專利名稱：一種箱梁預應力張拉系統張拉參數的控制方法
技術領域：
本發明涉及一種巖土工程領域箱梁預應力張拉控制系統，特別是公開一種箱梁預應力張拉系統張拉參數的控制方法。
背景技術：
在高架道路、橋梁建設中，需要使用到預應力箱梁作為道路基礎。目前多使用后張法制作鋼筋混凝土箱梁。即在箱梁制作完成后再進行鋼筋預應力張拉作業。張拉過程如下使用兩套油壓穿心千斤頂穿套在被張拉的鋼筋束上，固定在箱梁兩端，在兩套油壓穿心千斤頂上各自安裝有一個位移傳感器，用于實時測量拉伸時的位移 量；在兩臺油泵車上分別安裝有壓力傳感器，通過換算可以得到兩端張拉力值。兩臺油泵車分別由前端控制器控制運行，兩臺前端控制器由主控制器操作。主控制器發出拉伸操作指令兩臺前端控制器分別操作油泵車向兩套油壓穿心千斤頂注油加壓，使得鋼筋被同步拉伸。在拉伸的過程中，主控制器實時讀取兩個位移傳感器傳回的鋼筋束拉伸量數據，同時也實時讀取兩端的張拉力值。按照操作規范，在張拉過程中，兩端的拉伸量應保持同步，張拉力的大小也要一致。這樣做的目的是為了防止箱梁兩端受力不一致，導致水泥產生龜裂影響箱梁的使用壽命O由于箱梁鋼筋管道內存在不均勻的摩阻力，可能導致施加相同的張拉力時，拉伸量卻不一致。若鋼筋在拉伸過程中出現斷絲，也會導致拉伸量不一致。這些現象均會使得預應力箱梁質量下降。需要操作人員在張拉過程中實時監測，以便在出現上述狀態時及時調整。以往的自動控制張拉系統不顯示張拉過程中的拉伸量和張拉力，操作人員也無法判斷是否出現摩阻力過大或斷絲現象。使得箱梁預應力張拉質量難以控制。
發明內容
本發明的目的是解決現有技術的缺陷，設計一種箱梁預應力張拉系統張拉參數的控制方法，采用主控制在鋼筋束拉伸過程中對兩端張拉力及拉伸量進行實時顯示，幫助操作人員判斷鋼筋束拉伸過程中是否出現兩端摩阻力異常或斷絲現象。本發明是這樣實現的一種箱梁預應力張拉系統張拉參數的控制方法，包括安設在待張拉鋼筋兩端的控制器、壓力傳感器、油泵車、油壓穿心千斤頂和位移傳感器，其特征在于還包括主控制器，所述的主控制器不僅控制張拉速度和施加張拉力，同時還顯示張拉鋼筋的張拉曲線拉伸量——張拉力曲線、張拉時間——拉伸量曲線、張拉時間——張拉力曲線。所述主控制器的顯示屏上設置一個直角坐標系，其中橫坐標為時間軸，以橫坐標為界，設計一個向上的縱坐標，顯示兩端的拉伸量；設計一個向下的縱坐標，顯示兩端的張拉力。在鋼筋束拉伸過程中，由主控制器實時讀取兩端的張拉力及拉伸量，并將主控制器實時讀取的兩端的張拉力及拉伸量在一個坐標系下同步顯示。當正常張拉時，被拉鋼筋兩端的張拉力和拉伸量基本一致，則在屏幕上顯示的兩端的拉伸量一張拉力曲線基本重合。
當被拉鋼筋的摩阻力異常時，則兩端的數值曲線產生分離，其中摩阻較大的一側的張拉時間——拉伸量曲線出現拐點或產生斷絲。當產生拐點時，需降低張拉速度或者降低張拉力，另一側的張拉力曲線會產生一個降低拉伸速率的拐點，以期保持兩端拉伸量的一致，使得拉伸時間變長。產生斷絲時，則兩端的數值曲線會產生一個跳變，使得拉伸時間變短，需剔除換新，重新進行拉伸作業。張拉箱梁的鋼筋預應力張拉曲線記錄與對應的箱梁編號記錄備案，作為箱梁預應力張拉試驗技術數據檔案。本發明的有益效果是本發明的優點是借助主控制器的屏幕顯示，操作人員可以方便、明確地判斷出當前張拉作業是否產生摩阻力異常或斷絲現象，并結合變化量數值比對，決定是否需要重新進行拉伸作業。
(請核對各曲線名稱)
圖I是本發明箱梁預應力張拉系統結構示意圖。圖2是正常張拉時的兩端拉伸量一張拉力曲線示意圖。圖3是正常張拉時的張拉時間——拉伸量曲線、張拉時間——張拉力曲線示意圖。圖4是產生斷絲時的兩端拉伸量一張拉力曲線示意圖。圖5是產生斷絲時的張拉時間一拉伸量曲線、張拉時間一張拉力曲線示意圖。圖6是產生摩阻時的兩端拉伸量一張拉力曲線示意圖。圖7是產生拐點時的張拉時間——拉伸量曲線、張拉時間——張拉力曲線示意圖。圖中1、主控制器；2、左前端控制器；3、左端壓力傳感器；4、左端油泵車；
5、左端油壓穿心千斤頂；6、鋼筋；7、左端位移傳感器；8、箱梁；9、右端位移傳感器；
10、右端油壓穿心千斤頂；11、右端油泵車；12、右端壓力傳感器；13、右前端控制器；14、兩端拉伸量一張拉力曲線；15、正常時的兩端張拉時間一拉伸量曲線；16、正常時的兩端張拉時間一張拉力曲線；17、產生斷絲時的張拉時間一拉伸量曲線；18、產生斷絲時的張拉時間——張拉力曲線；19、產生摩阻時的兩端拉伸量——張拉力曲線；20、產生拐點時的張拉時間——拉伸量曲線；21、產生拐點時的張拉時間——張拉力曲線。
具體實施例方式根據附圖1，本發明使用了一套箱梁預應力張拉系統。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發出開始張拉指令，各前端控制器分別控制左端油泵車4、右端油泵車11運行，分別向左端油壓穿心千斤頂5、右端油壓穿心千斤頂10注油加壓，使得左端油壓穿心千斤頂5、右端油壓穿心千斤頂10沿著箱梁8向外張拉鋼筋6。左端壓力傳感器3、右端壓力傳感器12分別測量左端油壓穿心千斤頂5、右端油壓穿心千斤頂10的油壓值，傳給左前端控制器2、右前端控制器13，再傳給主控制器I換算出油壓千斤頂的張拉力。同時，左端位移傳感器7、右端位移傳感器9分別測量鋼筋的拉伸量，傳給左前端控制器2、右前端控制器13，再傳給主控制器I。主控制器分別將拉伸量一張拉力曲線、張拉時間一拉伸量曲線和張拉時間一張拉力曲線顯示在屏幕上。根據附圖2和圖3，分別顯示的是正常張拉時的兩端拉伸量——張拉力曲線、張拉時間一拉伸量曲線和張拉時間一張拉力曲線。當拉伸過程正常時，兩端拉伸量一張拉力曲線14之間的不重合度應在一個允許的范圍內。并且正常的兩端張拉時間——拉伸量曲線15和正常的兩端張拉時間一張拉力曲線16也基本重合。根據箱梁預應力張拉規范要求，張拉過程如下先將鋼絲束拉伸O. IS長度，持荷20秒，再拉伸O. 1S，持荷20秒，目的是降低摩阻和鋼絲束內應力的影響；第三階段拉伸
O.8S，持荷2分鐘。拉伸過程結束。其中S為規定的鋼絲束總拉伸量。因此圖2中的正常的兩端張拉時間——拉伸量曲線15和正常的兩端張拉時間——張拉力曲線16均為三段式階梯狀曲線。根據附圖4和圖5，顯示的是在張拉過程中出現鋼絲束斷絲時的兩端拉伸量一張拉力曲線、張拉時間——拉伸量曲線和張拉時間——張拉力曲線。在圖4中，兩端拉伸量——張拉力曲線14基本不變，而產生斷絲時的張拉時間——拉伸量曲線17在張拉的第三階段產生一個明顯的跳變，且張拉時間縮短；同樣，產生斷絲時的張拉時間——張拉力曲線18的張拉時間也縮短。據此操作人員可以判斷在張拉過程中出現斷絲的狀況。根據附圖6和圖7，顯示的是在張拉過程中出現摩阻時兩端拉伸量一張拉力曲線和產生拐點時的張拉時間——拉伸量曲線、張拉時間——張拉力曲線。當張拉過程產生摩阻時，摩阻較大的一側的拉伸速率會減慢，此時系統會調低另一側的張拉力，以期保持兩端的拉伸速率一致。此時圖7中產生拐點時的張拉時間——拉伸量曲線20會先后出現兩個拐點，其中先出現拐點的一條曲線是摩阻較大一側的張拉時間——拉伸量曲線，后出現拐點的一條曲線是由于系統會調低另一側的張拉力，以期兩端張拉速率一致造成的。在圖6左側，產生摩阻時的兩端拉伸量一張拉力曲線19中，一條出現了兩個拐點的曲線為系統調低了摩阻較小的一側的張拉力所致。同樣，在圖7右下側的產生拐點時的張拉時間一張拉力曲線21中，一條有著兩個拐點的曲線為系統調低了摩阻較小的一側的張拉力所致。由圖6和圖7可以看出，由于摩阻的存在，使得第三階段的張拉時間變長。主控制器I可以通過測定圖5中產生斷絲時的張拉時間一拉伸量曲線17在第三階段拉伸量速率的變化來判斷是否出現斷絲現象。也可以通過測定圖7中產生拐點時的張拉時間——拉伸量曲線20和產生拐點時的張拉時間——張拉力曲線21的不重合度來判斷摩阻的影響，并借此調整鋼絞線穿束工藝。同時，本發明將張拉箱梁的鋼筋預應力張拉曲線記錄與對應的箱梁編號記錄備案，作為箱梁預應力張拉試驗技術數據檔案。綜上所述，本發明的優點是通過同坐標同步顯示兩端的拉伸量一張拉力曲線、張拉時間——拉伸量曲線和張拉時間——拉伸量曲線，并結合計算拉伸速率的變化和兩端的拉伸量——張拉力曲線的不重合度來判斷是否有斷絲或摩阻的現象。為現場操作人員提供了一個很好的張拉工藝控制手段。
權利要求
1.一種箱梁預應力張拉系統張拉參數的控制方法，包括安設在待張拉鋼筋兩端的控制器、壓力傳感器、油泵車、油壓穿心千斤頂和位移傳感器，其特征在于還包括主控制器，所述的主控制器不僅控制張拉速度和施加張拉力，同時還顯示張拉鋼筋的張拉曲線拉伸量一張拉力曲線、張拉時間一拉伸量曲線、張拉時間一張拉力曲線；當正常張拉時，被拉鋼筋兩端的拉伸量一張拉力曲線基本重合，當被拉鋼筋的摩阻力異常時，張拉時間一拉伸量曲線出現拐點或產生斷絲，當產生拐點時，需降低張拉速度或者降低張拉力，產生斷絲時，則剔除換新，重新進行拉伸作業。
2.根據權利要求I所述的一種箱梁預應力張拉系統張拉參數的控制方法，其特征在于張拉箱梁的鋼筋預應力張拉曲線記錄與對應的箱梁編號記錄備案，作為箱梁預應力張拉試驗技術數據檔案。
全文摘要
本發明為一種箱梁預應力張拉系統張拉參數的控制方法，包括安設在待張拉鋼筋兩端的控制器、壓力傳感器、油泵車、油壓穿心千斤頂和位移傳感器，其特征在于還包括主控制器，所述的主控制器不僅控制張拉速度和施加張拉力，同時還顯示張拉鋼筋的張拉曲線拉伸量——張拉力曲線、張拉時間——拉伸量曲線、張拉時間——張拉力曲線；當正常張拉時，被拉鋼筋兩端的拉伸量——張拉力曲線基本重合，當被拉鋼筋的摩阻力異常時，張拉時間——拉伸量曲線出現拐點或產生斷絲，當產生拐點時，需降低張拉速度或者降低張拉力，產生斷絲時，則剔除換新，重新進行拉伸作業。使用本發明方法，為現場操作人員提供了一個很好的張拉工藝控制手段。
文檔編號B28B23/04GK102941623SQ20121046554
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月19日 優先權日2012年11月19日
發明者姚鴻梁, 鐘小濱, 徐輝 申請人:上海同禾土木工程科技有限公司