杨 雯

(中铁十八局集团第一工程有限公司，河北 保定 072750)

近年来，我国社会经济快速发展，铁路工程里程逐年增加。截至2017年底，我国铁路总里程达到12.7万公里，铁路桥梁的数量也不断增加，随着我国施工技术不断的发展和完善，逐步摒弃了传统施工方法，应力桥梁越来越多。在预应力桥梁施工中，预应力张拉施工是重中之重，任何一个环节控制不当，都会引发严重的后果。因此，近年来各大铁路桥梁施工单位愈发重视预应力张拉技术。

大量工程实例表明，影响预应力桥梁施工的主要因素是张拉施工不规范和施工质量不够规范。就预应力张拉的监测方法而言，传统监测方法存在很多不足，而且监测的精度也比较低，再加上张拉时间和力度不充分，就会导致预应力筋发生回缩和锚具变形等问题，从而导致预应力设计难以达到应有的标准和要求。通过智能张拉系统则可以有效解决此类问题，不但可以大幅度提升预应力张拉的效果，而且还能有效杜绝因为人为因素而造成的干扰。同时，此种方法还能根据实际情况来合理调整预应力的大小，提升预应力桥梁工程的施工质量，确保铁路桥梁整体结构的稳定性。

一、工程概况

怀来制梁场位于河北省张家口市怀来县东花园镇清水河村，新建铁路北京至张家口铁路DK83+500线路前进方向右侧，负责康庄高架特大桥289孔双线箱梁，延庆上行联络线特大桥66孔单线箱梁、延庆下行联络线特大桥63孔单线箱梁，共418孔箱梁预制生产任务。

二、主要施工场地部署

（一）拌合站

梁场设HZS120混凝土搅拌站2座、150m3储水池1个、630kVA变压器1台，300kW发电机2台，同时为达到绿色施工的目的，还要充分考虑生产和生活中所产生的污水排放问题。因此，需要在混凝土拌和站设置相应的污水沉淀处理池。砂石料存放场分设储料区、待检区、已检区，设洗石机、筛沙机各一台。

（二）制梁区

根据制梁数量及工期要求，怀来梁场设置1个制梁区，共设置制梁台座8个(其中单双线共用3个、单线梁专用1个）、外模11套，内模6个、绑扎胎具5个，其中24m/32m共用台座1个，钢筋加工场2处。

制梁区布设4台施工高度为46m，起重重量为50t的龙门吊，有效保证案例工程施工钢筋骨架、端模的安装能顺利进行。设置3台半径18米布料机（2台浇筑，1台备用）。制梁生产区的两侧布设了钢筋存放区、钢筋加工区，配备了2台高为17m、起重重量为10t的龙门吊，其主要作用是进行钢筋等原材料的存放和管理。

三、张拉工序工艺（具体工艺流程详见图1）

图1 张拉工序工艺流程图

（一）智能张拉系统运行原理分析

在案例工程施工建设中，智能张拉系统主要有三大部分共同组成：其一负责操作和界面显示的智能张拉系统操作平台；其二负责监控的智能张拉仪；其三，预应力张拉工程施工建设专用千斤顶。运行原理图如图2所示。

从图2中可以清楚看出，智能张拉系统的操作非常简单，界面也比较流畅，可有效满足不同施工环境的实际需求。同时，通过智能张拉系统还能及时获取张拉施工过程中桥梁梁板的实际参数、张拉的压力值、油位、移动的信息等，还能对张拉结果进行详细记录。在应用智能张拉系统时，无需人工进行操作和干预，有效杜绝了人为误差对预应力桥梁张拉施工的总体影响。

（二）张拉设备的安装

本项目智能张拉系统采用QLZK-III型自控系统2台（油泵与控制系统一体机），YDCQ3000-200型前卡式千斤顶4台，电脑1台。

在智能张拉系统运行前，相关技术人员、现场工程监理人员要先对张拉设备和相关构件的实际情况进行全面验证，确认张拉架相关防护警示标语等细节操作是否准备到位。

当各项标准、参数、准备工作都落实到位以后，才能开展张拉操作，并把结果上呈给现场监理单位进行全面审核，审核通过以后才能正式开始工作。

智能张拉设备安装现场图如图3所示：

图2 智能张拉系统运行原理图

图3 智能张拉设备安装

具体安装步骤为：第一步，先进行限位板安装，根据智能张拉系统中止口和锚板定位的实际情况来进行限位板安装；第二步，把千斤顶的止口对准限位板；第三步，安装工具锚，严禁使用钢绞线在千斤顶的穿心孔发生交叉，避免发生失锚事故；第四步，连接千斤顶油管，并接入油表和电源；第五步，开启油泵，把千斤顶活塞来回打出3～5次，逐步排除千斤顶缸体中的空气。

（三）智能张拉系统的实际应用

技术操作人员在现场主控电脑端启动智能张拉系统平台，并合理输入梁体编号和参数，并对相关参数进行两遍以上校验，确认无误后，进入操作界面，输入相应的张拉控制应力和理论伸长值进行进一步确认，确认无误后就可以进行预应力张拉施工。在具体张拉过程中，智能张拉系统会自动校核测量数据，当实际伸长的数值达到理论数值±6%时立即停止张拉，并查找问题所在，确认全部排除后才能进行下一步施工建设。

（四）智能张拉控制要点

试用期间，依然要根据相关规定进行油泵及千斤顶的定期效验。严格按照施工图纸给出的张拉顺序进行张拉，以确保结构及构件受力均匀，张拉过程中不产生扭转、侧弯，防止混凝土产生超应力、过大的附加应力与变形。

四、结语

怀来制梁场采用预应力智能张拉施工工艺，与传统张拉相比，具有以下优点：

（1）实现了张拉过程智能控制，操作简单，全程无人工干预，不受人为、环境因素影响;停顿点、加载速率、持荷时间等张拉过程要素完全符合设计要求及施工技术规范，避免或大幅减少了张拉过程中的有效预应力损失。从而提高了预应力施工质量，规范了施工过程，保证了桥梁结构的安全和耐久性。

（2）以往张拉施工中，我们需要做到：张拉时“三同心”即预留管道、锚具、千斤顶三者同心；“两同步”即预施应力采用两端（两侧）同步、同时达到同一荷载值，不同步率=（大-小）/（大+小）≤5%，最大不平衡束不超过一束，并符合设计张拉顺序。油表每1MPa一呼一应，每5MPa一等来控制不同步率；“三控制”即应力、应变、时间。两端伸长值相差≤5%，两端总伸长量之和与进场检验的实际弹模计算的伸长量相差≤±6%。持荷时间用秒表计时，为5mins。持荷过程中，当油压下降时随时补压。通过智能张拉，施工人员只需做到“三同心”，其他的“两同步”“三控制”全部交由电脑智能完成。不仅大大地提高了工作效率，同时还更充分保证了工作质量，减少了人失误造成的质量缺陷。

（3）采用智能张拉技术，张拉数据直接保存在系统中，无法更改，杜绝了在工程施工中数据造假的可能。有利于项目部、监理、业主对现场施工质量的把控，杜绝了现场施工的随意性。