液压千斤顶校验与梁体张拉的应用

张顺

摘要：结合悬臂梁预应力施工实践，着重介绍了液压千斤顶的校验和施工中液压千斤顶常见问题的处理。且通过理论联系实践，说明了在校验千斤顶时的几个注意事项。

关键词：液压千斤顶  油表  校验  施工处理

1 概要

液压千斤顶俗称油压千斤顶，该千斤顶采用柱塞或液压缸作为刚性顶举件。在对桥梁预应力施工的过程中，对预应力钢筋施加张力，通常情况下，都是使用专用液压千斤顶和专用的张拉机具来完成。

对于液压千斤顶来说，通常情况下可以分为通用和专用，其中，专用液压千斤顶使用专用的张拉机具，在制作预应力混凝土构件的过程中，对预应力钢筋施加张力。专用液压千斤顶多为双作用式。

2 工作原理

液压千斤顶在进行张拉操作时，首先将前后油嘴打开，借助后油嘴向张拉工作油室供油，同时推动张拉缸缸体向后移动。由于在千斤顶层部的工具锚上锚固缸索，因此，通过工具千斤顶可以拉长预应力筋。当预应力筋张拉到规定的长度时，这时将后油嘴关闭，从前油嘴进油至顶压缸内，进而在一定程度上将顶压缸活塞向前伸移，进一步顶住锚塞，同时将锚塞压入锚圈中，从而使钢索锚固。液压千斤顶的工作原理如下图所示：

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3 千斤顶的校验

3.1 校验的原因

在液压配合面实际尺寸、表面粗糙度等方面，由于千斤顶之间存在一定的差异，并且密封圈和防尘圈松紧程度也有所不同，在这种情况下，进一步导致千斤顶的内摩阻力有所不同，而且这种摩擦阻力随着油压高低、使用时间的变化而发生改变。对于千斤顶来说，能够对预应力筋进行张拉的原因，主要是在高压油的作用下，活塞带动预应力筋伸长。通过张拉油泵的油表读数确定高压油的油压大小，活塞受力简图如下所示：

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与实际作用于预应力筋的张拉力相比，油表的读数偏大。在这种情况下，为了对作用到预应力筋的力进行准确的控制，按照现在的铁路标准要求，在使用千斤顶进行张拉操作前，必须标定千斤顶。

3.2 在下列情况下需要校验千斤顶

①千斤顶初次使用前;

②校验有效期超过1个月或使用次数大于300次;

③千斤顶、油表、油压管进行更换或维修后;

④油压表指针不能退回零点时;

⑤在使用过程中出现异常情况。

3.3 校验

千斤顶的校验常用的方法有长柱压力试验机校验和传感器或标准测力计校验。在施工过程中，小吨位的千斤顶一般用长柱压力试验机校验，大吨位的千斤顶用传感器或标准测力计校验。

3.3.1 校验前的准备工作

①油压表应采用防震型，其精度等级不应低于1.0级。最小分度值不大于1.0MPa，表盘直径不小于15cm，且表盘量程应在工作最大油压的1.25～2.0倍之间。油压表检定的有效期不应大于7d，当采用0.4级精度的其有效期不应超过1个月。

②校验时应在5～35℃的条件下进行。

③千斤顶的就位。

④千斤顶安装调整成工作状态后，启动油泵，将千斤顶加荷到最大力值，预压两次。

3.3.2 长柱压力试验机的校验

①压力试验机的精度不得低于±2%。校验时，应采用被动检验法，即在校验时用千斤顶顶试验机。

②开动油泵，千斤顶进油，使活塞上升，顶试验机压板。在千斤顶顶试验机且使荷载平缓增加的过程中，自零位到最大吨位。

3.3.3 传感器或标准测力计校验

①框架式检定。千斤顶与传感器或标准测力之间，可以根据需要垫放垫块，调节接触空间。见下图。

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②串接式检定。千斤顶与传感器或标准测力计串接在张拉杆上，调整三者成一线后进行检定。见下图。

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③标定示值。开动油泵，千斤顶进油，活塞管推出，顶传感器或标准测力计，加荷速率应小于3KN/S。当千斤顶压力表达到一定读数P1时，立即读出传感器或标准测力计的数值T1。同样通过千斤顶油压表的读数P2、P3、P4…可得到传感器或标准测力计的数值T2、T3、T4…示值检定时施加试验力应平稳，加到检测点前缓慢施加，便于读数准确。重复测试3次，取其平均值。

3.4 校验结果的回归计算

3.4.1 千斤顶的作用力T和油缸油压P的关系是线性关系，考虑活塞与油缸的摩擦力后，他们的关系可以表示为：T=AP+B。

3.4.2 可以利用千斤顶检验得到的作用力和油压（T1，P1）、（T2，P2）、（T3，P3）、（T4，P4）、……（Tn，Pn）对上式进行线性回归。利用最小二乘法原理求出相应的回归值。相关系数不得小于0.999。

3.4.3 校正系数，即为千斤顶的理论力值与相应检测得到力值的比值。此值肯定大于1.0，但不得大于1.05。如果小于1.0，说明标定结果有问题。如果大于1.05，千斤顶的摩擦力太大，应更换或维修千斤顶。

4 千斤顶在施工中常遇见的问题及解决

4.1 千斤顶无法顶升、缓慢或急速

①油泵油箱内油量太少，根据需要添加相应的液压油。

②油压管接头没有上紧，确定上紧油压管接头。

③千斤顶内有空气，将千斤顶内空气排出。

④负荷过重，依照千斤顶额定负载使用。

⑤千斤顶顶柱卡死不动，分解千斤顶检修内壁及油封。

4.2 千斤顶顶升但无法持压

①油路间漏油，上紧油路间所有接头。

②油封处漏油，更换损坏油封。

③泵浦内漏油，检修油压泵浦。

4.3 千斤顶无法回缩、回缩缓慢及不正常

①泵浦卸压阀没有打开，打开泵浦压阀。

②泵浦油箱油量过多，依照泵浦型号存放所需油量。

③油压接头没有上紧，确定上紧油压接头。

④油压千斤顶组内有空气，将空气排出油管。

⑤油管内径太小，跟换较大内径油管。

4.4 电动油压泵浦无法启动

①电源没接或开，检查电源。

②继电器、开过或碳刷损坏，更换损坏零件。

③电源安培数不够，增加另一个电源回路。

4.5 泵浦无法轮油、使千斤顶柱塞完全伸出或柱塞伸出有抖动现场

①泵浦油位内有异物阻塞，检查并清洁。

②油管接头没有上紧，上紧油管接头。

③液压油温度太高或黏度太高，更换适当液压油。

④油压千斤顶组内有空气，将空气排出油管。

⑤释压放卸阀松动，检查并上紧。

4.6 泵浦无法建压或持压

①释压放卸阀漏油，清洁检修钢珠及油封。

②释压放卸阀设定压力太低，设置正确压力。

③泵浦过滤器阻塞，清洁过滤器更换液压油。

5 结束语

一年来，通过悬臂梁预应力的施工，我们掌握了液压千斤顶的校验，而且很好的运用于施工现场，为大桥施工顺利和质量提供了保障。在实践中，我们总结了以下几个注意事项，供大家参考。

①用长柱压力试验机校验千斤顶时，因为压力机本身也有摩擦力，并且与正常使用时相反。所以，事先用有足够吨位的标准测力计对长柱压力试验机进行被动标定。

②油泵、千斤顶与压力表应该配套校验、配套使用。

③施工预用力所用的张拉设备及仪表应由专人使用和管理，并定期维护和按要求校验，以提高施加预应张拉力的控制精度。

参考文献：

[1]液压千斤顶.JJG621-2012.

[2]铁路混凝土工程施工技术指南.TZ210-2005.

[3]千斤顶使用说明书.endprint