试分析影响预应力张拉千斤顶校准的因素

成智勇

摘 要：预应力张拉千斤顶装置是预应力施工中施加预应力的设备，张拉力值准确与否直接影响预应力结构物的质量及耐久性，严重者甚至会造成安全事故，因此，对预应力张拉千斤顶进行准确校准具有重要意义。本文从预应力张拉千斤顶校准时机着手，对长柱压力试验机校准方法和标准测力计校准方法进行了讨论，对液压压力表、电动油泵辅助装置反力架以及加力方式等方面对千斤顶校准的影响因素进行了详细分析。

关键词：张拉千斤顶;校准;影响因素

在钢绞线的制造过程中常常见到张拉千斤顶的身影，需要使用这种设备进行张拉以完成预应力过程，该设备在产生预应力的过程中不能单独使用，而需要张拉用高压油泵的配合才能完成全部工作。张拉高压油泵能够利用其内部的高压油产生非常高的压力，为该设备提供张拉动力和回顶动力。预应力张拉千斤顶根据机械结构进行分类可以分为前卡式和穿心式两种。这种预应力产生设备的结构较为紧凑，能够提供非常高的压力，能够用于大型道路桥梁施工过程中的预应力产生过程。由于其应用场景多为重要的基础工程项目，因此其张力大小以及项目完成质量都对生产企业的生产成本以及人们的生活安全造成了较大的影响。鉴于此，对此种设备进行张拉力校准的工作非常重要。现阶段主流的预应力张拉千斤顶校准主要借助于万能材料试验机和万能杠杆以及标准测力仪来完成。

1预应力张拉千斤顶进行校准的时机

在新出厂的预应力张拉千斤顶第一次应用于工程实践之前。

在预应力张拉千斤顶使用过程出现异常现象时，例如油压表指示针使用之后不归零。

在更换预应力张拉千斤顶的附件时，例如更换千斤顶主体结构、油压表或者传输高压油的胶管等。

2常规校准方法探讨

2.1长柱压力试验机校准

长柱式压力试验机能够准确校准预应力张拉千斤顶，通常其精度在正负2%以内。在校准预应力张拉千斤顶时采用被动校验法能够尽可能的模拟实际张拉千斤顶工作时的工况特点，用千斤顶来顶长柱压力试验机以保证其活塞运动特性符合实际情况。

采用长柱压力试验机对预应力张拉千斤顶进行校准时首先要将千斤顶放在试验机台面上，长柱压力试验机的压板应该与千斤顶活塞面紧密接触，通过调整使校准器材和被校准设备的受力中心线处于同一位置。

准备工作都完成后，打开电动油泵，在高压油的作用下千斤顶的活塞逐渐上升并顶压长柱式压力试验机的压板，将千斤顶提供的不同载荷和压力试验机读出的载荷读数相对应的进行记录，最后绘制成离散分布的数据点图，利用最小二乘法对长柱式压力试验机校准值进行回归分析以完成预应力张拉千斤顶的校准过程。

2.2标准测力计校准

用标准测力计对预应力张拉千斤顶校准时需要将校验温度设置在5摄氏度到35摄氏度之间，标准测力计的准确度高于0.5级。千斤顶进行加力之前要确认标准测力计的受力轴与其加力轴在一条直线上，在千斤顶的活塞加力端要垫上承压垫以防止器材损坏，进行校验之前应该对千斤顶的加力面和标准测力计的受力面进行清洁，防止铁锈、污染物以及杂物影响校验过程，降低校验结果的准确性。利用标准测力计对预应力张拉千斤顶进行校准分为两种方式，一种方法是框架式校准，另一种方法是串接式校准。

3影响预应力张拉千斤顶校准的因素

3.1液压压力表和电动油泵对千斤顶校准的影响

实质上，我们常说的液压千斤顶应该叫做液压千斤顶装置，之所以称之为装置是由于不仅仅是依靠千斤顶就能完成预应力的产生过程，还包含配套工作的电动油泵、液压压力表以及能够承受高压的液压油管等设备，电动油泵和压力表这两种设备在预应力张拉千斤顶的校准过程中对校准结果影响较大。公路标准对压力表的技术参数有明确规定，要求预应力张拉千斤顶使用的压力表准确级数为0.4级，0.4级表示压力表的引用误差在-0.4%～+0.4%之间。一个经过出厂检验合格的压力表具有固定的引用误差，但对于该压力表的不同示值，也具有不同的相对误差。

一只0.4级的压力表在大量程和小量程的相对误差是有显著区别的，进行小量程段的测量时误差较大而进行大量程段的测量时误差较小，以公路标准所规定的0.4级压力表为例，在20兆帕以内的测量段压力表的相对误差均大于4.8%，在5兆帕以内的测量段压力表相对误差高达20%。而当工作压力大于20兆帕后，相对误差均小于4.8%。这种相对误差的特点表明在校准时要根据相对误差特性进行校准。

电动油泵对预应力张拉千斤顶校准的准确度在于电动油泵工作的过程中会产生不同程度的振动，如果一个电动油泵的振动值较小，对压力表的示数读取就更加精确，而一个长年使用的电动油泵因为机件老化的原因而产生较大的振动，振动导致压力表指针随之抖动，影响读数的准确度。

3.2辅助装置反力架对千斤顶校准的影响

反力架的强度应该足够承受千斤顶的最大载荷，并且选择辅助装置反力架的额定强度应至少高于千斤頂额定载荷的20%。辅助装置反力架还应该具有足够的刚度以避免出现严重的弹性变形现象，如果该辅助装置出现弹性变形就会使所测得的力值变小，从而影响预应力张拉千斤顶的校准结果。承压板的强度也对校准结果有一定的影响，当承压板强度不够时，加压的过程就可能对承压垫造成一定的破坏，即使不损坏承压垫也会对千斤顶校准结果造成较大的影响。除了上述影响千斤顶校准的因素之外，还应该注意两个承压板之间的匹配情况，两个承压板应该平行放置，而且对承压板的平行度要求较高，通常不得超过1毫米。对承压板的平行度要求是为了避免产生分力，这样会使测力仪器所显示的力读数比实际值偏小，影响千斤顶校准的精度。

3.3加力方式不同对千斤顶校准的影响

在道路和桥梁等大型基础工程施工过程中进行千斤顶校准时有两种加力方式，加力方式没有统一是由于人们在进行校准工作前对施工规范没有做正确解读，对规范所阐述的要求理解上存在偏差从而产生了两种较为常见的加力方式。这两种加力方式的不同之处是主动加力和被动加力的区别，当采用主动加力时，电动油泵为千斤顶的活塞提供动力，活塞伸出的过程可以模拟现实过程中的预应力张拉千斤顶实际工况。被动加力方式指标准测力器对千斤顶活塞加力，这两种情况下活塞受到的摩擦力方向不同。主动加力时，活塞提供的压强与受力面积的乘积为实际千斤顶提供的力大小，千斤顶提供力与摩擦力的差值即为标准测力器测得的数值。被动加力时，标准测力器测得数值为上述两种力之和。由此可以看出，主动加力方式测得的力值偏小。

4结语

综上所述，千斤顶校准过程中影响实际力值的主要因素有：压力表、力标准器、电动油泵、油泵操作者、加力方式。它们是千斤顶校准过程中重要的影响量，它们通过校准数据综合反映出来。必须对各个因素加以严格控制，最大限度减小控制不严对校准结果产生的附加影响，保证桥梁、公路预应力施工的质量和安全。

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