专利名称：一种钢绞线拉索的双压力传感器攀升张拉方法
技术领域：
本发明涉及一种大型拉索结构的施工技术，尤其涉及一种采用逐根张拉的钢绞线拉索的施工技术。
背景技术：
拉索因其自重轻等优点而被广泛应用于各工程领域，对于桥梁等领域的大型钢绞线拉索结构，由于拉索承受的力很大，无法进行整体张拉，通常采用分期逐根张拉钢绞线的施工技术。然而大多数情况下，拉索锚固端处的支座通常为弹性体，采用逐根张拉钢绞线的拉索施工技术，由于后一根张拉的钢绞线会使弹性支座发生位移，因而造成已经张拉完毕的钢绞线松弛，如果拉索中各根钢绞线的应力不均勻，那么在荷载作用下，可能会使一部分已经处于较高应力水平的钢绞线的受力超过其极限强度，从而使这些钢绞线率先断裂，这样外部荷载就都施加在剩余钢绞线上，如果剩余钢绞线的初始张拉应力仍然不均勻，那么断裂现象则会重复出现，直至拉索结构被破坏。在冲击荷载作用下，这种情况可能会更加突出。因此，在拉索结构的张拉施工过程中，控制拉索中各根钢绞线的受力均勻，意义重大。在钢绞线拉索的张拉施工中，通常采用等值张拉的方法先张拉第一根钢绞线并锚固，然后张拉第二根钢绞线，当第二根钢绞线的内力与第一根钢绞线的内力相等时，则停止张拉第二根钢绞线并锚固，再张拉第三根钢绞线，当第三根钢绞线的内力与第一根钢绞线的内力相等时，则停止张拉第三根钢绞线并锚固。由于第二根钢绞线张拉完毕后，前两根钢绞线的内力是相等的，而张拉第三根钢绞线时所引起的支座弹性位移对前两根钢绞线的内力影响是相同的，因而第三根钢绞线张拉完毕后，三根钢绞线的内力是相等的。依次类推，最后一根钢绞线张拉完毕后，所有钢绞线的内力都是相等的，这样就完成了拉索的一期张拉施工，并保证了张拉施工完毕后拉索中的各根钢绞线受力均勻。然而，目前大多数工程结构中的钢绞线拉索的张拉施工，工程技术人员通常根据整体拉索分期张拉的施工计划，确定出各期张拉施工完成后钢绞线的内力设计值，然后利用结构刚度计算值，按照等值张拉原理将每一期内拉索中的各根钢绞线的张拉力事先计算出来，再根据这些计算值对各根钢绞线进行逐根张拉，企图一次性完成拉索的本期内的张拉施工。这样，如果结构刚度计算不准确，就会造成拉索中各根钢绞线张拉力的计算不准确，进而造成张拉施工完毕后拉索中的各根钢绞线受力不均勻。事实上，由于大多数工程结构通常具有材料的非线性、结构构件的几何不规则性等，因而结构刚度通常难以准确计算， 再加之诸如钢筋混凝土构件荷载下开裂等因素，因此所计算出来的结构刚度值通常难以准确反应结构特征。由于施工技术人员(包括工程结构的设计人员)，对工程结构特征影响因素的理论分析工作通常不熟悉，因而对其所采取的施工方案，通常并未加以这方面的理论分析。从这个意义上讲，目前那些利用结构刚度计算值进行张拉施工的钢绞线拉索，成索后拉索中各根钢绞线的受力并不均勻，这些结构隐患应该引起我们的充分重视。
发明内容
本发明针对现有钢绞线拉索施工技术中存在的缺点和不足之处，提出了一种钢绞线拉索的双压力传感器攀升张拉方法。解决其关键技术问题所采用的技术方案是
彻底放弃对结构刚度计算值的依赖，增加两个压力传感器、一个单孔夹片式工具锚和一个工具顶压器。根据整体拉索分期张拉的施工计划，先确定出各期张拉施工完成后钢绞线的内力设计值，在每一期内对拉索的张拉施工，进一步细分成更多期来完成。而在每一个细分的期内，首先将第一根钢绞线张拉到按照整体拉索分期的本期钢绞线内力设计值， 从第二根钢绞线张拉开始，始终按照等值张拉原理对钢绞线进行逐根张拉，并完成这一个细分期内的所有钢绞线的张拉施工。重复前一个细分期内的拉索的张拉程序，则可完成拉索的下一个细分期内的张拉施工，如此重复操作，那么每完成一个细分期内的张拉施工后， 钢绞线的内力将会逐步“攀升”，并且会逐步逼近按照整体拉索分期的本期钢绞线内力设计值。如果某一个细分期内的张拉施工完毕后，第一根张拉的钢绞线的内力等于或接近于按照整体拉索分期的本期钢绞线内力设计值时，则停止拉索的本期张拉施工。重复前一期拉索的张拉程序，则可完成拉索的下一期张拉施工，直至完成整体拉索的张拉施工。每一个细分期内的施工方案是先将第一个压力传感器、单孔夹片式工具锚的锚环、工具顶压器及手持式千斤顶按照顺序串在第一根钢绞线上，张拉第一根钢绞线，使其内力达到按照整体拉索分期的本期钢绞线内力设计值，将第一根钢绞线锚固在单孔工具锚的锚环上，从第一根钢绞线上拆下千斤顶和工具顶压器，准备下一根钢绞线的张拉作业。然后将工具顶压器、第二个压力传感器及手持式千斤顶按照顺序串在第二根钢绞线上，张拉第二根钢绞线，当第二个压力传感器的读数和第一个压力传感器的读数相等时，将第二根钢绞线锚固在工作锚的锚环上，从第二根钢绞线上拆下千斤顶、第二个压力传感器和工具顶压器，准备下一根钢绞线的张拉作业。之后，按照第二根钢绞线的张拉工序逐根张拉其余钢绞线，直至完成这一个细分期内的所有钢绞线的张拉施工。为了方便于施工操作，提高施工效率，可以通过增设一个带有蜂鸣器的控制电路， 对两个压力传感器的输出信号大小进行比较，当两个压力传感器的输出信号大小相等时， 则发出蜂鸣声，施工人员听到蜂鸣声后则停止张拉操作。尽管这一控制电路的设计非常简单，然而本发明的重点不在于此，所以本发明并没有具体设计这一控制电路，因而这一控制电路的设计不属于本发明的内容。本发明的有益效果是确保了成索后拉索中各根钢绞线的受力均勻性，放弃了对结构刚度计算值的依赖，可通过增设一个带有蜂鸣器的控制电路提高施工效率。
图1为本发明钢绞线拉索的双压力传感器攀升张拉方法的示意图。图中“1”为第一个压力传感器；“2”为第二个压力传感器；“3”为单孔夹片式工具锚的锚环；“4”为单孔夹片式工具锚的夹片；“5”为手持式千斤顶；“6”为工具顶压器； “7”为带有蜂鸣器的控制电路；“8”为钢绞线；“9”为工作锚的夹片；“10”为工作锚的带螺纹锚环；“11”为工作锚的圆螺母；“12”为工作锚的调整垫板；“13”为工作锚的垫板。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细地描述。一种钢绞线拉索的双压力传感器攀升张拉方法，该方法包括如下步骤
如图1所示，准备两个压力传感器(图1中“1”和“2”)、一个单孔夹片式工具锚(由图 1中“3”和“4”组成)和一个手持式千斤顶(图1中“5”)，采用高强钢制作一个工具顶压器 (图1中“6”)，其中，压力传感器可采用振玄式或者光纤光栅式锚索测力计(例如北京基康科技有限公司生产的BGK-4900型振玄式锚索测力计或者BGK-FBG-4900型光纤光栅式锚索测力计，采用不同型号的压力传感器仅涉及到带有蜂鸣器的控制电路的设计不同)，工具顶压器的制作可由手持式千斤顶生产厂家带为制作(例如采用柳州市威尔姆预应力有限公司生产的YDQ型前卡式千斤顶，那么工具顶压器的制作可参照该厂家生产的YDQ型前卡式千斤顶附件进行制作)。根据整体拉索分期张拉的施工计划，确定出各期张拉施工完成后钢绞线的内力设计值。先将第一个压力传感器(图1中“1”)、单孔夹片式工具锚的锚环(图1中 “3”)、工具顶压器(图1中“6”)及手持式千斤顶(图1中“5”)按照顺序串在第一根钢绞线 (图1中“8”)上，然后张拉第一根钢绞线，使其内力达到按照整体拉索分期的本期钢绞线内力设计值，并用夹片(图1中“4”)将第一根钢绞线锚固在单孔工具锚的锚环(图1中“3”) 上，最后将手持式千斤顶和工具顶压器从第一根钢绞线上拆下，以备下一根钢绞线的张拉作业。再将工具顶压器、第二个压力传感器(图1中“2”)及手持式千斤顶按照顺序串在第二根钢绞线上，并将第一个压力传感器的信号输出线和第二个压力传感器的信号输出线与控制电路(图1中“7”)连接，然后张拉第二根钢绞线，当听到控制电路发出蜂鸣声时则停止张拉操作，并用夹片(图1中“9”)将第二根钢绞线锚固在工作锚的锚环(图1中“10”)上，最后将手持式千斤顶、第二个压力传感器和工具顶压器从第二根钢绞线上拆下，以备下一根钢绞线的张拉作业。之后，按照第二根钢绞线的张拉工序逐根张拉其余钢绞线，直至完成这个细分期内的所有钢绞线的张拉施工。重复前一个细分期内的拉索的张拉程序，则可完成拉索的下一个细分期内的张拉施工，如此重复操作，那么每完成一个细分期内的张拉施工后， 钢绞线的内力将会逐步“攀升”，并且会逐步逼近按照整体拉索分期的本期钢绞线内力设计值。如果某一细分期内的张拉施工完毕后，第一个压力传感器的读数等于或接近于按照整体拉索分期的本期钢绞线内力设计值时，则停止拉索的本期张拉施工。之后，重复前一期拉索的张拉程序，则可完成拉索的下一期张拉施工，直至完成整体拉索的张拉施工。最后从第一根张拉的钢绞线上拆下单孔夹片式工具锚的锚环和第一个压力传感器，并将钢绞线的内力重新张拉至设计值。
权利要求
1. 一种钢绞线拉索的双压力传感器攀升张拉方法，其特征在于先将第一个压力传感器、单孔夹片式工具锚的锚环、工具顶压器及手持式千斤顶按照顺序串在第一根张拉的钢绞线上，张拉第一根钢绞线并使其内力达到设计值，将第一根钢绞线锚固在单孔夹片式工具锚的锚环上，从第一根钢绞线上拆下千斤顶和工具顶压器，然后将工具顶压器、第二个压力传感器及手持式千斤顶按照顺序串在第二根钢绞线上，张拉第二根钢绞线，当两个压力传感器的读数相等时，将第二根钢绞线锚固在工作锚的锚环上，从第二根钢绞线上拆下千斤顶、第二个压力传感器和工具顶压器，再按照张拉第二根钢绞线的作业工序，逐根张拉剩余钢绞线并锚固，之后对拉索重复操作上述张拉程序，使钢绞线的内力逐步“攀升”，并使第一个压力传感器的读数等于或接近于钢绞线内力的设计值，最后从第一根张拉的钢绞线上拆下单孔夹片式工具锚的锚环和第一个压力传感器，将钢绞线的内力重新张拉至设计值， 并锚固在工作锚的锚环上。
全文摘要
本发明公开了一种钢绞线拉索的双压力传感器攀升张拉方法先将第一个压力传感器、单孔夹片式工具锚的锚环、工具顶压器及手持式千斤顶串在第一根张拉的钢绞线上，张拉第一根钢绞线并使其内力达到设计值，将第一根钢绞线锚固在单孔工具锚的锚环上，然后将工具顶压器、第二个压力传感器及手持式千斤顶串在第二根钢绞线上，张拉第二根钢绞线，当两个压力传感器的读数相等时，将第二根钢绞线锚固在工作锚的锚环上，再按照第二根钢绞线的张拉工序，逐根张拉剩余钢绞线并锚固，之后对拉索重复操作上述张拉程序，使钢绞线的内力逐步“攀升”，并使第一个压力传感器的读数等于或接近于钢绞线内力的设计值。本发明保证了成索后各根钢绞线的受力均匀。
文档编号E04G21/12GK102296826SQ201110152300
公开日2011年12月28日 申请日期2011年6月8日 优先权日2011年6月8日
发明者何晓婷, 孙俊贻, 朱海桥, 蔡珍红, 郑周练 申请人:重庆大学