試分析影響預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂校準(zhǔn)的因素

成智勇

摘 要：預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂裝置是預(yù)應(yīng)力施工中施加預(yù)應(yīng)力的設(shè)備，張拉力值準(zhǔn)確與否直接影響預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)物的質(zhì)量及耐久性，嚴(yán)重者甚至?xí)斐砂踩鹿剩虼耍瑢︻A(yù)應(yīng)力張拉千斤頂進行準(zhǔn)確校準(zhǔn)具有重要意義。本文從預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂校準(zhǔn)時機著手，對長柱壓力試驗機校準(zhǔn)方法和標(biāo)準(zhǔn)測力計校準(zhǔn)方法進行了討論，對液壓壓力表、電動油泵輔助裝置反力架以及加力方式等方面對千斤頂校準(zhǔn)的影響因素進行了詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：張拉千斤頂;校準(zhǔn);影響因素

在鋼絞線的制造過程中常常見到張拉千斤頂?shù)纳碛埃枰褂眠@種設(shè)備進行張拉以完成預(yù)應(yīng)力過程，該設(shè)備在產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力的過程中不能單獨使用，而需要張拉用高壓油泵的配合才能完成全部工作。張拉高壓油泵能夠利用其內(nèi)部的高壓油產(chǎn)生非常高的壓力，為該設(shè)備提供張拉動力和回頂動力。預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂根據(jù)機械結(jié)構(gòu)進行分類可以分為前卡式和穿心式兩種。這種預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生設(shè)備的結(jié)構(gòu)較為緊湊，能夠提供非常高的壓力，能夠用于大型道路橋梁施工過程中的預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生過程。由于其應(yīng)用場景多為重要的基礎(chǔ)工程項目，因此其張力大小以及項目完成質(zhì)量都對生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)成本以及人們的生活安全造成了較大的影響。鑒于此，對此種設(shè)備進行張拉力校準(zhǔn)的工作非常重要。現(xiàn)階段主流的預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂校準(zhǔn)主要借助于萬能材料試驗機和萬能杠桿以及標(biāo)準(zhǔn)測力儀來完成。

1預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂進行校準(zhǔn)的時機

在新出廠的預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂?shù)谝淮螒?yīng)用于工程實踐之前。

在預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂使用過程出現(xiàn)異常現(xiàn)象時，例如油壓表指示針使用之后不歸零。

在更換預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂?shù)母郊r，例如更換千斤頂主體結(jié)構(gòu)、油壓表或者傳輸高壓油的膠管等。

2常規(guī)校準(zhǔn)方法探討

2.1長柱壓力試驗機校準(zhǔn)

長柱式壓力試驗機能夠準(zhǔn)確校準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂，通常其精度在正負(fù)2%以內(nèi)。在校準(zhǔn)預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂時采用被動校驗法能夠盡可能的模擬實際張拉千斤頂工作時的工況特點，用千斤頂來頂長柱壓力試驗機以保證其活塞運動特性符合實際情況。

采用長柱壓力試驗機對預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂進行校準(zhǔn)時首先要將千斤頂放在試驗機臺面上，長柱壓力試驗機的壓板應(yīng)該與千斤頂活塞面緊密接觸，通過調(diào)整使校準(zhǔn)器材和被校準(zhǔn)設(shè)備的受力中心線處于同一位置。

準(zhǔn)備工作都完成后，打開電動油泵，在高壓油的作用下千斤頂?shù)幕钊饾u上升并頂壓長柱式壓力試驗機的壓板，將千斤頂提供的不同載荷和壓力試驗機讀出的載荷讀數(shù)相對應(yīng)的進行記錄，最后繪制成離散分布的數(shù)據(jù)點圖，利用最小二乘法對長柱式壓力試驗機校準(zhǔn)值進行回歸分析以完成預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂?shù)男?zhǔn)過程。

2.2標(biāo)準(zhǔn)測力計校準(zhǔn)

用標(biāo)準(zhǔn)測力計對預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂校準(zhǔn)時需要將校驗溫度設(shè)置在5攝氏度到35攝氏度之間，標(biāo)準(zhǔn)測力計的準(zhǔn)確度高于0.5級。千斤頂進行加力之前要確認(rèn)標(biāo)準(zhǔn)測力計的受力軸與其加力軸在一條直線上，在千斤頂?shù)幕钊恿Χ艘獕|上承壓墊以防止器材損壞，進行校驗之前應(yīng)該對千斤頂?shù)募恿γ婧蜆?biāo)準(zhǔn)測力計的受力面進行清潔，防止鐵銹、污染物以及雜物影響校驗過程，降低校驗結(jié)果的準(zhǔn)確性。利用標(biāo)準(zhǔn)測力計對預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂進行校準(zhǔn)分為兩種方式，一種方法是框架式校準(zhǔn)，另一種方法是串接式校準(zhǔn)。

3影響預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂校準(zhǔn)的因素

3.1液壓壓力表和電動油泵對千斤頂校準(zhǔn)的影響

實質(zhì)上，我們常說的液壓千斤頂應(yīng)該叫做液壓千斤頂裝置，之所以稱之為裝置是由于不僅僅是依靠千斤頂就能完成預(yù)應(yīng)力的產(chǎn)生過程，還包含配套工作的電動油泵、液壓壓力表以及能夠承受高壓的液壓油管等設(shè)備，電動油泵和壓力表這兩種設(shè)備在預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂?shù)男?zhǔn)過程中對校準(zhǔn)結(jié)果影響較大。公路標(biāo)準(zhǔn)對壓力表的技術(shù)參數(shù)有明確規(guī)定，要求預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂使用的壓力表準(zhǔn)確級數(shù)為0.4級，0.4級表示壓力表的引用誤差在-0.4%～+0.4%之間。一個經(jīng)過出廠檢驗合格的壓力表具有固定的引用誤差，但對于該壓力表的不同示值，也具有不同的相對誤差。

一只0.4級的壓力表在大量程和小量程的相對誤差是有顯著區(qū)別的，進行小量程段的測量時誤差較大而進行大量程段的測量時誤差較小，以公路標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的0.4級壓力表為例，在20兆帕以內(nèi)的測量段壓力表的相對誤差均大于4.8%，在5兆帕以內(nèi)的測量段壓力表相對誤差高達20%。而當(dāng)工作壓力大于20兆帕后，相對誤差均小于4.8%。這種相對誤差的特點表明在校準(zhǔn)時要根據(jù)相對誤差特性進行校準(zhǔn)。

電動油泵對預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂校準(zhǔn)的準(zhǔn)確度在于電動油泵工作的過程中會產(chǎn)生不同程度的振動，如果一個電動油泵的振動值較小，對壓力表的示數(shù)讀取就更加精確，而一個長年使用的電動油泵因為機件老化的原因而產(chǎn)生較大的振動，振動導(dǎo)致壓力表指針隨之抖動，影響讀數(shù)的準(zhǔn)確度。

3.2輔助裝置反力架對千斤頂校準(zhǔn)的影響

反力架的強度應(yīng)該足夠承受千斤頂?shù)淖畲筝d荷，并且選擇輔助裝置反力架的額定強度應(yīng)至少高于千斤頂額定載荷的20%。輔助裝置反力架還應(yīng)該具有足夠的剛度以避免出現(xiàn)嚴(yán)重的彈性變形現(xiàn)象，如果該輔助裝置出現(xiàn)彈性變形就會使所測得的力值變小，從而影響預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂?shù)男?zhǔn)結(jié)果。承壓板的強度也對校準(zhǔn)結(jié)果有一定的影響，當(dāng)承壓板強度不夠時，加壓的過程就可能對承壓墊造成一定的破壞，即使不損壞承壓墊也會對千斤頂校準(zhǔn)結(jié)果造成較大的影響。除了上述影響千斤頂校準(zhǔn)的因素之外，還應(yīng)該注意兩個承壓板之間的匹配情況，兩個承壓板應(yīng)該平行放置，而且對承壓板的平行度要求較高，通常不得超過1毫米。對承壓板的平行度要求是為了避免產(chǎn)生分力，這樣會使測力儀器所顯示的力讀數(shù)比實際值偏小，影響千斤頂校準(zhǔn)的精度。

3.3加力方式不同對千斤頂校準(zhǔn)的影響

在道路和橋梁等大型基礎(chǔ)工程施工過程中進行千斤頂校準(zhǔn)時有兩種加力方式，加力方式?jīng)]有統(tǒng)一是由于人們在進行校準(zhǔn)工作前對施工規(guī)范沒有做正確解讀，對規(guī)范所闡述的要求理解上存在偏差從而產(chǎn)生了兩種較為常見的加力方式。這兩種加力方式的不同之處是主動加力和被動加力的區(qū)別，當(dāng)采用主動加力時，電動油泵為千斤頂?shù)幕钊峁﹦恿Γ钊斐龅倪^程可以模擬現(xiàn)實過程中的預(yù)應(yīng)力張拉千斤頂實際工況。被動加力方式指標(biāo)準(zhǔn)測力器對千斤頂活塞加力，這兩種情況下活塞受到的摩擦力方向不同。主動加力時，活塞提供的壓強與受力面積的乘積為實際千斤頂提供的力大小，千斤頂提供力與摩擦力的差值即為標(biāo)準(zhǔn)測力器測得的數(shù)值。被動加力時，標(biāo)準(zhǔn)測力器測得數(shù)值為上述兩種力之和。由此可以看出，主動加力方式測得的力值偏小。

4結(jié)語

綜上所述，千斤頂校準(zhǔn)過程中影響實際力值的主要因素有：壓力表、力標(biāo)準(zhǔn)器、電動油泵、油泵操作者、加力方式。它們是千斤頂校準(zhǔn)過程中重要的影響量，它們通過校準(zhǔn)數(shù)據(jù)綜合反映出來。必須對各個因素加以嚴(yán)格控制，最大限度減小控制不嚴(yán)對校準(zhǔn)結(jié)果產(chǎn)生的附加影響，保證橋梁、公路預(yù)應(yīng)力施工的質(zhì)量和安全。

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