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摘要：桥梁工程施工中，传统人工预应力张拉高度依赖施工技术人员的过往经验，过程质量缺乏行之有效的控制手段，量测精度难以准确获取，预应力张拉应力和伸长量“双控指标”容易造成较大的误差，整个预应力体系处于难以监控状态，可能导致工程处于不安状态。因此，本文介绍传统人工张拉工艺与智能张拉工艺原理，分析了两者的优缺点；对比了智能张拉比传统人工张拉的优越性，并通过工程实例验证了智能张拉的技术经济性。证明其在预应力施工质量控制、施工工效、降低成本和安全性等方面的优异表现。
关键词：桥梁工程；预应力张拉；智能张拉
一、传统人工预应力张拉工艺及工作原理
传统人工预应力张拉的施工工艺可分为：1）手动驱动油泵加压；2）压力表读数控制张拉力；3）压力表读数达到预定值并稳压时，钢尺人工测量张拉伸长值；4）人工记录。
传统人工预应力张拉施工过程中，仪器为油泵、千斤顶和压力表，通过现场工人手工操作仪器的方式，人工测量千斤顶位移量来完成全部的预应力施加。操作前需对工人做技术交底和岗前培训考核，操作过程中严格规范操作程序，现场施工技术人员实时记录。如出现异常情况，及时暂停张拉，确保人员和结构主体安全，查明分析原因后，解除异常风险，才能恢复施工。
二、智能预应力张拉工艺及工作原理
智能张拉系统是一种自动张拉设备与计算机控制结合成的系统，主要由液压泵站、智能型千斤顶、压力位移传感器、数据监控电脑和操作系统等构成。该系统可分为一泵一顶和一泵两顶的工作方式，主副泵站之间通过无线通讯模块实现张拉控制数据传递。将控制应力为主要指标，伸长量作为校核的辅助指标。系统通过传感器采集每台千斤顶的工作压力和钢绞线的伸长量等数据，确定伸长量误差。并通过数据传输系统，实时将数据传输给主机的计算机操作系统进行分析判断，同时智能张拉仪接收系统指派的指令，实时调整变频张拉力的有效控制。同步控制每台千斤顶和智能张拉仪的每一个机械动作，及时修正施工质量，自动完成整个张拉过程。实现对张拉力和加载速度进行精确而动态地控制。图1为智能张拉系统的施工原理示意图。
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图1智能张拉系统的施工原理示意图
与传统人工张拉相比，智能张拉系统具有诸多优势，主要体现在以下几个方面：1）具有多顶同步功能。在施工过程中可同时使用两台至多台千斤顶，张拉过程中能自动测量，及时校核，能有效提高工作效率，实现张拉力的同步控制。多顶对称同步张拉，同步精度可达到2%。2）精确控制张拉应力值，及时补张拉。该系统具有自动补张拉功能，弥补了人工张拉的不足，当张拉力下降1%时，锚固前自动补张拉到设计规定值。3）提高伸长量的精准度。使用智能张拉技术时，能准确测定回缩量，精准度能够达到0.01mm，而人工张拉时，精准度控制在1mm。4）能够实现自动控制。稳荷时间能控制在规范规定的5分钟以上，而人工张拉稳荷时间较短，受人为因素影响随意性较大，不利于施工张拉质量控制。卸荷过程可实现缓慢分级分段卸荷，可减少对夹片、夹具的损伤。5）有助于内业资料整理，提高施工管理人员的工作效率。可实时记录数据，保证数据的真实性，提高了施工质量监管的有效性。6）提高施工安全性。智能张拉系统只需两人就能操作，操作十分方便，人员培训上手容易。施工时操作人员只需待在安全区域内，不用进入非安全区，可以让操作人员的人身安全得到保障，提高施工安全性。
三、智能张拉和传统人工张拉对比
智能张拉目的在于弥补传统人工张拉施工的不足，提高施工工作效率，节约人力成本和工时，提高预应力张拉值稳定性，准确量测伸长量，减少夹具夹片的损伤。实现张拉力和伸长值的双控，提高预应力系统的稳定性和安全性，保证预应力构件的使用寿命，取得合理的经济效益。
3.1智能张拉工法特点
智能张拉设备由液压泵站、智能型千斤顶、压力位移传感器、高压油泵、打印机、数据监控电脑和操作系统组成。本工程设备如下：计算机一台、智能张拉油泵两台、高压油管两根、压力位移传感数据线两根、智能千斤顶两台、限位板两个、锚具夹片两套。
智能张拉施工特点可归纳为以下几点：智能张拉系统在精度方面：由传统人工张拉±10%的精度提高到±1%的精度。该系统具有自动补张拉功能，弥补了人工张拉的不足，当张拉力下降1%时，锚固前自动补张拉到设计规定值。张拉过程中能自动测量，及时校核，实现张拉力的同步控制。智能张拉系统能实现多顶对称同步张拉，同步精度可达到2%。稳荷时间能控制在规范规定的5分钟以上，而人工张拉稳荷时间较短，受人为因素影响随意性较大，不利于施工张拉质量控制。卸荷过程可实现缓慢分级分段卸荷，可减少对夹片、夹具的损伤，减少回缩量。智能张拉系统能准确测定回缩量，施工时操作人员只需待在安全区域内，不用进入非安全区，可以让操作人员的人身安全得到保障。智能张拉系统只需2人就能操作，操作十分方便，人员培训上手容易。通过软件自动生成记录表，可最大限度的保证数据真实、完整。通过实时记录，实现资料的可追溯，为后期质量追溯提供重要的数据支撑。
3.2施工控制要点
（1）张拉施工前必须确定混凝土构件的强度满足设计张拉强度要求，可通过检测单位现场测试砼强度和弹性模量，并出具正式检测报告。现场场地清理干净，提供足够的操作空间。
（2）千斤顶校定检查和安装。千斤顶及油泵必须经过认证机构标定校核。根据计量报告，确定千斤顶和相对应油表的回归方程，张拉时必须保持油泵压力表、千斤顶及IP地址与标定书中一致，确保张拉过程的安全。
（3）预制构件的信息输入。在计算机主机操作平台上输入工程信息，钢绞线等材料信息，选择张拉顺序及张拉方法。确定初始应力值、二倍初始应力值、换顶应力值和最终应力值等信息输入。
（4）计算机主机操作平台控制两端油泵同时供油，当张拉到初设预应力值时，油表读数到10%和20%的油表读数，油泵自动停止供油，张拉力保持不变、持荷5min，压力表盒千斤顶共同运转。当张拉到50%～80%～100%时自动停止，持荷各5min。检查伸长值是否满足规范±6%范围内。
（5）张拉后的钢束预应力评定。张拉完成后对油表读数及伸长值进行复核。
3.3施工效果
（1）具有自动补张拉功能，自动测量，及时校核，能实现多顶对称同步张拉控制。卸荷过程可实现缓慢分级分段卸荷，可减少对夹片、夹具的损伤，减少回缩量。
（2）有助于内业资料整理，提高施工管理人员的工作效率。可实时记录数据，保证数据的真实性，提高了施工质量监管的有效性。通过软件自动生成记录表，可最大限度的保证数据真实、完整。
（3）提高施工安全性。施工时操作人员只需待在安全区域内，不用进入非安全区，可以让操作人员的人身安全得到保障。
（4）箱梁两端张拉形式，传统人工张拉作业需要6个工人，而智能张拉在相同的工作时间内仅需要2人作业，可以节约人工4人。工人每天按300元工资计算，本次预应力张拉作业用时80天，可节约人工费4×80×300=96000元。综合考虑其产生的经济效益，后者可以节约成本。
结语
桥梁工程施工中，预应力智能张拉的应用的弥补了传统人工张拉在精确度、多顶同步自动控制－智能化、质量控制和安全性方面的不足，有效保证结构的技术经济和可靠性。证明预应力智能张拉施工质量控制、施工工效、降低成本和安全性等方面的优异表现；传统人工预应力张拉终将由智能张拉所取代。
参考文献：
[1]吴军.预应力构件钢束施工与智能张拉的对比分析[J].公路交通科技（应用技术版），2017，13（10）：169-171.