预应力智能张拉设备控制系统

预应力智能张拉系统在桥梁施工中的应用引言：预应力智能张拉系统是一种在桥梁施工中广泛应用的技术，它通过施加预先设定的预应力力量来提高桥梁的承载能力和使用寿命。

本文将介绍预应力智能张拉系统及其在桥梁施工中的应用，包括系统原理、施工流程和优势。

一、系统原理预应力智能张拉系统是一种将钢束预应力张拉到设计要求的力量的技术。

系统包括张拉设备、钢束、锚具和压力计等组成部分。

在施工过程中，首先将预应力钢束布置在桥梁下部构件内，并通过锚固在桥梁两端，然后使用张拉设备对钢束施加拉力，直至达到设计要求的预应力力量，最后通过锚固固定钢束。

预应力智能张拉系统能够实现自动化控制和数据采集，确保施工过程的准确性和可靠性。

二、施工流程预应力智能张拉系统在桥梁施工中的应用包括以下几个步骤：1. 钢束布置：首先需要根据桥梁的设计要求，在桥梁下部构件内布置预应力钢束。

钢束的布置需要考虑桥梁的结构和荷载特点，以及施工施压的顺序和方法等。

2. 锚固锚具安装：在钢束布置完成后，需要安装锚具。

锚具是将预应力钢束固定在桥梁两端的设备，它的安装位置和方式需要根据桥梁的结构和预应力力量的要求来确定。

3. 张拉施压：张拉施压是预应力智能张拉系统的关键步骤。

通过张拉设备对钢束施加拉力，直至达到设计要求的预应力力量。

张拉施压时需要根据桥梁的结构特点和设计要求来确定施压的顺序和力量。

4. 锚固固定：张拉施压完成后，需要将钢束固定在锚具上，这样可以保证预应力力量的长期保持。

锚固固定的方式和方法需要根据桥梁的结构和预应力力量的要求来确定。

三、优势预应力智能张拉系统在桥梁施工中的应用具有以下优势：1. 提高桥梁的承载能力：预应力智能张拉系统通过施加预应力力量，能够在施工过程中有效地提高桥梁的承载能力。

预应力力量可以使桥梁的荷载分布更加均匀，减少结构的变形和裂缝，提高桥梁的整体性能。

2. 延长桥梁的使用寿命：由于预应力智能张拉系统可以减少桥梁的变形和裂缝，有效地提高桥梁的整体性能，从而延长桥梁的使用寿命。

YT-Ⅰ型桥梁预应力张拉自动控制系统一、概述YT-I型桥梁预应力自动张拉系统是为满足预制梁张拉而设计的，该设备可同时驱动1对或2对千斤顶，构成平衡的双向张拉，也可单侧2锚或4锚张拉。

张拉过程采用微电脑预设张力工艺，自动完成初张拉及整个张拉过程。

张拉期间的平衡自动完成，伸长值显示及张拉数据完备。

二、系统结构YT-I型桥梁预应力自动张拉系统由1对千斤顶（2个）或2对千斤顶（4个），2台或4台电动液压站、2或4个液压传感器、2或4个位移传感器、控制器和1套标准力校正系统等组成，实现张拉过程的自动化，其中在电动液压站上安装液压传感器，在千斤顶上安装位移传感器。

1、系统结构框图（图1）图1、2个千斤顶2套液压站控制系统结构框图2、工作原理YT-I型桥梁预应力自动张拉系统的工作原理是：首次使用时，操作人员通过人机界面（HMI）进行系统的标定，即将随机的标准力校正系统与张拉设备同时使用，启动张拉设备，对张拉过程中各个张拉拉力量程段进行标定，可标定12点，标定结束后，系统自动剔出千斤顶摩阻、液压系统等环节中压力对拉力的影响，形成液压系统的压力关联曲线。

张拉设备完成标定后，操作人员输入各段张拉拉力值及停留时间等参数，可以启动张拉过程。

在张拉过程中，系统将一台千斤顶设为了主千斤顶，另一台为从千斤顶，从千斤顶一直跟随主千斤顶的变化。

PLC时刻通过数据采集器读取主从千斤顶的压力信号和位移信号，并以主千斤顶的力信号为目标，控制从千斤顶的阀组，保证从千斤顶与主千斤顶的拉力的一致性。

位移信号作为系统的参考和张拉的辅助参数，当位移变化量过大，即张拉速度过高时，调节主千斤顶的张拉速度。

当力信号和位移信号有冲突时，提示进行人工干预。

YT-I型桥梁预应力自动张拉设备的核心是控制1对或2对千斤顶自动同步张拉，使用实现对千斤顶的可控能力，同时采用了压力经标定后与力的自动关联方法，简化了系统结构，提高了现场使用效率。

3、各组成部分介绍：（1）液压站液压站的工作压力50 Mpa、柱塞泵的流量2L/min。

智能预应力张拉工艺一、工艺简介智能张拉是指不依靠工人手动控制油压系统，而利用计算机智能控制技术，完成钢绞线的张拉施工。

智能张拉是目前国内预应力张拉领域的先进工艺。

二、工作原理智能张拉系统通过传感技术采集每台千斤顶的工作压力和钢绞线的伸长量(含回缩量)等数据，并适时将数据传输给系统主机进行分析判断，同时张拉设备接受系统指令，适时调整变频电机工作参数，从而实现高精度适时油泵电机的转速，实现张拉力及加载速度的精确控制。

系统根据预设的程序，由主机发出指令，同步控制每台张拉设备的每一个机械动作，自动完成整个张拉过程。

压力传感器在张拉过程中负责采集千斤顶油缸的压力值，通过下位机传给控制主机，主机根据标定参数换算成拉力值。

位移传感器在张拉过程中负责采集钢纹线伸长量(含回缩量)值，通过下位机传给控制主机。

图1 预应力智能张拉结构示意图图2 智能张拉系统工作原理图三、系统组成及构造智能张拉系统由主机、油泵、千斤顶三大部分组成。

该系统以钢绞线张拉应力为主控制指标，钢绞线伸长量作为校对指标。

图3 智能张拉工工艺流程施工中应注意的问题：1)预应力筋张拉前，应提供同条件养护的混凝土试块抗压强度报告，且梁板龄期不得小于7天，当混凝土的抗压强度满足设计要求方可施加预应力。

2)钢绞线的切割要采用砂轮切割机进行切割（钢绞线外露长度不得小于3cm），不得采用电弧切割。

3)施工中要严格执行梳编穿束工艺，以防钢绞线穿束时相互缠绕，导致钢绞线受力不均匀。

钢绞线编束时，应逐根理顺，捆扎成束并进行编号。

4)施加预应力用的机具设备及仪表应定期维护和标定。

5)锚具安装时，锚板应对正，夹片要夹紧，且同一副夹片中两半间隙要尽量均匀。

6)工具锚的夹片要分类别存放使用，应经常涂润滑剂。

7)预应力筋的张拉采用张拉应力与伸长值双控制，当钢绞线伸长量偏差超过容许范围±6%时，应暂停张拉，找出原因或采取措施调整后，方可继续张拉。

四、施工工艺现场实践预应力智能张拉系统和传统张拉相比，预应力智能张拉系统利用计算机控制技术，实现了预应力张拉全过程自动化，具有张拉力同步精确，自动控制张拉力、加载速率、停顿点、持荷时间等要素的特点，同时还实现了适时监控、规范管理、确保数据真实可靠等管理功能，确保预应力张拉施工质量。

预应力智能张拉系统说明书柳州市银桥预应力机械厂柳州市银桥预应力机械厂目录第一章智能张拉系统简介 (2)第二章系统各项指标 (5)第三章售后服务 (8)第四章出厂配置 (9)第五章智能张拉控制系统操作指南 (10)第一章智能张拉系统简介智能张拉是指不依靠工人手动控制，而利用计算机智能控制技术，通过仪器自动操作，完成钢绞线的张拉施工。

在如今的桥梁道路建设中，预应力施工被广泛应用，其中关键工序——张拉，其施工质量的好坏，会直接影响结构的耐久性，但是传统张拉施工，纯靠施工人员凭经验手动操作，误差率很高，无法保证预应力施工质量。

不少桥梁因为预应力施工不合格，被迫提前进行加固，严重的甚至突然垮塌，给社会造成了巨大的生命财产损失。

智能张拉技术由于智能系统的高精度和稳定性，能完全排除人为因素干扰，有效确保预应力张拉施工质量，是目前国内预应力张拉领域最先进的工艺。

柳州市锐科机械厂一直致力于手动张拉设备的制造，系柳州市预应力张拉设备制造的佼佼者，在业内享有较高声誉。

在总结手动张拉设备的多年制造经验基础上，工厂组织了富有机械制造经验、计算机编程经验的高级工程师团队进行研发，通过一年多的不懈努力，成功研制出了具有业内领先水平的智能张拉系统。

该系统具有以下几大特点：1、数据控制精度高智能张拉系统在国内已有不少厂家做出产品进行销售，但困扰业内多时的是应力的精确控制问题。

如果应力值控制不精准，系统反应迟钝，那么智能张拉系统就失去了他存在的意义！我厂出品的智能张拉系统采用了油压控制领域的最高技术----单片机控制技术进行控制，以最快的响应速度精确地控制阀门开关及液压油的流量，把应力值由传统张拉的±15%缩小到±1%的精准，解决了业界普遍存在的应力值控制不准，甚至通过编程篡改应力数据的造假的问题，使得张拉数据变成真正的真实可信，不加修饰！此外，系统传感器实时采集钢绞线的伸长量数据，反馈到计算机，自动计算伸长量，及时校核伸长量是否在±6%范围内，实现应力与伸长量同步“双控”。

预应力智能张拉系统操作手册简介预应力智能张拉系统是一种用于混凝土施工中的现代化设备。

它可以有效地施工预应力构件，提高施工效率，保证工程质量。

本手册将介绍使用预应力智能张拉系统的方法和注意事项。

系统组成预应力智能张拉系统主要由以下几部分组成：1.张拉机：用于施加张拉力的机械设备。

包括张拉缸、锁紧缸、控制系统等。

2.预应力器：用于施加预应力的装置。

通过预应力器将张拉力传递给混凝土构件。

3.后张拉钢束：在施工完成后，用于从混凝土构件中撤离预应力力的钢束。

4.控制系统：用于控制预应力智能张拉系统的计算机程序和感应设备。

操作步骤第一步：安装设备在运用预应力智能张拉系统之前，应进行设备组装和安装。

通常在设备安装后，应按照以下步骤进行调整：1.让销钉锁定缆绳，保证钢束正确地安装和定位。

2.设置张拉机的工作模式并确定卸载和负载状态。

3.确定混凝土的张拉应力。

第二步：操作步骤在安装完设备后，可以按以下步骤进行预应力智能张拉系统的操作：1.通过控制面板设置预应力器的张拉力。

2.确保预应力器的张拉度和张力保持稳定。

3.坚持每日检查和维护预应力智能张拉系统。

第三步：注意事项在操作预应力智能张拉系统时，请注意以下事项：1.确保操作人员具备相关技能和知识，以避免设备损坏和人员伤害。

2.严格遵守设备操作指南和安全操作规程。

3.在操作预应力智能张拉系统时，要对环境和设备进行精心观察，防范各种风险。

结论预应力智能张拉系统是一种重要的施工设备，可以为工程施工提供重要的技术保障。

通过良好的操作方法和注意事项，可以增强预应力智能张拉系统的效率和安全性。

希望本手册对您有所帮助。

智能张拉系统在预应力施工中的控制及研究摘要：智能张拉系统是指不需要人工控制，利用计算机进行智能张拉的一种技术，通过计算机自动操作控制，完成钢绞线的张拉施工。

在施工过程中可由一台计算机控制两台或多台千斤顶同时、同步对称张拉，实现“多顶同步张拉”工艺。

文章以智能张拉软件的操作及注意事项为切入点，对智能张拉在预应力施工中的控制进行研究，并以具体的工程实例进行论述，为预应力施工提供参考。

关键词：智能张拉系统；预应力施工；控制；研究；工程实例引言目前的桥梁工程建设中，预应力被大力推广并广泛应用，其施工质量的好坏，会直接影响桥梁结构的耐久性、安全性，传统的张拉施工，误差率很高，无法保证施工质量。

智能张拉技术由于智能张拉系统的高精度和稳定性，能完全排除人为因素干扰，有效确保预应力张拉施工质量，确保桥梁的耐久性、安全性，是国内预应力张拉领域最先进的工艺。

1智能张拉系统的特点及发展背景在车流量大幅度增长的情况下，如何保证桥梁的安全性、耐久性和使用功能已成为目前桥梁施工的巨大挑战。

如何控制锚下应力的大小及其不均匀度，确保桥梁预应力张拉施工质量符合设计和规范要求，是解决桥梁预应力病害问题的最有效的方法。

智能张拉系统具有数据安全、自动平衡缓释泄压、自动故障检测、精确施加应力、及时校核伸长量，实现“双控”、实现多顶两端同步张拉、质量管理功能等特点。

2智能张拉系统的工作原理智能张拉系统是自动张拉设备与计算机控制系统的组合，主要由智能张拉机、智能千斤顶、控制主机、高压油管、传感数据线等组成，以应力为主，伸长量为辅，通过传感技术采集每个智能千斤顶的张拉力和钢绞线的伸长值（含回缩量）等数据，实时传输，由控制主机进行判断，同时张拉机接收系统指令，实现张拉力及加载速度实时精确控制，系统还根据预设程序，由控制主机发出指令，同时控制每台张拉机的每一个机械动作，自动完成整个张拉过程。

3智能张拉系统与传统手工张拉对比4工程案例4.1工程概况以甘肃省在建项目陇漳高速为例，陇漳高速由中铁二十局集团有限公司承建。

专利名称：预应力张拉智能控制系统
专利类型：实用新型专利
发明人：宋胜录,季文洪,李鑫奎,吴先勇,伍小平,杨超,韩建升,阎明,陈龙美
申请号：CN201521055264.3
申请日：20151216
公开号：CN205353791U
公开日：
20160629
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型提供了一种预应力张拉智能控制系统，属于预应力施工技术领域。

在本技术方案中，通过设置位移传感器、设备控制单元、智能液压泵、智能千斤顶，从而实现了对预应力张拉伸施工的智能控制、精确控制，通过在移动终端中设置的数据传输模块、数据处理模块、数据监测模块、异常警示模块和数据控制模块，实现了对数据的进一步加工处理以及对预应力施工过程的远程监控。

本实用新型提供的技术方案具有操作步骤智能化、施工控制精度高、远程监控更便利等优点。

申请人：上海外经集团控股有限公司,杭州同睿工程科技有限公司
地址：200032 上海市徐汇区小木桥路681号10楼
国籍：CN
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LJ-ZLB1预应力智能控制张拉系统◆环境条件工作温度：(-20～55)℃贮存温度：(-45～70)℃相对湿度：90%(40±2℃)大气压力：(70～106)kPa◆显示方式高亮度大屏幕LCD◆遥控器同步控制器个数：1~2个数据存储容量：2G显示器：5寸图形点阵液晶通讯接口：USB、无线数据接口供电：5Ah锂电池组，可以连续工作24小时以上◆前端控制器压力传感器：0~60MPa，分辨率：0.1MPa，精度：0.1%位移传感器：0~250mm，分辨率：0.1mm，精度：0.1%FS电机控制：变频电机无极调速电源：交流50Hz,三相380V±10%外形尺寸：900×700×970mm(长*宽*高)整机重量：146kg绝缘强度：输入对外壳和对输出≥AC1500V；输出对外壳≥AC500V ◆无线通讯调制方式：GFSK/FSK工作频率：433MHz发射功率：27dbm (0.5W)可靠传输距离：1.5km（空旷场地）2.1.1仪器外形图2.1张拉控制器外形2.1.2控制器操作面板设置按键显示屏张拉操作按键图2.2控制器面板2.1.3 按键◆C键：退出、放弃当前操作；返回到上一级菜单。

◆OK键：确认、执行。

◆ 0～9数字键：设置输入参数。

◆▲ ▼ ：方向键，用于移动光标、翻页、类型选择等。

◆键: 参数设置中数据正负号输入。

◆菜单键: 张拉时处在“暂停”“准备”“停止”等状态，按菜单键，退出张拉界面。

◆手动+ 手动- 自动暂停锚固收顶键：张拉操作按键。

2.1.4接线说明2.1.4.1 拆、接电源线原则l 测试前接线时应按照“先仪器，后配电箱”顺序进行接线，即：先接仪器端的连线，后接配电箱的连线。

l 测试完毕，用户拆线时应按“先配电箱，后仪器”的顺序进行拆线，即：先拆配电箱端的连线，后拆仪器端的连线。

注意：保护地线应可靠接地！！以保证人身安全及设备安全可靠的工作。

2.1.4.2 千斤顶油管的连接l 张拉控制器的主出油口连接到千斤顶后端，用于张拉工作；张拉控制箱的副出油口连接到千斤顶的前端，用于收顶工作。

箱梁预应力张拉自动控制系统研究与应用作者：叶剑波、郝金杰单位：河北益铁机电科技有限公司引言高速铁路无砟轨道由于其良好的轨道平顺性和持久可靠的稳定性及高效率的运能、极少的线路维修量、社会经济效益显著等优点，在国内外受到高度重视，已成为国内外客运专线、高速铁路建设的发展方向，越来越多的国家都在致力应用和发展无砟轨道工程技术。

由于无砟轨道桥梁具有占有量大、加工精度高的特点，快速、有效的进行桥梁预制是无砟轨道施工的一个关键环节。

桥梁预应力张拉是桥梁制作过程中一个重要环节，预应力张拉涉及到预应力损失、温度效应等诸多因素的影响，是一个复杂的非线性的力的分配和传递过程。

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，轻则会引起结构出现锚固端的纵向裂纹、反拱过大，重则会引起结构出现横向裂缝、预应力筋拉断等事故，由于预应力张拉精度失控造成预应力结构失效、破坏以及生命财产巨大损失的事故时有发生。

当前高速铁路桥梁为无粘结预应力钢绞线束后张法施工工艺。

张拉过程中涉及到预应力损失、张拉系统摩阻、张拉系统精度、操作人员熟练度等诸多因素的影响，难以保证精度。

预应力张拉精度是决定预应力结构安全与长期稳定性的重要条件之一。

传统的后张法工艺为由人工看压力表手动操作泵站完成张拉。

在测量技术上，通过读取液压系统的压力，并按照液压系统与张拉力的对照表，换算出张拉力；使用直尺等量具人工测量出张拉的伸长值。

这种张拉过程掺入了大量的人工干预，操作过程繁杂，测量精度低，难以保证张拉的质量，张拉效率低下。

并且，由于后张法传统工艺的特殊性，张拉后的预应力钢筋进行锚封，张拉结果由人工填写表格，对张拉质量无法进行检测，张拉过程不可回溯分析。

在信息化管理高速发展的现今，生产数据信息自动化采集已成为现代管理的重要组成，原始的张拉方法已不能满足现代生产的需要。

由于高速铁路建设的特殊性，建设单位为临时组建单位，主要精力用于组织建设，进度及质量监督等方面的工作，无暇组织新技术新产品的研发，大西客专股份有限公司针对大西铁路工程建设提出“百年工程”的口号，按照工程施工质量是由施工准备、工序操作质量决定的，或者说工程施工质量是在施工过程中形成的，而不是最后检验出来的质量管理理念，要保证工程施工质量，就必须加强施工过程控制。