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【摘 要】 上海16号线预制U形梁，作为我国首次采用先张法施工的U形梁，其结构轻便、外观优美，获得高度好评。文结合上海16号线先张预制U梁施工，对先张自动化应用进行详细阐述，为预制梁先张预应力自动化控制的应用提供参考和借鉴。
【关键词】 U形梁；预应力；先张法；自动化
序言：
随着国内建筑行业发展的逐步的成熟，拼装式建筑以其工期短，施工便捷等优点，渐渐开始兴起。拼装式建筑是指建筑构件预制，施工现场组装。这也就要求传统的预制厂要工厂化、规模化、自动化生產。
上海16号线预制U形梁，作为我国首次采用先张法施工的U形梁，其结构轻便、外观优美，获得高度好评。张拉工艺在预制桥梁中是重中之重，关系着梁体的受力和使用寿命，同时也是整片U形梁工序中耗时较多的工序。如何能在保证其满足设计要求的同时，大大提高先张自动化、减短张拉时间、提高安全性，这是摆在我们面前的问题。本文结合上海16号线先张预制U梁施工，对先张自动化应用进行详细阐述，为预制梁先张预应力自动化控制的应用提供参考和借鉴。
1.工程概况
上海16号线为单线U形梁，共计2700余片。U形梁标准跨径主要采用25m、30m、35m，以30m为主。其余非标准梁跨达23种，结构为单线U形梁和车站梁；一般轨道结构的30m及以下桥跨均采用先张法预应力。其中25m及以下U梁底板布置60根￠15.2高强度低松弛预应力钢绞线，25m以上30m以下U梁底板布置84根￠15.2高强度低松弛预应力钢绞线。
2.先张预应力工艺介绍
U形先张梁张拉方式采用穿心式牵引方案进行先张法施工。经安全性、工效、经济性等几方面综合比较穿心式先张方案适合长线台座先张工艺。
每条生产线配置8台600T穿心式千斤顶，每台工作行程300mm，分设张拉台座两端，每端4台。钢绞线锚固钢横梁设置于张拉承力墩台内侧，千斤顶与钢横梁的链接通过牵引钢棒穿过承力墩预留孔链接。工作原理4台穿心式千斤顶牵引钢横梁张拉钢绞线形式达到设计工艺要求。
采用电脑同步控制，有效提高多点张拉时的精度；设备操作简单，数据显示直观，避免繁琐的查表换算和读数误差；电脑同步设备采用模块化配置，在满足方案个性化的前提下，实现组成产品的标准化，标准化的设备在质量可靠的前提下，同时可快速换用。张拉原理如图1所示。
3.先张预应力操作
（1）同步控制设备参数及配置
◇ 电脑同步控制台：4点电脑同步控制台
◇ 同步精度：±1mm
◇ 同步点数：4点。
◇ 工作电压：220V
◇ 操作方式：触摸屏和按钮操作相结合
◇ 通讯方式：有线通讯
（2）张拉步骤
①先由单束钢绞线张拉设备进行单束钢绞线张拉至20%初始预应力；
②再由一端台座上四台张拉液压装置牵拉活动张拉梁来实现整体张拉，采用一台总控箱控制一台电动泵站和一个同步工作子站、同步工作子站控制四台张拉液压装置的方式，四个张拉装置之间依靠位移传感器位移同步张拉至设定预应力的80-90%；
③最后一步采用同步预应力装置控制达到100%的预应力，总控箱程序预留单束钢绞线张拉设备压力控制接口。
（3）放张步骤
放张过程由两端台座上的张拉液压装置分别释放张拉力来实现分步放张。采用一台总控箱先控制一侧的电动泵站和同步工作子站以及四台张拉液压装置释放部分张拉力，再将此控制器、泵站及子站用于另一侧四台张拉液压装置的牵引力释放直至完成所有张拉力释放。放张过程四个张拉装置之间依靠位移传感器同步。
4.自动化先张拉工艺优缺点
本施工工艺的优点：千斤顶允许工作行程较长，非常适宜长线台座施工尤其针对钢绞线伸长值大的生产线，便于倒顶二次行程张拉，持荷阶段直接拧紧自锁螺帽，以使千斤顶卸载；数据由技术人员输入系统并锁定后可实现一键操作，降低了由于人工操作带来的误差，且便于控制；大吨位作用力下稳定性、安全性好；放张方便，利于操作；配备数显传感器可经过单束初调后整体张拉到设计应力，应力控制精度高。
存在的不足：未实现张拉过程完全自动化，张拉工装设备要求较高，先张台座的墩台预留孔洞，施工精度要求高，钢横梁位置必须在设计时尺寸预留计算准确，并在进行台座施工时保证其位置和底模相对位置的准确性，临建施工较复杂。
5.结语
本文阐述的自动化张拉工艺，尽管严格来讲只实现了张拉半自动化。但在实际工程应用中，还是取得了良好的经济效益和社会效益。主要表现为节约工序时间，缩短整片U梁生产时间，提高了施工效率并降低劳动强度；初次使用自动化设备控制张拉，为建设单位、设计单位、研究单位、施工单位提供了新的思路。
作者简介：作者：常琨；工作单位：中铁二十三局集团轨道交通工程有限公司邮编：201300；出生年月：1976.07；现在职称：工程师
【关键词】 U形梁；预应力；先张法；自动化
序言：
随着国内建筑行业发展的逐步的成熟，拼装式建筑以其工期短，施工便捷等优点，渐渐开始兴起。拼装式建筑是指建筑构件预制，施工现场组装。这也就要求传统的预制厂要工厂化、规模化、自动化生產。
上海16号线预制U形梁，作为我国首次采用先张法施工的U形梁，其结构轻便、外观优美，获得高度好评。张拉工艺在预制桥梁中是重中之重，关系着梁体的受力和使用寿命，同时也是整片U形梁工序中耗时较多的工序。如何能在保证其满足设计要求的同时，大大提高先张自动化、减短张拉时间、提高安全性，这是摆在我们面前的问题。本文结合上海16号线先张预制U梁施工，对先张自动化应用进行详细阐述，为预制梁先张预应力自动化控制的应用提供参考和借鉴。
1.工程概况
上海16号线为单线U形梁，共计2700余片。U形梁标准跨径主要采用25m、30m、35m，以30m为主。其余非标准梁跨达23种，结构为单线U形梁和车站梁；一般轨道结构的30m及以下桥跨均采用先张法预应力。其中25m及以下U梁底板布置60根￠15.2高强度低松弛预应力钢绞线，25m以上30m以下U梁底板布置84根￠15.2高强度低松弛预应力钢绞线。
2.先张预应力工艺介绍
U形先张梁张拉方式采用穿心式牵引方案进行先张法施工。经安全性、工效、经济性等几方面综合比较穿心式先张方案适合长线台座先张工艺。
每条生产线配置8台600T穿心式千斤顶，每台工作行程300mm，分设张拉台座两端，每端4台。钢绞线锚固钢横梁设置于张拉承力墩台内侧，千斤顶与钢横梁的链接通过牵引钢棒穿过承力墩预留孔链接。工作原理4台穿心式千斤顶牵引钢横梁张拉钢绞线形式达到设计工艺要求。
采用电脑同步控制，有效提高多点张拉时的精度；设备操作简单，数据显示直观，避免繁琐的查表换算和读数误差；电脑同步设备采用模块化配置，在满足方案个性化的前提下，实现组成产品的标准化，标准化的设备在质量可靠的前提下，同时可快速换用。张拉原理如图1所示。
3.先张预应力操作
（1）同步控制设备参数及配置
◇ 电脑同步控制台：4点电脑同步控制台
◇ 同步精度：±1mm
◇ 同步点数：4点。
◇ 工作电压：220V
◇ 操作方式：触摸屏和按钮操作相结合
◇ 通讯方式：有线通讯
（2）张拉步骤
①先由单束钢绞线张拉设备进行单束钢绞线张拉至20%初始预应力；
②再由一端台座上四台张拉液压装置牵拉活动张拉梁来实现整体张拉，采用一台总控箱控制一台电动泵站和一个同步工作子站、同步工作子站控制四台张拉液压装置的方式，四个张拉装置之间依靠位移传感器位移同步张拉至设定预应力的80-90%；
③最后一步采用同步预应力装置控制达到100%的预应力，总控箱程序预留单束钢绞线张拉设备压力控制接口。
（3）放张步骤
放张过程由两端台座上的张拉液压装置分别释放张拉力来实现分步放张。采用一台总控箱先控制一侧的电动泵站和同步工作子站以及四台张拉液压装置释放部分张拉力，再将此控制器、泵站及子站用于另一侧四台张拉液压装置的牵引力释放直至完成所有张拉力释放。放张过程四个张拉装置之间依靠位移传感器同步。
4.自动化先张拉工艺优缺点
本施工工艺的优点：千斤顶允许工作行程较长，非常适宜长线台座施工尤其针对钢绞线伸长值大的生产线，便于倒顶二次行程张拉，持荷阶段直接拧紧自锁螺帽，以使千斤顶卸载；数据由技术人员输入系统并锁定后可实现一键操作，降低了由于人工操作带来的误差，且便于控制；大吨位作用力下稳定性、安全性好；放张方便，利于操作；配备数显传感器可经过单束初调后整体张拉到设计应力，应力控制精度高。
存在的不足：未实现张拉过程完全自动化，张拉工装设备要求较高，先张台座的墩台预留孔洞，施工精度要求高，钢横梁位置必须在设计时尺寸预留计算准确，并在进行台座施工时保证其位置和底模相对位置的准确性，临建施工较复杂。
5.结语
本文阐述的自动化张拉工艺，尽管严格来讲只实现了张拉半自动化。但在实际工程应用中，还是取得了良好的经济效益和社会效益。主要表现为节约工序时间，缩短整片U梁生产时间，提高了施工效率并降低劳动强度；初次使用自动化设备控制张拉，为建设单位、设计单位、研究单位、施工单位提供了新的思路。
作者简介：作者：常琨；工作单位：中铁二十三局集团轨道交通工程有限公司邮编：201300；出生年月：1976.07；现在职称：工程师