内卡式千斤顶张拉技术研究

张效通

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【摘要】预应力钢绞线是铁路箱梁预制过程中的关键工序，通过研究内卡式千斤顶张拉技术在铁路箱梁预制中的应用实现钢绞线的节约、张拉质量的高、张拉工艺的优化、张拉技术的提升、工序劳动力的节约及设备工装的研制，实现箱梁预制技术的提升。

【关键词】预制箱梁；内卡式千斤顶；自动工具锚

随着2018年40m预制箱梁在郑济高铁首架成功，大跨度预制箱梁进入高铁领域。但是预制梁预应力工序的质量控制，特别是40m梁22束钢绞线的预应力施工中，钢绞线根数多、锚具重、锚外钢绞线预留长的实际情况，造成现场质量控制难度大、安全性差及经济成本高的特点。为克服上述问题，从钢绞线张拉工艺方面出发，研究大吨位内卡式千斤顶的施工技术，解决上述问题。

1 工艺原理

铁路预应力张拉采用自动张拉系统，该系统是基于机械、计算机、自动控制及互联网等技术，能够实现预应力张拉自动控制和张拉数据传输的混凝土桥梁预应力张拉施工设备的集成^[1][1]。本次研究主要原理为自动锚具配套内卡式千斤顶的施工工艺。

内卡式千斤顶由张拉千斤顶及自动锚具组成。自动锚具通过压环组件安装在千斤顶内，通过外力作用旋转工具锚盘本体，使工具锚与工作锚对齐，穿入钢绞线后开始张拉，详见图1-1。

图1-1内卡式千斤顶及自动锚具图

_{1-工具锚盘本体； 2-钢球； 3-盖板； 4-下压环； 5-中压环； 6-连接螺栓； 7-连接杆； 8-}上压环； 9-回缩量探杆； 10-螺栓； 11-检测板；12-千斤顶； 13-工具夹片； 14-前推套

2 操作要点

2.1前期准备

配齐预应力张拉所需的系统软件、控制计算机、液压站、内卡式千斤顶（含位移和压力传感器）、自动锚具、无线模块，钢绞线、牵引钢丝绳、10t卷扬机。张拉初次张拉前设备要校核及标定，确保设备硬件正常^[1][1]。预应力桥梁智能张拉系统软件是张拉系统的核心，要确认安装正确，该部分安装在张拉设备配套的笔记本电脑的D盘中，由于软件本身要使用计算机内部的特殊硬件，因此，软件与工控机绑定在一起的，在操作人员上岗前，要培训操作人员，培训合格后持证上岗。

2.2预应力张拉

梁场预应力张拉分为预张拉、初张拉及终张拉三个阶段，每个阶段张拉前要确认梁体强度及弹模满足张拉要求。采用普通已有的技术，要将内卡式千斤顶的工具锚和夹片伸入千斤顶内部，并固定在千斤顶内部，张拉前后工具锚对位、夹片按拆困难。为克服昌景黄梁场40m梁22孔钢绞线束的问题研制自动工具锚，实现自动调整对位，夹片提前安装在自动锚具内，实现夹片自动锁紧和自动解锁。

自动工具锚包括工具锚盘本体、钢球、盖板和压环组件；工具锚通过压环组件安装在千斤顶内，且靠近工具锚盘前端面钢球滚动限位通孔的前端内并与千斤顶的内壁接触。通过外力作用旋转工具锚，工具锚可以360°旋转，使工具锚与工作锚孔位对齐。

在进行预应力张拉作业时，工具锚盘通过压环组件安装在千斤顶内，工具锚盘上设有工具夹片通孔，工具夹片通孔内中部安装工具夹片，工具夹片通孔的后部设有前推套，前推套位于工具夹片通孔的后部的一端与工具夹片相对，前推套的另一端位于工具夹片通孔外并与回缩量探杆的一端相连，回缩量探杆的另一端通过螺栓连接在检测板上，钢绞线沿工具夹片、前推套和回缩量探杆上沿轴线上的钢绞线通孔穿入。

2.3人员配置

采用该技术施工，不仅能提高施工的精度，施工功效大大大提高，还节约劳动力，详细劳动力配置见表2.3-1.

表2.3-1作业工班人员配备表

序号	工 作 项 目	人数	备注
1	工序负责人	1	施工协调及设备操作
2	质量员	1	负责工序验收及报检
3	安全员	1	检查现场安全施工
4	工班长	1	组织工序工人施工
5	张拉工	4	限位板、千斤顶安拆

3 研究结论

1、采用该技术施工，张拉过程控制简单，数据全部自动采集自动计算，计算结果满足图纸及规范6％^[2][2]的要求，过程杜绝人工作业易出现失误及错误的情况发生。

2、采用此技术施工，箱梁两端千斤顶张拉时张拉力值基本相等，张拉同步性好；油缸伸长量相差不多，安全可靠。

3、张拉采用自动工具锚，工具锚与千斤顶组装协调，组装误差小，钢绞线穿入简单，工具夹片自动安装，节约施工时间及操作人员。

项目名称：CSCEC-2020-Z-50《高速铁路40m大跨度简支箱梁精益建造技术研究》

参考文献：

[1] 中国铁路总公司.铁路预应力混凝土铁路桥梁智能张拉系统: Q/CR586-2017[S].北京：中国铁道出版社，2017.

[2] 中国铁路总公司. 高速铁路桥涵工程施工技术规程: Q/CR 9603-2015 [S].北京：中国铁道出版社，2015.

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