液壓千斤頂校驗與梁體張拉的應用

張順

摘要：結合懸臂梁預應力施工實踐，著重介紹了液壓千斤頂的校驗和施工中液壓千斤頂常見問題的處理。且通過理論聯系實踐，說明了在校驗千斤頂時的幾個注意事項。

關鍵詞：液壓千斤頂 ?油表 ?校驗 ?施工處理

1 概要

液壓千斤頂俗稱油壓千斤頂，該千斤頂采用柱塞或液壓缸作為剛性頂舉件。在對橋梁預應力施工的過程中，對預應力鋼筋施加張力，通常情況下，都是使用專用液壓千斤頂和專用的張拉機具來完成。

對于液壓千斤頂來說，通常情況下可以分為通用和專用，其中，專用液壓千斤頂使用專用的張拉機具，在制作預應力混凝土構件的過程中，對預應力鋼筋施加張力。專用液壓千斤頂多為雙作用式。

2 工作原理

液壓千斤頂在進行張拉操作時，首先將前后油嘴打開，借助后油嘴向張拉工作油室供油，同時推動張拉缸缸體向后移動。由于在千斤頂層部的工具錨上錨固缸索，因此，通過工具千斤頂可以拉長預應力筋。當預應力筋張拉到規定的長度時，這時將后油嘴關閉，從前油嘴進油至頂壓缸內，進而在一定程度上將頂壓缸活塞向前伸移，進一步頂住錨塞，同時將錨塞壓入錨圈中，從而使鋼索錨固。液壓千斤頂的工作原理如下圖所示：

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3 千斤頂的校驗

3.1 校驗的原因

在液壓配合面實際尺寸、表面粗糙度等方面，由于千斤頂之間存在一定的差異，并且密封圈和防塵圈松緊程度也有所不同，在這種情況下，進一步導致千斤頂的內摩阻力有所不同，而且這種摩擦阻力隨著油壓高低、使用時間的變化而發生改變。對于千斤頂來說，能夠對預應力筋進行張拉的原因，主要是在高壓油的作用下，活塞帶動預應力筋伸長。通過張拉油泵的油表讀數確定高壓油的油壓大小，活塞受力簡圖如下所示：

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與實際作用于預應力筋的張拉力相比，油表的讀數偏大。在這種情況下，為了對作用到預應力筋的力進行準確的控制，按照現在的鐵路標準要求，在使用千斤頂進行張拉操作前，必須標定千斤頂。

3.2 在下列情況下需要校驗千斤頂

①千斤頂初次使用前;

②校驗有效期超過1個月或使用次數大于300次;

③千斤頂、油表、油壓管進行更換或維修后;

④油壓表指針不能退回零點時;

⑤在使用過程中出現異常情況。

3.3 校驗

千斤頂的校驗常用的方法有長柱壓力試驗機校驗和傳感器或標準測力計校驗。在施工過程中，小噸位的千斤頂一般用長柱壓力試驗機校驗，大噸位的千斤頂用傳感器或標準測力計校驗。

3.3.1 校驗前的準備工作

①油壓表應采用防震型，其精度等級不應低于1.0級。最小分度值不大于1.0MPa，表盤直徑不小于15cm，且表盤量程應在工作最大油壓的1.25～2.0倍之間。油壓表檢定的有效期不應大于7d，當采用0.4級精度的其有效期不應超過1個月。

②校驗時應在5～35℃的條件下進行。

③千斤頂的就位。

④千斤頂安裝調整成工作狀態后，啟動油泵，將千斤頂加荷到最大力值，預壓兩次。

3.3.2 長柱壓力試驗機的校驗

①壓力試驗機的精度不得低于±2%。校驗時，應采用被動檢驗法，即在校驗時用千斤頂頂試驗機。

②開動油泵，千斤頂進油，使活塞上升，頂試驗機壓板。在千斤頂頂試驗機且使荷載平緩增加的過程中，自零位到最大噸位。

3.3.3 傳感器或標準測力計校驗

①框架式檢定。千斤頂與傳感器或標準測力之間，可以根據需要墊放墊塊，調節接觸空間。見下圖。

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②串接式檢定。千斤頂與傳感器或標準測力計串接在張拉桿上，調整三者成一線后進行檢定。見下圖。

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③標定示值。開動油泵，千斤頂進油，活塞管推出，頂傳感器或標準測力計，加荷速率應小于3KN/S。當千斤頂壓力表達到一定讀數P1時，立即讀出傳感器或標準測力計的數值T1。同樣通過千斤頂油壓表的讀數P2、P3、P4…可得到傳感器或標準測力計的數值T2、T3、T4…示值檢定時施加試驗力應平穩，加到檢測點前緩慢施加，便于讀數準確。重復測試3次，取其平均值。

3.4 校驗結果的回歸計算

3.4.1 千斤頂的作用力T和油缸油壓P的關系是線性關系，考慮活塞與油缸的摩擦力后，他們的關系可以表示為：T=AP+B。

3.4.2 可以利用千斤頂檢驗得到的作用力和油壓（T1，P1）、（T2，P2）、（T3，P3）、（T4，P4）、……（Tn，Pn）對上式進行線性回歸。利用最小二乘法原理求出相應的回歸值。相關系數不得小于0.999。

3.4.3 校正系數，即為千斤頂的理論力值與相應檢測得到力值的比值。此值肯定大于1.0，但不得大于1.05。如果小于1.0，說明標定結果有問題。如果大于1.05，千斤頂的摩擦力太大，應更換或維修千斤頂。

4 千斤頂在施工中常遇見的問題及解決

4.1 千斤頂無法頂升、緩慢或急速

①油泵油箱內油量太少，根據需要添加相應的液壓油。

②油壓管接頭沒有上緊，確定上緊油壓管接頭。

③千斤頂內有空氣，將千斤頂內空氣排出。

④負荷過重，依照千斤頂額定負載使用。

⑤千斤頂頂柱卡死不動，分解千斤頂檢修內壁及油封。

4.2 千斤頂頂升但無法持壓

①油路間漏油，上緊油路間所有接頭。

②油封處漏油，更換損壞油封。

③泵浦內漏油，檢修油壓泵浦。

4.3 千斤頂無法回縮、回縮緩慢及不正常

①泵浦卸壓閥沒有打開，打開泵浦壓閥。

②泵浦油箱油量過多，依照泵浦型號存放所需油量。

③油壓接頭沒有上緊，確定上緊油壓接頭。

④油壓千斤頂組內有空氣，將空氣排出油管。

⑤油管內徑太小，跟換較大內徑油管。

4.4 電動油壓泵浦無法啟動

①電源沒接或開，檢查電源。

②繼電器、開過或碳刷損壞，更換損壞零件。

③電源安培數不夠，增加另一個電源回路。

4.5 泵浦無法輪油、使千斤頂柱塞完全伸出或柱塞伸出有抖動現場

①泵浦油位內有異物阻塞，檢查并清潔。

②油管接頭沒有上緊，上緊油管接頭。

③液壓油溫度太高或黏度太高，更換適當液壓油。

④油壓千斤頂組內有空氣，將空氣排出油管。

⑤釋壓放卸閥松動，檢查并上緊。

4.6 泵浦無法建壓或持壓

①釋壓放卸閥漏油，清潔檢修鋼珠及油封。

②釋壓放卸閥設定壓力太低，設置正確壓力。

③泵浦過濾器阻塞，清潔過濾器更換液壓油。

5 結束語

一年來，通過懸臂梁預應力的施工，我們掌握了液壓千斤頂的校驗，而且很好的運用于施工現場，為大橋施工順利和質量提供了保障。在實踐中，我們總結了以下幾個注意事項，供大家參考。

①用長柱壓力試驗機校驗千斤頂時，因為壓力機本身也有摩擦力，并且與正常使用時相反。所以，事先用有足夠噸位的標準測力計對長柱壓力試驗機進行被動標定。

②油泵、千斤頂與壓力表應該配套校驗、配套使用。

③施工預用力所用的張拉設備及儀表應由專人使用和管理，并定期維護和按要求校驗，以提高施加預應張拉力的控制精度。

參考文獻：

[1]液壓千斤頂.JJG621-2012.

[2]鐵路混凝土工程施工技術指南.TZ210-2005.

[3]千斤頂使用說明書.endprint