[发明专利]混凝土桥梁预应力筋张拉力的动态实时监控方法及专用预应力施工系统

摘要

本发明属于桥梁施工，特别是指一种混凝土桥梁预应力筋张拉力的动态实时监控方法及专用预应力施工系统。混凝土桥梁预应力筋张拉力的动态实时监控方法包括初始化、实时动态控制加载。预应力施工系统包括至少一组张拉装置，张拉装置包括液压站、换向阀组、千斤顶、A/D数据采集模块、PLC控制器、中央处理器、人机界面，直接测力、液压测力、预应力筋伸长量测量、摩阻试验及安防报警装置。本发明解决了现有技术存在的难于满足“以应力控制为主，伸长值做为校核”的双控要求，具有施工质量和施工安全能够得到有效保证，张拉过程中发现问题能够及时解决等优点。

主权项

混凝土桥梁预应力筋张拉力的动态实时监控方法，其特征在于包括以下步骤：A、初始化A1、测力装置的初始化标定与计量检定单位提供的标准测力仪和长度检测设备进行标定；A2、初始参数的设置按照标准规范要求，根据梁场所提供的数据预置包括预应力筋的长度、截面积、弹性模量、摩擦系数数据计算对应孔道的理论和实际伸长值、张拉力的参数；B、实时动态控制加载B1、启动系统通过液压油泵驱动千斤顶对预应力筋进行张拉，并通过系统各传感器实时采集千斤顶的实际张拉力值和预应力筋两端千斤顶的伸长值的数据；B2、预应力筋的实测张拉力值、位移伸长值与理论张拉力值、伸长值进行实时比对；将预应力筋的实际伸长值及预应力筋两端千斤顶的不同步率和偏差与预置参数进行实时比对，将预应力筋的实际张拉力值及预应力筋两端千斤顶的实测张拉力值的偏差与预设参数进行实时比对，并核对是否超过规范规定的参数误差范围；所述的步骤B2中预应力筋的实测伸长值与理论伸长值动态实时比对的计算公式如下，其中：张拉过程中的动态实测伸长值的计算公式为：ΔL′＝ΔL′A+ΔL′B其中：ΔL′：张拉过程中该计算点的实测伸长值；ΔL′A：张拉过程A端在该计算点的实测伸长值；ΔL′B：张拉过程B端在该计算点的实测伸长值；经过预初张的终张阶段动态实测计算伸长值的计算公式为：ΔL′＝ΔL预、初+(ΔL′A+ΔL′B)其中：ΔL预、初：预、初张拉后的实测伸长值；张拉过程中动态伸长值预警计算公式为：其中：n：设定的报警值，如n＞7报警；ΔL′理论：张拉过程中该计算点的理论伸长值；F′：张拉过程该计算点的实测张拉力，单位为KN；P：控制张拉力，单位为KN；B3、实时动态监测控制B3‑1、按照预置输入的包括预应力筋的长度、截面积、弹性模量、摩擦系数数据计算对应孔道的理论伸长值、张拉力的参数与张拉作业开始输入的张拉参数进行校核，参数不符后系统提示、防止开始阶段人为输入错误；B3‑2、张拉过程中系统自身将采集的实测张拉力值与千斤顶自身的液压力值实时比对，同时加入张拉过程中的位移伸长值曲线进行校核，防止因系统自身或人为操作以及个别传感器异常出现的问题从而导致的张拉质量事故的发生；B3‑3、张拉过程中监测到预应力筋的实测伸长值及预应力筋两端千斤顶的不同步率和偏差，实测张拉力值与千斤顶两端理论张拉力值的偏差超出规范规定范围；或因梁体管道不顺直、堵塞导致摩阻系数增大，梁体出现裂隙，预应力筋参数不符要求原因造成预应力筋的伸长值与力值在实际张拉过程中不符合线性关系时，停止张拉并提示故障原因、解决问题后继续张拉；当监测到所有数据未超出规范规定范围，控制千斤顶对预应力筋继续张拉并实时监测相关技术参数直至完成张拉。