专利名称：一种箱梁预应力张拉系统张拉参数的控制方法
技术领域：
本发明涉及一种岩土工程领域箱梁预应力张拉控制系统，特别是公开一种箱梁预应力张拉系统张拉参数的控制方法。
背景技术：
在高架道路、桥梁建设中，需要使用到预应力箱梁作为道路基础。目前多使用后张法制作钢筋混凝土箱梁。即在箱梁制作完成后再进行钢筋预应力张拉作业。张拉过程如下使用两套油压穿心千斤顶穿套在被张拉的钢筋束上，固定在箱梁两端，在两套油压穿心千斤顶上各自安装有一个位移传感器，用于实时测量拉伸时的位移 量；在两台油泵车上分别安装有压力传感器，通过换算可以得到两端张拉力值。两台油泵车分别由前端控制器控制运行，两台前端控制器由主控制器操作。主控制器发出拉伸操作指令两台前端控制器分别操作油泵车向两套油压穿心千斤顶注油加压，使得钢筋被同步拉伸。在拉伸的过程中，主控制器实时读取两个位移传感器传回的钢筋束拉伸量数据，同时也实时读取两端的张拉力值。按照操作规范，在张拉过程中，两端的拉伸量应保持同步，张拉力的大小也要一致。这样做的目的是为了防止箱梁两端受力不一致，导致水泥产生龟裂影响箱梁的使用寿命O由于箱梁钢筋管道内存在不均匀的摩阻力，可能导致施加相同的张拉力时，拉伸量却不一致。若钢筋在拉伸过程中出现断丝，也会导致拉伸量不一致。这些现象均会使得预应力箱梁质量下降。需要操作人员在张拉过程中实时监测，以便在出现上述状态时及时调整。以往的自动控制张拉系统不显示张拉过程中的拉伸量和张拉力，操作人员也无法判断是否出现摩阻力过大或断丝现象。使得箱梁预应力张拉质量难以控制。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的缺陷，设计一种箱梁预应力张拉系统张拉参数的控制方法，采用主控制在钢筋束拉伸过程中对两端张拉力及拉伸量进行实时显示，帮助操作人员判断钢筋束拉伸过程中是否出现两端摩阻力异常或断丝现象。本发明是这样实现的一种箱梁预应力张拉系统张拉参数的控制方法，包括安设在待张拉钢筋两端的控制器、压力传感器、油泵车、油压穿心千斤顶和位移传感器，其特征在于还包括主控制器，所述的主控制器不仅控制张拉速度和施加张拉力，同时还显示张拉钢筋的张拉曲线拉伸量——张拉力曲线、张拉时间——拉伸量曲线、张拉时间——张拉力曲线。所述主控制器的显示屏上设置一个直角坐标系，其中横坐标为时间轴，以横坐标为界，设计一个向上的纵坐标，显示两端的拉伸量；设计一个向下的纵坐标，显示两端的张拉力。在钢筋束拉伸过程中，由主控制器实时读取两端的张拉力及拉伸量，并将主控制器实时读取的两端的张拉力及拉伸量在一个坐标系下同步显示。当正常张拉时，被拉钢筋两端的张拉力和拉伸量基本一致，则在屏幕上显示的两端的拉伸量一张拉力曲线基本重合。
当被拉钢筋的摩阻力异常时，则两端的数值曲线产生分离，其中摩阻较大的一侧的张拉时间——拉伸量曲线出现拐点或产生断丝。当产生拐点时，需降低张拉速度或者降低张拉力，另一侧的张拉力曲线会产生一个降低拉伸速率的拐点，以期保持两端拉伸量的一致，使得拉伸时间变长。产生断丝时，则两端的数值曲线会产生一个跳变，使得拉伸时间变短，需剔除换新，重新进行拉伸作业。张拉箱梁的钢筋预应力张拉曲线记录与对应的箱梁编号记录备案，作为箱梁预应力张拉试验技术数据档案。本发明的有益效果是本发明的优点是借助主控制器的屏幕显示，操作人员可以方便、明确地判断出当前张拉作业是否产生摩阻力异常或断丝现象，并结合变化量数值比对，决定是否需要重新进行拉伸作业。
(请核对各曲线名称)
图I是本发明箱梁预应力张拉系统结构示意图。图2是正常张拉时的两端拉伸量一张拉力曲线示意图。图3是正常张拉时的张拉时间——拉伸量曲线、张拉时间——张拉力曲线示意图。图4是产生断丝时的两端拉伸量一张拉力曲线示意图。图5是产生断丝时的张拉时间一拉伸量曲线、张拉时间一张拉力曲线示意图。图6是产生摩阻时的两端拉伸量一张拉力曲线示意图。图7是产生拐点时的张拉时间——拉伸量曲线、张拉时间——张拉力曲线示意图。图中1、主控制器；2、左前端控制器；3、左端压力传感器；4、左端油泵车；
5、左端油压穿心千斤顶；6、钢筋；7、左端位移传感器；8、箱梁；9、右端位移传感器；
10、右端油压穿心千斤顶；11、右端油泵车；12、右端压力传感器；13、右前端控制器；14、两端拉伸量一张拉力曲线；15、正常时的两端张拉时间一拉伸量曲线；16、正常时的两端张拉时间一张拉力曲线；17、产生断丝时的张拉时间一拉伸量曲线；18、产生断丝时的张拉时间——张拉力曲线；19、产生摩阻时的两端拉伸量——张拉力曲线；20、产生拐点时的张拉时间——拉伸量曲线；21、产生拐点时的张拉时间——张拉力曲线。
具体实施例方式根据附图1，本发明使用了一套箱梁预应力张拉系统。其工作原理如下
由主控制器I向左前端控制器2、右前端控制器13发出开始张拉指令，各前端控制器分别控制左端油泵车4、右端油泵车11运行，分别向左端油压穿心千斤顶5、右端油压穿心千斤顶10注油加压，使得左端油压穿心千斤顶5、右端油压穿心千斤顶10沿着箱梁8向外张拉钢筋6。左端压力传感器3、右端压力传感器12分别测量左端油压穿心千斤顶5、右端油压穿心千斤顶10的油压值，传给左前端控制器2、右前端控制器13，再传给主控制器I换算出油压千斤顶的张拉力。同时，左端位移传感器7、右端位移传感器9分别测量钢筋的拉伸量，传给左前端控制器2、右前端控制器13，再传给主控制器I。主控制器分别将拉伸量一张拉力曲线、张拉时间一拉伸量曲线和张拉时间一张拉力曲线显示在屏幕上。根据附图2和图3，分别显示的是正常张拉时的两端拉伸量——张拉力曲线、张拉时间一拉伸量曲线和张拉时间一张拉力曲线。当拉伸过程正常时，两端拉伸量一张拉力曲线14之间的不重合度应在一个允许的范围内。并且正常的两端张拉时间——拉伸量曲线15和正常的两端张拉时间一张拉力曲线16也基本重合。根据箱梁预应力张拉规范要求，张拉过程如下先将钢丝束拉伸O. IS长度，持荷20秒，再拉伸O. 1S，持荷20秒，目的是降低摩阻和钢丝束内应力的影响；第三阶段拉伸
O.8S，持荷2分钟。拉伸过程结束。其中S为规定的钢丝束总拉伸量。因此图2中的正常的两端张拉时间——拉伸量曲线15和正常的两端张拉时间——张拉力曲线16均为三段式阶梯状曲线。根据附图4和图5，显示的是在张拉过程中出现钢丝束断丝时的两端拉伸量一张拉力曲线、张拉时间——拉伸量曲线和张拉时间——张拉力曲线。在图4中，两端拉伸量——张拉力曲线14基本不变，而产生断丝时的张拉时间——拉伸量曲线17在张拉的第三阶段产生一个明显的跳变，且张拉时间缩短；同样，产生断丝时的张拉时间——张拉力曲线18的张拉时间也缩短。据此操作人员可以判断在张拉过程中出现断丝的状况。根据附图6和图7，显示的是在张拉过程中出现摩阻时两端拉伸量一张拉力曲线和产生拐点时的张拉时间——拉伸量曲线、张拉时间——张拉力曲线。当张拉过程产生摩阻时，摩阻较大的一侧的拉伸速率会减慢，此时系统会调低另一侧的张拉力，以期保持两端的拉伸速率一致。此时图7中产生拐点时的张拉时间——拉伸量曲线20会先后出现两个拐点，其中先出现拐点的一条曲线是摩阻较大一侧的张拉时间——拉伸量曲线，后出现拐点的一条曲线是由于系统会调低另一侧的张拉力，以期两端张拉速率一致造成的。在图6左侧，产生摩阻时的两端拉伸量一张拉力曲线19中，一条出现了两个拐点的曲线为系统调低了摩阻较小的一侧的张拉力所致。同样，在图7右下侧的产生拐点时的张拉时间一张拉力曲线21中，一条有着两个拐点的曲线为系统调低了摩阻较小的一侧的张拉力所致。由图6和图7可以看出，由于摩阻的存在，使得第三阶段的张拉时间变长。主控制器I可以通过测定图5中产生断丝时的张拉时间一拉伸量曲线17在第三阶段拉伸量速率的变化来判断是否出现断丝现象。也可以通过测定图7中产生拐点时的张拉时间——拉伸量曲线20和产生拐点时的张拉时间——张拉力曲线21的不重合度来判断摩阻的影响，并借此调整钢绞线穿束工艺。同时，本发明将张拉箱梁的钢筋预应力张拉曲线记录与对应的箱梁编号记录备案，作为箱梁预应力张拉试验技术数据档案。综上所述，本发明的优点是通过同坐标同步显示两端的拉伸量一张拉力曲线、张拉时间——拉伸量曲线和张拉时间——拉伸量曲线，并结合计算拉伸速率的变化和两端的拉伸量——张拉力曲线的不重合度来判断是否有断丝或摩阻的现象。为现场操作人员提供了一个很好的张拉工艺控制手段。
权利要求
1.一种箱梁预应力张拉系统张拉参数的控制方法，包括安设在待张拉钢筋两端的控制器、压力传感器、油泵车、油压穿心千斤顶和位移传感器，其特征在于还包括主控制器，所述的主控制器不仅控制张拉速度和施加张拉力，同时还显示张拉钢筋的张拉曲线拉伸量一张拉力曲线、张拉时间一拉伸量曲线、张拉时间一张拉力曲线；当正常张拉时，被拉钢筋两端的拉伸量一张拉力曲线基本重合，当被拉钢筋的摩阻力异常时，张拉时间一拉伸量曲线出现拐点或产生断丝，当产生拐点时，需降低张拉速度或者降低张拉力，产生断丝时，则剔除换新，重新进行拉伸作业。
2.根据权利要求I所述的一种箱梁预应力张拉系统张拉参数的控制方法，其特征在于张拉箱梁的钢筋预应力张拉曲线记录与对应的箱梁编号记录备案，作为箱梁预应力张拉试验技术数据档案。
全文摘要
本发明为一种箱梁预应力张拉系统张拉参数的控制方法，包括安设在待张拉钢筋两端的控制器、压力传感器、油泵车、油压穿心千斤顶和位移传感器，其特征在于还包括主控制器，所述的主控制器不仅控制张拉速度和施加张拉力，同时还显示张拉钢筋的张拉曲线拉伸量——张拉力曲线、张拉时间——拉伸量曲线、张拉时间——张拉力曲线；当正常张拉时，被拉钢筋两端的拉伸量——张拉力曲线基本重合，当被拉钢筋的摩阻力异常时，张拉时间——拉伸量曲线出现拐点或产生断丝，当产生拐点时，需降低张拉速度或者降低张拉力，产生断丝时，则剔除换新，重新进行拉伸作业。使用本发明方法，为现场操作人员提供了一个很好的张拉工艺控制手段。
文档编号B28B23/04GK102941623SQ20121046554
公开日2013年2月27日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者姚鸿梁, 钟小滨, 徐辉 申请人:上海同禾土木工程科技有限公司