專利名稱：一種精確建立張拉力的預應力鋼結(jié)構(gòu)張拉施工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鋼結(jié)構(gòu)張拉施工方法，尤其涉及一種精確建立張拉カ的預應カ鋼結(jié)構(gòu)張拉施工方法。
背景技術：
目前，預應カ鋼結(jié)構(gòu)在鋼結(jié)構(gòu)工程領域發(fā)展迅速，尤其在大跨度大空間結(jié)構(gòu)中，鋼結(jié)構(gòu)預應カ的施加可以增加結(jié)構(gòu)剛度，充分發(fā)揮高強鋼材強度，減少結(jié)構(gòu)用鋼量。預應カ鋼結(jié)構(gòu)施工時必然會涉及預應カ拉索張拉的問題?，F(xiàn)有預應カ張拉技術中，主要張拉方式一般均采用張拉千斤頂進行。張拉カ的大小控制主要有以下幾種方式:
(I)壓カ表測定法；該方法的原理是根據(jù)張拉拉索時，油泵上油壓表的讀數(shù)來推算張拉千斤頂?shù)膹埨?，并認為千斤頂?shù)膹埨偷扔诶魉髁ΑＳ迷摲椒y定拉索索カ時，事先要對張拉拉索的液壓系統(tǒng)進行標定，建立油壓表讀數(shù)與千斤頂張拉力之間的對應關系。其優(yōu)點是讀數(shù)直接，缺點是誤差較大，尤其對于民用建筑拉カ較小時，誤差可達20%以上。(2)壓カ傳感器測定法；利用壓カ傳感器測量拉索索カ時，將圓環(huán)形彈性材料和應變傳感材料組成穿心式壓應カ傳感器安裝在拉索錨具和索孔墊板之間，拉索在張カT的作用下使弾性材料受到錨具和索孔墊板之間的壓力作用，弾性材料在壓力作用下發(fā)生形變，通過附著在弾性材料上的應變傳感材料將彈性材料的變形轉(zhuǎn)換成可以測量的電信號或者光信號，再通過二次儀表測量索力。該方法中高精度的壓カ傳感器價格昂貴，使用壽命較短，使得測量成本較高。(3)磁通量法；磁通量法是測定斜拉橋索力、監(jiān)測拉索銹蝕的非破壞性方法。它利用放在索中的小型電磁傳感器，測定磁通量變化，根據(jù)索力、溫度與磁通量變化的關系，推算索力。該方法中電磁傳感器價格較貴，施工成本高。(4)頻率法；頻率法是目前測量拉索索カ應用最廣泛的ー種方法。該方法的原理是:以環(huán)境振動或者強迫振動激勵拉索，用振動傳感器記錄下時程數(shù)據(jù)，并由此識別出拉索的振動頻率。而拉索的張カ與其固有頻率之間存在著固定關系。于是，通過測得拉索振動的頻率，經(jīng)計算間接得到拉索索力。該方法中振動傳感器價格較貴，施工成本高。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術中上述存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種精確建立張拉カ的預應カ鋼結(jié)構(gòu)張拉施工方法。為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用了如下技術方案:
一種精確建立張拉カ的預應カ鋼結(jié)構(gòu)張拉施工方法，在該方法中采用了一種張拉裝置和一種張拉裝置的校核裝置；所述張拉裝置包括鋼棒、鋼絞線連接器、反力架和穿心式液壓千斤頂；所述鋼棒在軸線上具有一通孔，鋼棒的一端設置外螺紋，鋼棒另一端固定連接鋼絞線連接器；所述反カ架的一端具有開ロ結(jié)構(gòu)，反力架具有一中心通孔；所述張拉裝置的校核裝置包括固定夾具、鋼棒、應變片、鋼絞線連接器、液壓千斤頂、壓カ傳感器、支座、鋼板和錨具，鋼板具有一通孔；
該方法包括如下步驟:
1)張拉裝置校核步驟:將固定夾具夾住鋼棒的螺紋端，鋼棒另一端的鋼絞線連接器夾住一鋼絞線，鋼絞線穿過固定設置的鋼板，并用錨具錨好，在鋼棒的中部對稱貼兩張應變片；鋼板兩端、且靠近鋼絞線連接器分別安裝液壓千斤頂，液壓千斤頂?shù)牡撞烤胖茅`個壓カ傳感器，液壓千斤頂?shù)囊欢送ㄟ^壓カ傳感器頂在固定設置的支座上，液壓千斤頂?shù)牧硪欢隧斣阡摪迳希辉谙蛞簤呵Ы镯斖瑫r供油頂推時，壓カ傳感器可以測出頂推力大小，兩個液壓千斤頂?shù)捻斖屏χ蜑閺埨?，此時應變片由于受拉也開始有讀數(shù)；張拉時同時記錄壓カ傳感器讀數(shù)和應變片讀數(shù)，將兩個讀數(shù)經(jīng)過線性回歸，則得到應變片讀數(shù)與張拉カ大小的線性方程；
2)張拉裝置張拉施工步驟:
2.1)將預應力混凝土用的鋼絞線穿過鋼棒、鋼絞線連接器和反力架的中心通孔，鋼棒的外螺紋端旋合在拉索錨頭的內(nèi)螺紋中，鋼棒另一端連接的鋼絞線連接器夾住該鋼絞線；
2.2)將反カ架的開ロ端頂在支座上，穿心式液壓千斤頂安裝在反力架的另一端上并夾緊鋼絞線；
2.3)鋼棒中部對稱貼兩張應變片，兩張應變片同時引出相應的數(shù)據(jù)線與應變儀相連；
2.4)穿心式液壓千斤頂對鋼絞線進行張拉，張拉時鋼棒作為受カ的一部分參與變形，應變片則實時記錄和檢測變形；根據(jù)變形與拉カ的換算關系則可準確計算張拉力。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，在步驟2.4)中，張拉為分級張拉，通過油泵讀數(shù)先初步控制張拉力，接近設計的張拉カ時停止供油，然后通過應變儀準確讀出應變大小。本發(fā)明的有益效果是:該方法采用張拉裝置進行張拉，傳カ明確，張拉可靠，應變儀讀數(shù)直接反應張拉力水平，簡單明確，有利于控制張拉質(zhì)量；而且可精確建立張拉カ的預應カ鋼結(jié)構(gòu)張拉施工。


圖1為張拉裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖2為反カ架的結(jié)構(gòu)示意 圖3為張拉裝置的校核裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中:I ー鋼棒；2—鋼絞線連接器；3—反力架；4 一穿心式液壓千斤頂；5—中心通孔；6—固定夾具；7—應變片;8—液壓千斤頂；9 ー壓カ傳感器；10—支座；11一鋼板；12—錨具；13—鋼絞線；14一墊板；15—錨固螺母；16—錨固螺栓；17—錨固區(qū)支座。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進ー步詳細地說明。
一種精確建立張拉カ的預應カ鋼結(jié)構(gòu)張拉施工方法，在該方法中采用了一種張拉裝置和一種張拉裝置的校核裝置。如圖1所示，張拉裝置包括鋼棒1、鋼絞線連接器2、反力架3和穿心式液壓千斤頂4。鋼棒I在軸線上具有一通孔，鋼棒I的一端通過機械攻絲形成外螺紋，鋼棒I的另一端固定連接鋼絞線連接器2。反力架3的結(jié)構(gòu)如圖2所示，反力架3呈U型結(jié)構(gòu)，反力架3的一端具有開ロ，反力架3具有一中心通孔5，該中心通孔5設置在反力架3的另一端上。如圖3所示，張拉裝置的校核裝置包括固定夾具6、鋼棒1、應變片7、鋼絞線連接器
2、液壓千斤頂8、壓カ傳感器9、支座10、鋼板11和錨具12，鋼板11具有一通孔。該預應カ鋼結(jié)構(gòu)張拉施工方法包括如下步驟:
I)張拉裝置校核步驟:將固定夾具6夾住鋼棒I的螺紋端，鋼棒I另一端的鋼絞線連接器2夾住ー鋼絞線13，鋼絞線13穿過固定設置的鋼板11，并用錨具12錨好保證錨具12與鋼板11共同受力，在鋼棒I的中部對稱貼兩張應變片7，應變片7用專用膠水緊貼在鋼棒
I上。鋼板11的兩端、且靠近鋼絞線連接器2分別安裝液壓千斤頂8，液壓千斤頂8的底部(圖1中為左側(cè))均放置一個壓カ傳感器9，液壓千斤頂8的一端通過壓カ傳感器9頂在固定設置的支座10上，液壓千斤頂8的另一端頂在鋼板10上。在向液壓千斤頂8同時供油頂推時，壓カ傳感器9可以測出頂推力大小，兩個液壓千斤頂8的頂推力之和為張拉力，此時應變片7由于受拉也開始有讀數(shù)。張拉時同時記錄壓カ傳感器9的讀數(shù)和應變片7的讀數(shù)，將兩個讀數(shù)經(jīng)過線性回歸，則得到應變片讀數(shù)與張拉カ大小的線性方程(即線性回歸方程)。該校核環(huán)節(jié)，以提高和保證應變儀的精確度。2)張拉裝置張拉施工步驟:
2.1)將預應力混凝土用的鋼絞線13穿過鋼棒1、鋼絞線連接器2和反力架3上的中心通孔5，鋼棒I的外螺紋端旋合在拉索錨頭的內(nèi)螺紋中(錨頭封ロ板處的內(nèi)螺紋中，在錨固區(qū)支座10的外側(cè)依次設置墊板14、錨固螺母15和錨固螺栓16，錨固螺栓16旋合在錨固區(qū)支座10內(nèi)，錨固螺母15旋套在錨固螺栓16上并通過墊板14壓在錨固區(qū)支座10上)，以安全的傳遞拉力，鋼棒I另一端連接的鋼絞線連接器2夾住該鋼絞線13。2.2)將反カ架3的開ロ端頂在錨固區(qū)支座10上，穿心式液壓千斤頂4安裝在反力架3的另一端上并夾緊鋼絞線13。2.3)在鋼棒I中部對稱貼兩張應變片7，兩張應變片7同時引出相應的數(shù)據(jù)線與應變儀相連。2.4)穿心式液壓千斤頂4對鋼絞線13進行張拉，張拉時鋼棒I作為受カ的一部分參與變形，應變片7則實時記錄和檢測變形。張拉為分級張拉，通過油泵讀數(shù)先初歩控制張拉力，接近設計的張拉カ時停止供油，然后通過應變儀準確讀出應變大??；根據(jù)變形與拉カ的換算關系則可準確計算張拉カ。最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本技術方案的宗g和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當中。
權(quán)利要求
1.一種精確建立張拉カ的預應カ鋼結(jié)構(gòu)張拉施工方法，其特征在于:在該方法中采用了一種張拉裝置和一種張拉裝置的校核裝置；所述張拉裝置包括鋼棒、鋼絞線連接器、反力架和穿心式液壓千斤頂；所述鋼棒在軸線上具有一通孔，鋼棒的一端設置外螺紋，鋼棒另ー端固定連接鋼絞線連接器；所述反カ架的一端具有開ロ結(jié)構(gòu)，反力架具有一中心通孔；所述張拉裝置的校核裝置包括固定夾具、鋼棒、應變片、鋼絞線連接器、液壓千斤頂、壓カ傳感器、支座、鋼板和錨具，鋼板具有一通孔； 該方法包括如下步驟: 1)張拉裝置校核步驟:將固定夾具夾住鋼棒的螺紋端，鋼棒另一端的鋼絞線連接器夾住一鋼絞線，鋼絞線穿過固定設置的鋼板，并用錨具錨好，在鋼棒的中部對稱貼兩張應變片；鋼板兩端、且靠近鋼絞線連接器分別安裝液壓千斤頂，液壓千斤頂?shù)牡撞烤胖茅`個壓カ傳感器，液壓千斤頂?shù)囊欢送ㄟ^壓カ傳感器頂在固定設置的支座上，液壓千斤頂?shù)牧硪欢隧斣阡摪迳?；在向液壓千斤頂同時供油頂推時，壓カ傳感器可以測出頂推力大小，兩個液壓千斤頂?shù)捻斖屏χ蜑閺埨?，此時應變片由于受拉也開始有讀數(shù)；張拉時同時記錄壓カ傳感器讀數(shù)和應變片讀數(shù)，將兩個讀數(shù)經(jīng)過線性回歸，則得到應變片讀數(shù)與張拉カ大小的線性方程； 2)張拉裝置張拉施工步驟: 2.1)將預應力混凝土用的鋼絞線穿過鋼棒、鋼絞線連接器和反力架，鋼棒的外螺紋端旋合在拉索錨頭的內(nèi)螺紋中，鋼棒另一端連接的鋼絞線連接器夾住該鋼絞線； 2.2)將反カ架的開ロ端頂在支座上，穿心式液壓千斤頂安裝在反力架的另一端上并夾緊鋼絞線； 2.3)鋼棒中部對稱貼兩張應變片，兩張應變片同時引出相應的數(shù)據(jù)線與應變儀相連； 2.4)穿心式液壓千斤頂對鋼絞線進行張拉，張拉時鋼棒作為受カ的一部分參與變形，應變片則實時記錄和檢測變形；根據(jù)變形與拉カ的換算關系則可準確計算張拉力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種精確建立張拉カ的預應カ鋼結(jié)構(gòu)張拉施工方法，其特征在于:在步驟2.4)中，張拉為分級張拉，通過油泵讀數(shù)先初步控制張拉力，接近設計的張拉力時停止供油，然后通過應變儀準確讀出應變大小。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種精確建立張拉力的預應力鋼結(jié)構(gòu)張拉施工方法，包括1)張拉裝置校核步驟；2)張拉裝置張拉施工步驟2.1)將預應力混凝土用的鋼絞線穿過鋼棒、鋼絞線連接器和反力架；2.2)反力架的開口端頂在支座上，穿心式液壓千斤頂安裝在反力架的另一端上并夾緊鋼絞線；2.3)鋼棒中部對稱貼兩張應變片；2.4)張拉時，應變片則實時記錄和檢測變形；根據(jù)變形與拉力的換算關系則可準確計算張拉力。該方法采用張拉裝置進行張拉，傳力明確，張拉可靠，應變儀讀數(shù)直接反應張拉力水平，簡單明確，有利于控制張拉質(zhì)量。
文檔編號E04G21/12GK103089018SQ20131004958
公開日2013年5月8日 申請日期2013年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月7日
發(fā)明者周敬, 湯華平, 陳華峰 申請人:中冶建工集團有限公司