè)算方法更為科學(xué)合理，且具有較高的可操作性。

(2)采用高精度位移傳感器對(duì)張拉過程中活塞伸出量和夾片外露量進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)算，可提高張拉控制的精確度和實(shí)時(shí)性。

(3)采用液壓分流和變頻調(diào)速技術(shù)進(jìn)行自動(dòng)張拉控制，能有效保證鋼束張拉的同步性和準(zhǔn)確性。

(4)采用云技術(shù)和流計(jì)算，結(jié)合現(xiàn)代傳感測(cè)量和數(shù)字控制技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力張拉全過程控制的自動(dòng)化、遠(yuǎn)程化、實(shí)時(shí)化，為鐵路橋梁張拉質(zhì)量控制和施工管理提供更有效、便捷的手段。

(5)通過與人工張拉試驗(yàn)進(jìn)行對(duì)比，基于本文測(cè)控技術(shù)研發(fā)的自動(dòng)張拉系統(tǒng)對(duì)伸長(zhǎng)值精度和不同步率的控制更精準(zhǔn)，進(jìn)一步驗(yàn)證了本文伸長(zhǎng)值控制技術(shù)的有效性和可靠性。