智能张拉设备在箱梁施工中的应用

摘要：预应力技术因其优良的性能和较高的经济效益在我国铁路、公路交通领域得到了巨大的发展。主要用于预应力桥梁结构。同时，预应力技术已经成为大跨度、大空间结构、高耸结构、重载结构、特种结构以及新型结构工程中不可缺少的一项技术。为提高预应力施工的精密度、减小误差，选择合适的预应力施工设备尤为重要。

一、传统预应力张拉设备

传统预应力张拉设备基本上是由电动油泵、张拉千斤顶及其配套配件组成。张拉施工时，通过电动油泵向张拉千斤顶供油，千斤顶活塞驱动工具锚带动钢绞线伸长对梁体施加预应力，通过油泵上的压力表示值来换算钢绞线的荷载，采用钢板尺测量千斤顶活塞行程来计算钢绞线的伸长量，在需要两端或者多点对称、同步张拉时采用喊话、手语或者步话机等方式实现协同操作。在此预应力工程施工中普遍存在着“控制精度差、施工效率低和质量管理难”等问题。 二、智能张拉设备

现利用当代科技成果，结合控制技术、液压技术及信息技术，为预应力工程施工提供一套“精确控制、高效建设和全面管理”的预应力智能张拉设备。 （一）智能张拉设备系统介绍 1.系统组成

系统由智能张拉主机、智能张拉从机、千斤顶、位移、压力传感器组成，下图为双束张拉系统示意图：

智能系统张拉界面 2.系统功能

一键操作可实现初张、100%张拉、锚固、退缸全过程。张拉完成，自动存储张拉结果。 3.系统特点

1）一台智能张拉主机或从机最大可控制两个千斤顶，双束四缸张拉时，只需主从两台机器，降低成本，使用方便。

2）通过高压比例阀控制张拉，张拉平稳，精度高。

3）相对于开关方式或大小流量控制同步张拉的机型，使用比例阀控制张拉，速率更均匀，控制更准确。 4）采用专用逻辑控制。

5）核心控制器采用专用为桥梁张拉设计的逻辑控制器，可靠性高，维护方便。

6）采用工业触摸屏，工作可靠，故障率低。

7）相对于使用微机做控制器讲，工业触摸屏可靠性、抗震性、环境耐受性更好。

4.张拉操作步骤

1）启动主从设备，进入系统。

2）查看系统时间是否与当前时间一致，请求现场负责技术人员在系统参数中调整日期时间。

3）查看通讯这是画面是否有错误提示，如“通讯失败”或“通讯停止”等，如果显示“通讯正常”则可以使用。

4）安装千斤顶。

5）自动张拉：在主画面，选择将要张拉的类型，输入编号，选择孔号。确认100%目标张拉力与规定相符，按“自动张拉”按钮，执行张拉过程。

6）完成张拉：张拉完成后自动停止并保存张拉数据，可在历史数据界面查看。

7）拆卸千斤顶，准备下一张拉。 5.张拉设备使用注意事项 5.1张拉前注意事项

1）确认各工作锚要紧贴锚垫板，并进入齿口。 2）确认各顶要紧贴限位板，限位板进入顶齿口。 3）确认位移传感器拉杆固定在顶槽内。

4）针对现场智能张拉系统主界面，确认张拉孔道千斤顶对应正确。 5）确认各顶位移值在初始位置约（15mm），位置不对，手动调节。 6）确认梁型、梁号、孔号，核对初张或100%张拉力。

7）为防止预应力张拉时油泵和传感器连接线安装错误，可根据设备说明自行安排编号，以便二次安装时方便操作，防止出现错装现象。 5.2张拉过程中注意事项

1）张拉过程中，设备突然自动停止，应查明原因（观察显示屏屏幕下方是否有故障提示），大部分情况是一个顶落后较多，可能原因有一个顶故障不前进或工作锚具未紧贴猫垫板。确认无问题后，按“自动张拉”，继续张拉；如需退顶，需按“复位”。

2）张拉过程中，各顶的前进后退按钮失效。

3）张拉过程中，突然停电，设备会记录停电前的状态，重新上电后，按“自动张拉”，继续张拉。个别情况会丢失停电前的张拉数据，有电后继续张拉，直至张拉完成，这时记录的数据只能证明达到100%张拉力，而张拉长度数据无效。 4）张拉完成后，检查实际伸长量和理论伸长量的误差是否在要求的误差范围（±6%）之内。

5）每天导出张拉数据。 5.3设备维护保养

1）设备不用时，应采取防雨防尘措施。

2）设备使用中，防止碰撞、挤压、划伤油管及传感器导线。 3）定期检查油箱油位及各部件的紧固情况，及时清理尘土。

智能张拉设备现场应用

预应力智能张拉控制系统用于铁路、公路桥梁预应力张拉的自动控制，采用触摸屏和高性能逻辑控制器，通过比例阀控制油缸同步张拉。系统操作简单，一键操作即可完成整个张拉过程，比传统的手动张拉机控制精度高，可有效提高预应力施工质量及伸长量的误差。在具体工程应用中，建设单位、现场监理及施工使用单位对智能张拉设备系统给予高度评价，应用结果表明该系统相比传统施工方式大大提高了预应力施工过程的控制精密，减轻操作人员的劳动强度，有效排除人为因素影响，施工完成后，系统软件自动处理数据，自动计算结果及报告，防止弄虚作假。