《桥梁预应力自动张拉与压浆系统 第1部分：桥梁预应力自动张拉系统》编制说明

交通运输行业标准

《桥梁预应力自动张拉与压浆系统

第1部分：桥梁预应力自动张拉系统》

（征求意见稿）

编制说明

标准起草组

2019年7月

一、工作简况

（一）任务来源

《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50－2011）的颁布实施，提高了桥梁

预应力施工技术及质量控制的要求，依靠人工控制的传统预应力施工机具设备，

在诸多方面已难以满足规范相关要求。随着现代信息技术和自动控制技术的发

展，预应力施工机具设备在自动化方面的演进得以迅速发展。当前时期，具有

自动化功能的张拉压浆机具设备在桥梁预应力施工中已得到广泛应用，在行业

中总体呈现出种类多、用量大、覆盖广的特征。但在广泛应用的同时，也暴露

出在预应力张拉压浆机具领域内技术认识差异化大、产品质量参差不齐、市场

竞争混乱无序等种种问题。

针对预应力自动张拉压浆机具设备建立相应的质量控制标准，对提高桥梁

预应力施工技术水平，确保桥梁工程质量意义重大，对促进该领域产业的健康

发展也极为必要。基于此，交通运输部科技司在《交通运输部关于下达2014年

交通运输标准化计划的通知》（交科技发〔2014〕159号）中下达了《桥梁预应

力自动（智能）张拉压浆系统》标准制定工作，该工作由招商局重庆交通科研

设计研究院有限公司和湖南联智桥隧技术有限公司共同主持，计划编号：JT

2014-146。

本标准立项名称为《桥梁预应力自动（智能）张拉压浆系统》，经大纲评审

后变更为《桥梁预应力自动张拉与压浆系统》（详见“1.3主要工作过程”）。

（二）协作单位

本标准在制定过程中，开展了广泛的调研和大量的试验工作，得到了相关

单位的支持、协助，取得了大量应用试验数据和标准制定建议，保证了标准的

制定质量。协助单位名单如下：

（1）贵州省交通建设工程质量监督局

（2）河北高达电子科技有限公司

（3）柳州欧维姆机械股份有限公司

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（4）广东省路桥建设发展有限公司

（5）云南交投集团云岭建设有限公司

（三）主要工作过程

招商局重庆交通科研设计研究院有限公司和湖南联智桥隧技术有限公司接

到标准制定计划任务后，立即开展标准制定工作，主要工作过程如下：

（1）2014年8月~2014年9月，招商局重庆交通科研设计研究院有限公司

和湖南联智桥隧技术有限公司牵头组织了公路桥梁领域内的科研、设计、建设、

质监、企业等代表性单位，成立标准编制工作组。

（2）2014年10月~2014年12月，工作组针对预应力张拉压浆施工的工艺

现状、典型问题、发展趋势、机具设备的技术发展及应用等普遍性问题开展调

查研究，拟定了本标准制定的基本原则和总体思路，编制了工作大纲和编制大

纲。2014年12月27日，由中国公路学会桥梁和结构工程分会（简称标委会）

组织召开编制大纲审查会。根据大纲审查意见，鉴于“智能”一词概念模糊，

争议较多，经协调统一，将计划标准名称由《桥梁预应力自动（智能）张拉压

浆系统》变更为《桥梁预应力自动张拉与压浆系统》；同时，鉴于张拉和压浆两

道工序流程在桥梁预应力施工中既紧密联系又相对独立的关系，按照内容划分

将本标准的结构调整为同一标准顺序号下两个单独的部分。

（3）2015年1月~2016年8月，工作组联合各单位结合大纲评审意见，加

强和补充了调研工作和技术协调工作。针对自动化预应力张拉压机机具的技术、

政策、市场及应用情况，工作组在国内20余条在建高速公路累计开展了10余

批次，包含100余个独立标段项目，涉及数十余类设备，时间持续近2年的持

续跟踪研究。通过本阶段的工作成果，一方面对标准的制定工作形成了更为全

面和深入的认识，但另一方面也造成了标准制定工作的严重滞后。2016年8月

6日，由全国交通工程设施（公路）标准化技术委员会组织召开桥梁产品标准集

中复审工作会。根据审查意见，鉴于本标准中涉及产品存在“起步晚，发展快，

竞争乱，影响大，责任重”等问题，在肯定前期工作的基础上，同意征求意见

稿计划延期至2017年4月。

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（4）2016年9月~2016年11月，各参编单位按照任务分工，根据审查要

求开展编制工作，主编单位进行协调汇总统稿，形成了标准征求意见稿初稿。

2016年11月27日，编制组召开工作会议，对标准征求意见稿初稿的内容、性

能要求、试验方法等进行了充分的讨论，并对各编制单位提出的意见和建议进

行了充分交流，达成了重新调整和完善相关内容的意见。

（5）2016年12月~2017年3月，编制组根据工作会议意见，调整完善相

关内容，形成标准征求意见稿，提交中国公路学会桥梁和结构工程分会组织内

部审查。

（6）2017年4月~2018年12月，因故暂停编制工作。

（7）2019年1月，根据中国公路学会桥梁和结构工程分会审查意见，结合

全国交通工程设施（公路）标准化技术委员会（交工标字（2018）第051号）

文件要求，调整并完善标准征求意见稿及编制说明。

（四）标准主要起草人及其所做的工作

本标准主要起草人：唐树名、罗斌、廖强、梁晓东、许湘华、葛同府、张

皓、邱钰、杨云东、李文锋、须民健、游庆和、刘德坤、刘雪峰、段乃民、廖

辉红、唐灿，各起草人员主要工作如表1.1所示。

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表1.1各起草人员主要工作

序号姓名主要工作

1唐树名

负责总体组织、大纲编制。

2罗斌

3廖强主要负责预应力自动张拉部分总体编制工作，并参与技术要求部分

4游庆和编写。

5梁晓东主要负责预应力自动压浆部分总体编制工作，并参与技术要求部分

6刘德坤的编写。

7许湘华

8邱钰负责应用调研、技术标准资料收集，参与术语和定义、分类、参数、

9杨云东型号的编写工作。

10段乃民

11张皓

负责预应力张拉部分试验验证，参与试验方法和检验规则的编写。

12须民健

13李文锋

14刘雪峰负责预应力压浆部分试验验证，参与试验方法的编写，参与检验规

15廖辉红则的编写。

16唐灿

17葛同府负责检验规则和标志、包装、运输与储存的编写。

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二、标准编制原则和主要技术内容的说明

（一）标准编制原则

（1）统一性和规范性原则。本标准按照《标准化工作导则第1部分：标

准的结构和编写》（GB/T1.1-2009）的规则起草，编制过程中对本标准两个单

独部分之间及内部在标准结构、文体和术语上进行了严格统一规范。

（2）协调性和一致性原则。本标准编制过程从技术研究、生产应用、质量

监管等多角度对本领域及相关领域开展了广泛而深入的研究工作，充分考虑了

标准之间的普遍协调、特殊协调和本领域协调一致性关系。

（3）适用性和先进性原则。本标准主要内容经充分研究讨论，并经试验应

用广泛验证，具有良好的可操作性和适用性，同时，在编制过程中注意引导和

鼓励技术改进完善，保持了一定的先进性。

（二）标准名称变更说明

根据大纲审查意见，鉴于“智能”一词概念模糊，争议较多，经协调统一，

将计划标准名称由《桥梁预应力自动（智能）张拉压浆系统》变更为《桥梁预

应力自动张拉与压浆系统》；同时，鉴于张拉和压浆两道工序流程在桥梁预应力

施工中既紧密联系又相对独立的关系，按照内容划分将本标准的结构调整为同

一标准顺序号下两个单独的部分。

（三）主要技术内容的说明

本部分规定了桥梁预应力自动张拉系统的产品术语和定义、分类、型号、

结构形式及主参数系列、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输

和储存等。

本标准借鉴相关技术标准有：

GB/T3766液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求

GB/T3797电气控制设备

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GB/T4205人机界面标志标识的基本和安全规则操作规则

GB4208外壳防护等级（IP代码）

GB5226.1机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件

GB5226.6机械电气安全机械电气设备第6部分：建设机械技术条件

GB/T7935液压元件通用技术条件

GB/T17446流体传动系统及元件词汇

GB/T25000.51系统与软件工程系统与软件质量要求和评价（SQuaRE）第

51部分：就绪可用软件产品（RUSP）的质量要求和测试细则

JBT6170压力传感器

JB/T6804抗震压力表

JG/T319预应力用电动油泵

JG/T321预应力用液压千斤顶

JJF1305线位移传感器校准规范

JJG621液压千斤顶检定规程

JTG/TF50公路桥涵施工技术规范

1.“第3.1条：预应力自动张拉系统”

目前，桥梁预应力施工中已广泛采用具有自动化功能的预应力张拉施工机

具设备，该类设备集成数控电动油泵、液压千斤顶及测量控制系统与一体。其

主要特征为：在预应力施加过程中，能够根据预设的参数自动完成预应力施加

工序，同时自动处理记录施工数据，以达到规范施工过程管理和提高施工效率

质量的目的。调研中发现，各地各单位广泛使用的名称有“数控张拉机”、“自

动张拉机”、“智能张拉机”、“程控张拉系统”、“智能张拉系统”等多类。

这些名称定义模糊，且其下的细分品类、规格、型号更是层出不穷，在一定时

期内甚至造成了行业应用和管理的混乱。标准编制过程中，综合调研情况和大

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纲审查专家组意见，本标准中以术语“预应力自动张拉系统”进行名称统一，

并给出其定义。

2.“第3.2条：阀控液压油泵”、“第3.3条：泵控液压油泵”

在施工过程中，以电动油泵为动力源，驱动液压千斤顶实施预应力施加工

序。本标准中的自动张拉系统以数控电动油泵为动力源，替代了传统手动节流

控制方式的电动油泵，获得更为精准的加载、持荷、卸载、回油等过程操作。

在工业液压领域内，常用的数字液压控制技术主要有“伺服阀控制系统”、“比

例阀控制”、“比例泵控制系统”、“变频泵控制系统”等种类。根据实际应用调

研情况，目前以比例阀控制技术和变频泵控制技术为主，故本条中以数控电动

油泵反馈控制环节的基本原理为依据，给出“阀控液压油泵”和“泵控液压油

泵”两个术语及定义，并在第4.1条中以此进行型号分类。

3.“第3.4条：集中控制模式”、“第3.5条：主从控制模式”

在施加预应力时，常需进行多台千斤顶进行协同作业，《公路桥涵施工技术

规范》（JTG/TF50）第7.12.2条中对作业的同步性做出了相关要求。在实际操

作时，以数控电动油泵为基本工作单元，根据其功能属性，以及是否需要独立

的工控机、计算机或平板电脑等外部操作设备为依据，给出了“集中控制模式”

和“主从控制模式”两个术语及定义，并在第4.1条中以此进行型号分类。

4.“第3.6条：电气控制系统”、“第3.7条：数据采集系统”、“第3.8

条：人机交互系统”

预应力自动张拉系统需要根据预设工艺参数进行现场作业，且需在运行过

程中实现自动测量控制和数据采集处理等复杂的系统性操作，是一种典型的机

电一体化产品，据此给出“电气控制系统”、“数据采集系统”、“人机交互系统”

等主要功能模块的术语及定义。

5.“第4章：分类、型号、结构形式及主参数系列”

本标准编制过程中，结合调研材料，综合各单位意见建议，按照工作原理、

操作方式以及主参数进行产品的分类和型号标识。《预应力用电动油泵》（JG/T

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319）、《预应力用液压千斤顶》（JG/T321）两项行业标准中分别对电动油泵和

液压千斤顶的主参数系列进行了详细规定和划分，本标准以其为基本依据。

6.“第5.1条：一般要求”

（1）作为一种专业化施工机具设备，在预应力混凝土工程中用于施加预

应力，符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50）第7.6条中的相关规定是

基本条件，故提出第5.1.1条的要求。

（2）在施加预应力的过程中，区别于传统机具设备全部依赖人工操作控制

的方式，桥梁预应力自动张拉系统具有按照规定程序进行自动化作业的特征，

故提出5.1.2条的要求。

（3）预应力张拉施工是一种高危险性的工艺，在预应力施加过程中，一

旦出现突发状况或根据需要进行停止操作时，要求自动张拉系统必须可靠停止，

故提出第5.1.3条和第5.1.4的要求。

（4）液压油是数控电动泵站和千斤顶的工作介质，需根据使用环境进行

正确选择，并根据使用状况进行经常性维护和更换，故提出第5.1.5条和5.16.

条的要求。

（5）桥梁预应力自动张拉系统作为典型的机电一体化设备，集合了机械电

气控制技术和计算机软件技术，故根据《电气控制设备》（GB/T3797）和《系

统与软件工程系统与软件质量要求和评价（SQuaRE）第51部分：就绪可用软

件产品（RUSP）的质量要求和测试细则》（GB/T25000.51）中相关规定，提出

第5.1.7条和5.1.8条的要求。

7.“第5.2条：外观质量”

根据《工程机械涂装通用技术条件》（JB/T5946）的规定提出涂装质量要

求，同时考虑到桥梁预应力自动张拉系统的工作环境通常为野外施工现场，工

况条件复杂，且需经常性的搬运和移动，从安全可靠角度提出了零部件的加工、

安装、固定等常规性要求。

8.“第5.3条：材料和设备”

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（1）液压千斤顶作为预应力张拉施工的执行机构，直接对预应力筋施加张

拉力，是组成系统的重要基础性零部件，根据《预应力用液压千斤顶》（JG/T321）

的规定提出第5.3.1条的要求。

（2）液压元件是数控电动泵站的基本零部件，根据《液压元件通用技术条

件》（GB/T7935）和《液压传动系统及其元件的通用规则和安全要求》（GB/T3766

）的规定提出第5.3.2条的要求。

（3）根据应用调研情况，结合产品应用环境和工况，从可靠性和安全性角

度对其性能提出第5.3.3条的要求。

（4）根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50）第7.6.1条的规定提出

第5.3.4条和5.3.5条的要求。

（5）根据调研情况，在自动张拉系统中，对伸长值的测量一般采用的位移

传感器有接触型和非接触型2类线性位移传感器，其中接触型有拉杆式、拉线

式等，非接触型有激光式、超声式等。使用时，以工装结构附属于液压千斤顶

上，张拉过程中通过对液压千斤顶活塞缸体的行程进行实时测量。相比传统方

式中依靠工人利用普通钢尺测量的方式，这种方式在测量精度、测量效率及安

全上都具有明显优势。但在应用调研过程中发现，因长期以来行业中对张拉过

程伸长值测量及应用的理解认识不同，加之这些位移传感器在使用中因各种原

因成为易损部件，一般情况下均未进行位移传感器严格的标定校准，形成了一

定的管理漏洞。故本标准根据《线位移传感器校准规范》（JJF1305）提出第5.3.6

条的要求。

9.“第5.4条：性能和工艺”

（1）根据《预应力用液压千斤顶》（JG/T321）的规定提出第5.4.1条的

要求。

（2）根据《预应力用电动油泵》（JG/T319）的规定提出第5.4.2条的要

求。

（3）电气系统为系统安全运行提供基础性工作条件，结合预应力施工现场

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工况环境要求，根据《机械电气安全机械电气设备第1部分：通用技术条件》

（GB5226.1）、《机械电气安全机械电气设备第6部分：建设机械技术条件》

（GB5226.6）、《外壳防护等级（IP代码）》（GB4208）中的规定提出第5.4.3

条的要求。

（4）根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50）7.8.5条中对张拉程序

的规定，在充分理解预应力筋张拉锚固过程的条件下，结合考虑系统安全运行，

以防重要部件损坏的原因，提出第5.4.4条的要求。

（5）根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50）7.6.3条中的规定，提

出第5.4.5.1条的要求。预应力张拉过程中，因测量过程中受限于如环境、对

象、时间等因素的影响，数据采集测量均为相对值，提出第5.4.5.2条的要求，

但对其具体形式不作限制性规定，例如：可以是系统自动调（清）零，也可以

由操作人员手动调（清）零。考虑系统运行可能出现的各种不利情况下，防止

已施工的过程数据发生丢失或破坏等损失，同时为确保施工数据来源的客观性、

真实性及可溯源要求，防止和杜绝数据造假，提出第5.4.5.3条和第5.4.5.4

条的要求。根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50）第7.12.2条中对两台

或以上千斤顶系统作业的同步性规定，提出数据传输的要求。同时，考虑到现

场工况条件，推荐采用无线通信方式，但对具体的无线通信技术不作限制性要

求。

（6）考虑操作使用和检修维护的安全和便利性，根据《人机界面标志标识

的基本和安全规则操作规则》（GB/T4205）的规定提出第5.4.6.1条的要求。

考虑确保操作和数据安全，提出第5.4.6.2条的要求。为适应规格种类各异的

设计施工参数，要求其具备施工参数编辑功能，提出第5.4.6.3条和第5.4.6.5

条的要求。根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50）7.6.1条中对张拉机具

设备和仪表的规定，提出第5.4.6.4条的要求。从操作使用过程和安全运行角

度出发，提出第5.4.6.6条的要求。

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三、生产应用状况、预期的经济效果、社会效果及环境效果分析

（一）生产应用状况

桥梁预应力自动张拉与压浆系统自2011年起在国内的桥梁施工中逐步推广

应用，至2014年进入到普及应用阶段，目前已基本取代了传统张拉压浆机具设

备。其生产应用状况呈现出如下特点：

（1）技术发展：研究起步晚，应用发展快，总体缺乏核心认识。预应力工

程配套机具的技术发展，可归结为“简单仿制—粗放改造—自主研制”三个阶

段。

（2）政策发展：行业整体有序，地方推进迅速，但又各自为政。自