[发明专利]预应力施工系统

说明书

技术领域

本发明属于桥梁施工装置，特别是指一种预应力施工系统。

背景技术

桥梁预应力张拉精度受到测力方式、管道摩组系数、温度效应等诸多因素的影响，预应力张拉精度是决定预应力结构安全与正常运营的首要条件，一旦预应力张拉精度失控，会造成不可避免的工程事故。

目前少部分厂家研制了公路预应力张拉自动控制系统，基本上只具备张拉功能，不具备多功能预应力施工的其它功能。

目前市场上存在的公路预应力张拉自动控制系统测力方式是采用在供油端单点测量液压系统压力转换为张拉力的方式。即只在泵站出油口安装压力传感器或液压系统管路中安装压力表，根据液压传感器反馈的压力数值及压力表显示的数值，然后按照压力与张拉力的对照表，换算出张拉力，一旦测量传感器或者电磁阀发生故障，系统就会失控。力的数值没有上传，轻者张拉力施加不足造成施工质量不达标，重者可能拉断预应力钢束，造成梁体损坏甚至人身伤亡。上述设备且无法解决千斤顶摩阻变化的影响，需要频繁进行标定。由于受油温及千斤顶摩阻影响较大，存在着测量精度低，可靠性差，长期使用稳定性不好等诸多缺陷。

预应力管道摩阻损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一，对它的准确估计将关系到有效预应力是否能满足梁体使用要求，影响着梁体的预拱变形等。过高的估计会使得预应力张拉过度，导致梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂，且梁体延性会降低；过低的估计则不能施加足够的预应力，进而影响桥梁的承载能力、变形和抗裂度等。预应力管道摩阻损失的准确与否都是关系到工程完工后使用时安全的很重要的因素。

工程中对管道预应力摩阻损失采用摩阻系数来表征，虽然现行设计规范给出了一些建议的取值范围，并不考虑预应力钢绞线的数量、张拉力的吨位、曲率半径的影响。预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关，相差较大。

但是实际上，当孔道曲率半径较小时，预应力钢绞线在同样的张拉控制力下，产生的径向作用很大，预应力钢绞线有陷入孔道内壁的趋势，将增大摩阻系数。此外，随着预应力钢绞线根数的增加，沿小曲率半径布置的钢绞线受力不均匀，预应力钢绞线之间、钢绞线与孔道壁之间的摩阻也将有所不同，这些因素都将引起摩阻系数的增大，直接导致的就是预应力损失增大。从而实际张拉应力超过了设计可调整的最大张拉应力，最后只能采取在原有根数的基础上增加预应力筋数量的方法来保证梁体预应力达到设计要求，增加预应力筋根数会导致预算与工程前期预算成本出入较大，造成工程预算不准确，也相当于占用了其它部分的资金，会给施工工程造成一系列因资金缺少而产生工程周期延长。也有个别梁型只能降级使用，这种情况的发生给工程埋下了安全隐患。摩阻系数的准确度直接影响到梁的耐久性、安全性、刚度及预拱度等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可对张拉系统进行直接测力，可进行摩阻试验并具有安防功能的预应力施工系统。

本发明的整体技术构造是：

预应力施工系统，包括至少两组张拉装置，每组张拉装置包括液压站、换向阀组、千斤顶、A/D采集模块、PLC控制器、人机界面，各组张拉装置中的PLC控制器电连接，由液压站泵出的压力油经由换向阀组输出到千斤顶，千斤顶产生的压力信号经由A/D采集模块传递给PLC控制器，PLC控制器输出控制信号控制换向阀组的换向、并输出到人机界面进行显示；张拉装置为偶数组，其中还包括：

A、直接测力装置：包括设置于千斤顶一侧的测力环；

B、摩阻试验装置：包括预埋于预应力梁的A、B两端的A端喇叭体以及B端喇叭体，穿设于预应力梁的孔道内且两端由A端喇叭体以及B端喇叭体伸出的预应力筋；在A端喇叭体以及B端喇叭体的外端口表面由内向外对应设有测力环、约束板，相邻两组张拉装置中的千斤顶分别顶压于A端喇叭体以及B端喇叭体的外侧的约束板外侧，测力环、约束板、千斤顶的中心孔同轴设置；预应力筋的两端由锚具固定于千斤顶的外侧，其中部穿过测力环、约束板、千斤顶的中心孔后将其轴向顶压于A端喇叭体以及B端喇叭体的外表面，预应力筋的外表面与A端喇叭体、B端喇叭体、测力环、约束板、千斤顶的中心孔均为间隙配合；

C、安防装置：在换向阀组与千斤顶的连接油路中设有模拟油表传感器，该模拟油表传感器的输出接A/D采集模块。