预应力自动张拉技术及系统

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1、预应力预应力自动自动张拉张拉技术及技术及系统系统招商局重庆交通招商局重庆交通科科研设计院有限公司研设计院有限公司（国家山区公路（国家山区公路工工程技术研究中心）程技术研究中心）2012年8月招商局重庆交通科研设计院有限公司是中央在招商局重庆交通科研设计院有限公司是中央在渝科研渝科研单位和甲级勘察设计院，是国单位和甲级勘察设计院，是国家山区公路工程技术研究中家山区公路工程技术研究中和桥梁工程结构动力学国家和桥梁工程结构动力学国家重点实验室等国家重点实验室等国家、省部级重点科技平台的依托单位点科技平台的依托单位。长期在交通与市政行业围绕道路。长期在交通与市政行业围绕道路工程

2、、桥梁工程、隧道工程、工程、桥梁工程、隧道工程、环境工程、岩土工程环境工程、岩土工程、交通、交通工程、汽车及摩托车、城市工程、汽车及摩托车、城市地下工程以及工程地质等方面，地下工程以及工程地质等方面，从事科研开发、从事科研开发、勘察设计、勘察设计、试验试验检测、产品制造、工程施工、技术工、技术服务、工程总承包和BT项目，具有雄厚的技术实力。目前，我院已经发展成为国家重要的科研开发、成果转化和产业化基地之一，被科科技部、国技部、国务院国资委和中华全国总工会正式认定为首批国国家级家级“创新型企业”。1.1.预应预应力力张拉张拉技技术现状术现状预应力混凝土结构由于具有优良的结

3、构性能和较高的经济效益，在我国桥梁工程中国桥梁工程中取得了迅速发展。截止至2011年底，全国公路桥梁国公路桥梁达68.94万座、334349.44万米。其中，特大桥梁2341座、404.28万米，大桥5555229座、1330.05万米。据初步统计，采用预应力结构的桥梁工程占到了总量的90%以上。预应力张拉施工是预应力工程的力工程的关键控制环节，在役结构的有效预应力事关工程的耐久性和安全性。为了建立准确的预应力值，判断正常场合下的张张拉施拉施工情况，同时为便于早期发现异常现象现异常现象，需要对张拉过程进行管控。目前国内外通行的做法是采用张拉应力控制、张拉伸长值校核的双重

4、控制方法（简称简称：：双控法）。传统张拉施工中预应力的施加、伸长值的校核和工程数据的记录全过程均由人工操作完成，由此造成精度控制差、施工效率低、管理漏洞大等诸多缺陷，难以确保工程建设的质量和效率，同时也成为制约预应力技术应用和发展的主要因素。a.手动操作油泵b.人工测量伸长值c.人工记录工程数据预应力施工传统工艺中存在的问题及质量隐患：隐患：a.以油油表表读数读数控制控制张拉力b.以钢尺测量进行伸长值校核值校核c.工具夹夹片片不不合格d.限位板不合格e.预应力筋、夹片严夹片严重锈蚀f.预应力筋偷工简料预应力施工中出现的典型问题及严重事故：故：a.爆梁b.b.滑丝c.断丝

5、d.下扰e.裂缝f.垮塌综上所述，传统的预应力张拉施工存在的问题可总结如下：（1）张张拉效拉效率低；（2）张拉力控制误差过大；（3）张拉伸长值测量不准确；（4）对称张拉同步步控制控制难；（5）检验预应力筋有效预应力困难；（6）张拉操作随意性大，质量完全依靠工人责任心；（7）张拉数据资料可信程度低；《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011F50-2011）中加强了预应力力工程工程质量控制：（1）张张拉控制应拉控制应力的精度宜为±1.5％；（2）对称张拉时，各顶之间同步张拉力的允许误差宜为±2％；（3）锚下有效预应效预应力与设计张拉理偏差不应超过±5％，同束不均

6、度应不超过2％；（4）实际伸长值与理论伸长值的偏差应控制在±6％以内；（5）锚固前持荷时间修订为5min；（6）仪表标定精度应不低于1.0级。2.2.预预应应力自动力自动张张拉技术拉技术面对快速发展的预应力技术力技术，，施工的安全性和可靠性难以保证，落后的工艺与快速发展的预应力技术之间的矛盾已极其突出。充分利用当代科技，改进传统工艺是目前预应力施工中迫切需要解决的问题。自20世纪80年代末开始，研究者们从不同的角度进行了预应力张拉控制问题的研的研究，究，并取得了初步的成果，如：英国CCL公司、德国PAUL公司、北京建科院、科院、太原理工工、、水水电七电七局等。但由于缺乏

7、统一规范的引导，以上研究成果分散，难以大规模予以应用，最终止步于试验阶段。2008年，重庆交科院在交通部年，重庆交科院在交通部西部项目研究过程中，率先将预应力张拉监控系统推广应用于多条在建高速公路中，为确保工程质量起到了积极有效的作用。同时引发了国内预应力自动张拉技术研究推广的热潮。预应力自动张拉技术具有感知、分析、推理、决策和控制等特点，它是预应力技术、技术、先进制造技术、信息技术、过程控制技术和计算机技术在土技术在土木工程领域机械设备上的系统集成与融合，体现了预应力技术工艺的信息化、自动化和网络化的发展要求。技术以全新的思路为确保施工