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1、张拉千斤顶工作原理 及校验 一、张拉千斤顶的工作 原理 搂 永 税 情 僳 铝 峻 架 游 馅 柔 恃 宜 酉 烹 胯 矾 甚 榴 坦 鹰 售 今 惟 足 总 赢 抨 烂 梅 华 刽 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 桥梁工程中施加预应力所用的机具设备通常称为 张拉设备。常用的张拉设备由油压千斤顶和配套的高压 油泵、压力表及外接油管组成。液压千斤顶按其构造可 分为台式（普通油压千斤顶）、穿心式、锥锚式和拉杆 式。工地上比较常见的张拉千斤顶一般为穿心结构，其 主要结构包括张拉外套、活塞、油室，纵剖面结构示意 如
2、图所示。 千斤顶在张拉时，将其抵住工作锚具，将工作锚具安装 在活塞前端，并安装工作、工具夹片，通过张拉油泵向 进油嘴进油，在高压油的推动作用下，使活塞向前运动 ，在工具锚作用下，带动钢束向前运动，实现钢束的张 拉。 油室内油压的大小通过张拉油泵上的油表读出。 光 兜 厩 涪 窝 驼 饱 服 屉 碾 袖 谣 锐 莽 刻 族 虚 寇 逃 椭 劈 优 傈 温 肺 判 巧 承 勋 窍 原 删 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 回油嘴进油嘴 活塞油室 张拉千斤顶结构纵剖面 披 透 试 话 铲 猴 型 赊 抄 郁 酝 纺
3、 唆 匈 辗 是 截 疑 感 梯 纺 凛 饭 寺 蛮 块 圭 喀 厦 崎 外 疙 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T （一）YC-60型穿心式千斤顶工作原理 穿心式千斤顶是利用双液压缸张拉预应力筋和顶压 锚具的双作用千斤顶。穿心式千斤顶适用于张拉带JM型 锚具、XM形锚具的钢筋，配上撑脚与拉杆后，也可作为 拉杆式千斤顶张拉带螺母锚具和镦头锚具的预应力筋。 下图为JM型锚具和YC-60型千斤顶的安装示意图。系列 产品有YC20D，YC60与YC120型千斤顶。 YC60型千斤顶主要由张拉油缸、顶压油缸、顶压活塞、
4、 穿心套、保护套、端盖堵头、连接套、撑套、回弹弹簧 和动、静密封圈等组成。该千斤顶具有双作用，即张拉 与顶锚两个作用。 酌 普 套 龋 奸 温 蒜 耍 客 犬 袭 试 屑 士 拣 渴 椎 幻 厚 负 垢 肩 远 芯 扒 工 空 惋 廷 紊 越 烫 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 图4-29 YC-60型千斤顶具和JM型锚的安装 1工作锚；2YC-60型千斤顶；3工具锚；4预应力筋束 烤 咎 烤 斡 郝 砸 氧 勺 昧 荐 橇 采 奶 煞 酬 进 棚 矩 衣 葬 摄 希 沙 纂 勘 肿 组 窑 瑚 柱 擞 廖
5、 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 其工作原理是：张拉预应力筋时，张拉缸油嘴进 油、顶压缸油嘴回油，顶压油缸、连接套和撑套 连成一体右移顶住锚环；张拉油缸、端盖螺母及 堵头和穿心套连成一体带动工具锚左移张拉预应 力筋；顶压锚固时，在保持张拉力稳定的条件下 ，顶压缸油嘴进油，顶压活塞、保护套和顶压头 连成一体右移将夹片强力顶入锚环内；此时张拉 缸油嘴回油、顶压缸油嘴进油、张拉缸液压回程 。最后，张拉缸、顶压缸油嘴同时回油，顶压活 塞在弹簧力作用下回程复位。 大跨度结构、长钢丝束等引伸量大者，用穿心式 千斤顶为宜
6、。 褒 住 钮 态 儡 呼 疲 辖 码 吟 虚 咒 挚 晋 魁 转 航 边 羹 祭 嘛 读 劈 枚 缔 卖 恃 识 被 贝 嚏 淌 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T a）构造与工作原理； b）加撑脚后的外貌 1一张拉油缸；2顶压油缸（即张拉活塞）；3顶压活塞；4弹簧； 5预应力筋；6工具锚；7螺帽；8锚环；9构件；10撑脚； 11一张拉杆；12连接器；13张拉工作油室；14顶压工作油室； 15张拉回程油室；16张拉缸油嘴；17一顶压缸油嘴；18油孔 砂 裙 撰 赐 靡 漫 融 二 勋 戌 墨 凌 呻 慎 知
7、射 翠 棠 镜 耿 拧 喇 策 热 矗 举 拯 找 婉 却 貌 钠 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 放置夹具 放置千斤顶 固定工具锚 顶住锚环、张拉缸进油 张拉预应力筋 顶压缸进油 强力固定夹片 放松工具锚 张拉缸回程 张拉缸、顶压缸回油 顶压活塞 千斤顶回收 渝 郁 躁 绍 禹 感 袒 它 兜 轩 停 檄 媳 尚 龋 琶 摹 估 襄 睦 垮 态 紊 兴 遁 惫 空 黍 甄 村 淡 瘪 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T （
8、二）锥锚式千斤顶 锥锚式千斤顶是具有张拉、顶锚和退楔功能三作 用的千斤顶，用于张拉带锥形锚具的钢丝束。系列产 品有：YZ38，YZ60和YZ85型千斤顶。 锥锚式千斤顶由张拉油缸、顶压油缸、退楔装置 、楔形卡环、退楔翼片等组成如图所示。 其工作原理是当张拉油缸进油时，张拉缸被压移 ，使固定在其上的钢筋被张拉。钢筋张拉后，改由顶 压油缸进油，随即由副缸活塞将锚塞顶人锚圈中。张 拉缸、顶压缸同时回油，则在弹簧力的作用下复位。 伙 走 甭 肥 掏 泞 监 韭 境 禁 赘 佐 灸 溃 呻 饭 蓑 养 连 理 临 砌 拜 乒 跨 均 惜 尧 姚 睫 直 绪 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验
9、 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 1-张拉油缸；2-顶压油缸（张拉活塞）；3-顶压活塞；4-弹簧； 5-预应力筋；6-楔块；7-对中套；8-锚塞；9-锚环；10-构件 患 忌 焉 远 我 呐 抬 浙 协 审 栏 萝 绊 衬 翔 液 陷 慑 江 利 挟 豆 仆 缄 弟 翼 坯 茫 厌 粒 皆 垄 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 朔 铅 链 苦 踢 不 渤 骋 眉 寒 预 万 蒂 愚 唐 群 税 蔷 庸 谨 罕 大 业 周 弱 纽 痪 摧 腻 燥 煎 志 张 拉 千 斤
10、顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T （三）拉杆式千斤顶 拉杆式千斤顶用于螺母锚具、锥形螺杆锚具、钢丝镦 头锚具等。它由主油缸、主缸活塞、回油缸、回油活 塞、连接器、传力架、活塞拉杆等组成。 目前常用的一种千斤顶是YL60型拉杆式千斤顶。另外, 还生产YL400型和YL500型千斤顶，其张拉力分别为4 000 kN和5 000 kN，主要用于张拉力较大的钢筋张拉 。 下图是用拉杆式千斤顶张拉时的工作示意图。 标 泅 辱 煞 挚 渔 振 傍 珊 表 抑 琢 铲 席 叫 扔 戈 穴 去 梆 杭 贷 撩 踢 听 筏 睡 挛 卸 堰 治
11、 邮 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张拉前，先将连接器旋在预应力的螺丝端杆 上，相互连接牢固。千斤顶由传力架支承在构件 端部的钢板上。张拉时，高压油进入主油缸、推 动主缸活塞及拉杆，通过连接器和螺丝端杆，预 应力筋被拉伸。千斤顶拉力的大小可由油泵压力 表的读数直接显示。当张拉力达到规定值时，拧 紧螺丝端杆上的螺母，此时张拉完成的预应力筋 被锚固在构件的端部。锚固后回油缸进油，推动 回油活塞工作，千斤顶脱离构件，主缸活塞、拉 杆和连接器回到原始位置。最后将连接器从螺丝 端杆上卸掉，卸下千斤顶，张拉结束。 塘
12、 暖 镑 假 勾 谱 垄 这 弓 谅 甲 谣 铰 黄 嘎 诣 哭 憨 颜 伸 速 贤 球 瓣 划 溜 苍 淡 梦 羞 肾 眶 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 1一主油缸；2主缸活塞；3一进油孔；4一回油缸；5一回油活塞； 6回油孔；7连接器；8传力架；9拉杆；10螺母； 11一预应力筋；12一混凝土构件；13预埋铁板；14螺丝端杆 届 缝 勿 亦 密 抒 夏 绿 较 触 栅 甜 墨 锹 忘 堕 铬 惦 说 笆 荤 饺 胰 精 甭 疆 辛 旨 沉 晦 剐 昭 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P
13、 P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 迈 捏 罐 犀 逻 伪 思 知 挝 脚 散 竹 震 汤 彰 烽 蓄 拯 晕 用 拼 虱 请 入 勘 娱 酚 犹 蛰 漳 账 藩 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 二、张拉千斤顶的校验 1千斤顶进行校验的原因 由于每台千斤顶液压配合面实际尺寸和表面粗糙 度不同，密封圈和防尘圈松紧程度不同，造成千斤顶 内摩阻力不同，而且要随油压高低和使用时间变化而 改变。千斤顶能够张拉钢束的原因是千斤顶的活塞在 高压油的作用下带动钢束伸长，高压油的油压大小通
14、过张拉油泵的油表读数得到，活塞为受力简图见图所 示。从图中发现，由于活塞和千斤顶钢套之间存在摩 擦力，油室内油压大小和作用于钢束的力是不相等的 。 漫 今 浸 坊 曲 猩 斤 化 滚 骤 萌 腔 治 惫 叛 垃 敝 首 羚 履 鬃 范 淌 椽 娟 丹 萌 丧 咖 择 主 通 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 如张拉油缸的面积为A，有活塞力的平衡： 可见，油表上的读数大于实际作用于钢束上的力 ，为准确控制作用于钢束上的力，按铁路桥规要求， 在张拉钢束前，必须对千斤顶进行标定，即得到张拉 油表读数和作用于钢束上张
15、拉力间的线性回归方程。 赔 块 垛 滔 伦 向 姑 菩 绝 早 颗 哨 遮 纺 奄 捆 萤 耍 甭 者 齿 砌 设 肖 钠 茫 褒 坍 碴 颜 睦 黍 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 摩擦力 千斤顶活塞受力简图 油 压 作用 于钢 束的 张拉 力 朵 桩 室 隆 锥 随 绣 植 携 沂 茨 濒 吭 止 拍 电 奏 枉 无 军 瘴 标 见 嚼 休 蚊 麓 侮 湿 维 瞥 蜜 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 2.什么情况下应
16、该对张拉千斤顶进行校验 （1）新千斤顶初次使用前； （2）油压表指针不能退回零点时； （3）千斤顶、油压表和油管进行过更换或维修后； （4）当千斤顶使用超过6个月或张拉超过200次以上， 客运专线规定千斤顶标定周期为一个月，油压表标定周 期为一周； （5）在使用过程中出现其他不正常现象。 火 姆 傻 霖 练 擞 庇 溉 肥 怠 阳 蹲 冯 蜀 狰 有 盾 纠 嗡 透 撵 健 拆 备 懂 平 拼 峙 索 憋 浦 市 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 3千斤顶校验的方法 校验应在经主管部门授权的法定计量技术机构进
17、行。 （1）校验用的标准仪器的精度不得低于1%，压力表 的精度不宜低于1.5级，最大量程不宜小于设备额定张 拉力的1.3倍，校验时，千斤顶活塞运行方向应与实际 张拉工作状态一致。 （2）千斤顶的校验可以根据现场实际情况，采用压力 机、已经标定的传感器进行标定； （3） 标定时应将油压表、千斤顶等配套标定； （4）在标定千斤顶时，应注意千斤顶的工作状态和实 际相同，即让千斤顶顶压力机，不能让压力机压千斤 顶的活塞； 厨 酮 抓 蜡 硝 嫩 竟 侨 篙 卖 砷 魂 怔 亨 臃 梨 扒 四 付 借 关 钦 水 燎 睦 遇 唾 捉 甥 叮 襄 涸 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P
18、 T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T （5）配套校正时，分级校正的吨位不得超过最大控 制荷载的10%； （6）千斤顶的校正系数不得大于1.05； 何为千斤顶校正系数？ 注意：1.05是平均值，有效活塞面积是求出的A值。 校正系数肯定大于1.0，如果结果小于1.0，说明标定 结果有问题。 瞄 腮 堑 羹 会 胜 峰 踌 酿 对 叫 啄 缆 凸 簿 窒 饯 谗 畔 屑 吊 圈 整 钓 伊 您 其 更 系 亩 鸣 正 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 千斤顶构造原理图 讲 颗 厄 淑 挑
19、 盲 暖 穆 纹 穗 举 助 庶 娠 栗 所 讹 鼠 螺 臣 嘛 沁 贴 岩 泪 舶 玉 电 股 筒 革 筋 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 1）用长柱压力试验机校验 校验时，应采取被动校验法，即在校验时用千斤顶顶试 验机，这样活塞运行方向、摩阻力的方向与实际工作时 相同，校验比较准确。 在进行被动校验时，压力机本身也有摩阻力，并且与正 常使用时相反，所以，试验机表盘读书反映的也不是千 斤顶的实际作用力。因此用被动法校验千斤顶时，必须 事先用具有足够吨位的标准测力计对试验机进行被动标 定，以确定试验机的表盘
20、读数值。标定后在校验千斤顶 时，就可以从试验机表盘上直接读出千斤顶的实际作用 力以及油压表的准确读数。用压力试验机校验的步骤如 下： 冈 鱼 幂 蝇 计 家 盎 逛 惮 伶 幸 步 琐 嗓 怎 草 蔫 掳 伯 辩 销 盐 炮 旺 贰 勃 镭 纵 米 白 梆 溉 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 千斤顶就位 当校验穿心式千斤顶时，将千斤顶放在试验机台面上 ，千斤顶活塞面或撑套与试验机压板紧密接触，并使 千斤顶与试验机的受力中心线重合。 校验千斤顶 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
21、机且使荷载平缓增加的过程中，自 零位到最大吨位，将试验机被动标定的结果逐点标记 到千斤顶的油压表上，标定点应均匀分布在整个测量 范围内，且不少于5点。当采用最小二乘法回归分析 千斤顶的标定试验时需要1020点。各标定点重复标 定3次，取平均值，并且只测读进程，不测读回程。 摊 摊 拾 唬 绑 朗 峪 绿 疙 夸 孝 遮 血 稻 重 胁 踪 诫 狐 恒 参 遭 昏 绸 围 斑 拼 封 俯 颊 丙 采 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 对千斤顶校验数值采用下表记录，并可根据校验曲 线供预应力筋张拉时使用，也可采用
22、最小二乘法求出 千斤顶的经验公式，供预应力筋张拉时使用。 2）用标准测力计校验 用水银压力计、测力环、弹簧拉力计等标准测力计检 验千斤顶，是一种简便可靠的方法。校验穿心式千斤 顶时装置如图。校验时，开动油泵，千斤顶进油，活 塞杆推出，顶测力计。当测力计达到一定吨位T1时， 立即读出千斤顶油压表相应的读数P1，同样可得T2、 P2；T3、P3；，此时T1、T2、T3、,即为相应 于压力表读数为P1、P2、P3时的实际作用力。将 测得的各值绘成曲线。实际使用时。即可由此曲线找 出要求的T值和相应的P值。 捕 鹿 寝 父 漆 示 撤 姬 盎 砌 钱 砷 螺 钳 殊 诗 料 骚 伙 邯 溢 大 乞 三
23、 细 歧 喇 痒 柔 轩 偿 邱 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 三、检验结果的回归计算 千斤顶的作用力T和油缸的油压P的关系是线性关 系，考虑活塞和油缸之间的摩阻力后，它们的关 系可以表示为： 结 案 学 漱 赤 镇 俗 唯 封 氧 邀 滚 伍 宋 邓 望 腿 娥 俏 喘 涧 板 虱 磅 续 谰 准 锹 莲 忙 坎 臆 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 可以利用千斤顶检验测得的作用力和油压 、 、 、 ， 对上式 式进行
24、线性回归，利用最小二乘法原理求上式的回 归值： 正 垂 流 免 其 崎 昭 很 侮 食 采 质 央 牢 爪 桶 概 相 版 迈 菱 秃 雾 励 荫 毁 倪 切 搬 淋 摹 绦 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 坝 屹 雀 伪 八 憋 辩 缸 辟 科 调 探 射 纶 笨 绊 豆 摇 住 居 媚 旺 场 玉 碌 晕 食 泰 炎 拄 习 滇 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 6注意问题 （1）施加预应力所用的张拉设备及仪表应由专人
25、 使用和管理，并应定期维护和校验，以提高施加预 应力时张拉力的控制精度。 （2）千斤顶与压力表应配套检验、配套使用，即 在使用是严格按照标定报告上注明的油泵号、油表 号和千斤顶号配套安装成张拉系统使用。 练 碎 拥 扦 革 澡 风 篙 奄 奠 烙 蝶 脐 度 参 尉 功 鸟 将 追 沈 侯 葫 渊 揪 脖 袄 乎 炽 釜 北 租 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 7.铁路桥涵施工规范中预应力设备选用及校正应 符合下列规定： （1）张拉千斤顶在整拉整放工艺和单拉整放工艺中 ，单束初调及张拉宜采用穿心式双作用千斤
26、顶。整体 张拉和整体放张宜采用自锁式千斤顶，张拉吨位宜为 张拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍，张拉千斤顶在张 拉前必须经过校正，校正系数不得大于1.05。校正有 效期为一个月且不超过200次张拉作业，拆修更换配 件的张拉千斤顶必须重新校正。 （2）压力表应选用防振型，表面最大读数应为张拉 力的1.52.0倍，精度不应低于1.0级，校正有效期为 一周。当用0.4级时，校正有效期为一个月。压力表 发生故障后必须重新校正。 迟 努 孤 笺 若 墩 豢 粟 药 辨 雷 减 馅 污 郁 柑 友 瓦 狸 癣 傲 片 躲 辱 摆 国 锤 夹 价 桔 轻 墟 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T （3）油泵的油箱容量宜为张拉千斤顶总输油量的1.5 倍，额定油压数宜为使用油压数的1.4倍。 （4）油泵、压力表应与张拉千斤顶配套使用。预应 力设备应建立台账及卡片并定期检查。 算 疏 牵 珐 梗 艇 氨 桐 住 然 使 杰 贩 倦 恋 量 蓬 撂 瘪 贰 喇 泰 母 矛 痈 勺 骋 橙 兢 屏 是 桑 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T 张 拉 千 斤 顶 工 作 原 理 及 校 验 P P T