[实用新型]一种体外预应力张拉控制系统

说明书

技术领域

    本实用新型属于桥梁建设技术领域，具体涉及一种体外预应力张拉控制系统。

背景技术

当前国内有大量大跨径混凝土连续梁桥出现跨中下挠现象，存在较大的安全隐患，采取体外预应力加固是非常有效的处治措施。目前体外预应力加固主要存在以下几个方面的技术问题：

1、目前体外预应力加固采用的预应力锚具多为传统锚具，锚固端主要利用工作夹片来实现锚固，锚固一旦完成后就无法再进行调整。如果锚具所处环境较差，锚具得不到有效防护，工作夹片不断受到侵蚀而发生锈蚀进而损坏，造成体外预应力张拉体系失效，由于体外预应力锚具不可换，即造成原桥加固失效。

2、随着交通量的增长，原加固采用的预应力体外索可能满足不了新增交通量的需求，有必要对原体外索索力进行调整或更换为其它型号的预应力体外索，但由于原预应力体外索通过工作夹片已经锁死，不能够复张，就无法通过多次张拉体外索来调整索力，也无法对现有体外索进行更换。由于桥梁已经没有充足的空间布置新增的预应力体外索，桥梁会存在较大的安全隐患。如果拆除原有加固体系，重新布置预应力体外索进行加固，一方面施工比较困难，另一方面会造成较大的工程浪费。

3、目前国内体外预应力张拉采用的控制方法仅为对锚固处的张拉力及伸长量进行双控制，对体外索中间位置的有效应力没有进行控制，如果体外索过长且转点过多，则会造成体外索的有效应力损失较大，主要受力位置的预应力体外索有效应力难以达到设计的要求，则桥梁加固就达不到设计的预期效果。

4、在体外预应力加固过程中，梁体的受力状态会发生一定程度的变化，主梁个别关键截面或关键位置的应力增大，可能会导致梁体表面出现新增开裂。此外，在预应力体外索张拉过程中，主梁挠度会发生变化。为了在张拉过程中对以上情况进行监控，目前采用的方法是：针对裂缝，主要采用人工方法进行测量，安排专职人员采用刻度放大镜反复测试裂缝宽度；针对主梁挠度，则采用水准仪或精密水准仪先测量出桥面线形，后通过比较计算才能得出主梁的挠度变化。以上方法效率均较低，测量时间较长，且误差比较大，并具有一定的滞后性，不能够适时测出所需数据，不能够对体外预应力张拉过程进行适时的有效控制。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种能实现桥梁体外预应力加固可测、可调、可更换、可控制的体外预应力张拉控制系统。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种体外预应力张拉控制系统，其特征在于：

包含有设置于梁体两端的张拉锚具和设置于主梁控制截面的光纤光栅裂缝计、光纤光栅应变计和挠度测试仪；

张拉锚具间布置预应力体外索，预应力体外索的关键位置安装有磁通量传感器，张拉锚具外侧设置有张拉千斤顶；

光纤光栅裂缝计和光纤光栅应变计通过光纤导线与光纤光栅信号处理器连接。

所述的张拉锚具设置有锚杯；

锚杯后段置于预埋在混凝土中的预埋管内，尾端设置有密封装置（15）；

锚杯中段外周设置有调索螺母；

锚杯前段设置有留有锥形孔道的工作锚板，锥形孔道内设置工作夹片，工作夹片前端设置放松装置，放松装置通过螺杆固定到工作锚板上，并通过弹簧抵住工作夹片。

所述的预埋管外周设置有同样预埋于混凝土中的锚垫板和螺旋筋，其中锚垫板位于混凝土表面处，抵住调索螺母。

所述的锚杯内部填充环氧铁沙填充料。

张拉锚具置于混凝土外的部分罩设有密封筒，通过螺栓固定到锚垫板上，密封筒内部填充防腐油脂。

本实用新型具有以下优点：

1、实现了桥梁体外预应力加固的可测、可调、可更换、可控制等四项要素，提高了体外预应力加固措施的可靠性及长久性；

2、张拉过程实施的“六控”措施，即张拉力控制、引伸量控制、体外索有效应力控制、对桥梁控制截面和关键位置受力裂缝的控制、应变的控制及对主梁挠度的控制，使张拉始终处于严密的适时监控范围内，保证了加固施工的成功率，同时也保证桥梁在体外索加固过程中不出现意外。

3、可以根据桥梁不同时期的受力状态采用多次张拉调整索力或更换预应力索的措施持续保持结构的安全性，避免因重复加固对桥梁造成的负担及工程浪费，从而产生了巨大的经济效益及社会效益。 

附图说明

图1 为本实用新型结构图；

图2 为Ⅰ-Ⅰ剖面图；

图3为张拉锚具结构图；

图4 为本实用新型安装布置流程图；

图5为本实用新型工作原理图。