咋测准钢绞线拉索及短吊杆索力?用张拉法啊!

学术   其他   2024-04-21 10:48   广东  

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现行索力检测技术概述

在役桥梁的拉索索力检测技术一般采用4种方法:①频率法;②张拉法;③压力传感器法;④磁通量法。

平行钢丝拉索索力拉拔现场照片
振动频率法测索力由于其设备仪器体积较小使用简单,是现在在役桥梁拉索最常用的索力测试方法。本文将简单分析频率法计算索力误差主要来源【第二节】。

为了准确直观检测在役桥梁拉索索力,尤其是换索工程等需要准确了解拉索绝对索力等情况,可采用张拉法进行索力检测,该方法特别适用于在役桥梁钢绞线拉索及短吊杆索力检测

该方法目前运用较少原因主要是在役桥梁拉索检测时,安装和移动张拉千斤顶,特别是当拉索的拉力较大而需要用大吨位千斤顶时十分麻烦。因此,本文重点结合工程实践介绍采用特制设备进行张拉法检测在役桥梁钢绞线拉索的运用【第三节】

钢绞线拉索索力拉拔现场照片

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频率法计算索力误差来源分析

振动频率法测索力由于其设备可重复使用,而且其使用的仪器体积较小,便于携带,频率测定结果也较为准确,所以成为了现在最常用的索力测试方法。但是频率法计算索力存在一些技术难点,主要是:

(1)有效索长较难确定。现阶段拉索的索力计算公式所采用的边界条件不是固支就是简支,但是拉索实际的边界条件比较复杂,不是纯粹的简支或固支,而是介于简支和固支之间的复合边界;

(2)现在大部分索力仪在测量索力时并不考虑拉索刚度的影响,但是实际情况下特别是对于短索的索力计算,刚度对索力计算结果的影响将不可忽略;

(3) 拉索在实际情况下由于自重的存在会有一定的垂度,垂度将会影响到拉索的刚度,使索力计算结果出现误差;

(4)现在绝大部分拉索均有减振器的存在,可能使拉索的振动频率大幅提高,致使用振动法测得的索力误差太大;

(5)钢绞线拉索还存在外层护套与受力钢绞线脱空,平行的钢绞线受力不均匀等影响因素干扰。

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张拉法检测桥梁拉索索力步骤

为了方便张拉法进行在役桥梁拉索索力检测,需根据具体桥梁情况设计专用的液压拉拔系统。

具体采用拉拔法进行桥梁拉索索力检测步骤如下:

(1)结合具体桥梁拉索情况研发相应液压拉拔设备,送往具有资质的第三方机构进行拉拔力与油压方程的标定,并出具标定证书;

液压拉拔设备计量标定

(2)人员进场后先进行三级教育并考核,进行安全技术交底工作;

(3)对锚头螺杆进行张拉作业前,需要先拆除外保护罩,并放置安全位置;

(4)清理干净锚头螺纹表面的杂物,特别是螺纹上面的黄油。

(6)在待张拉的锚头上套入螺母调节器,旋转适宜角度,确保在调节螺母的过程中顺利进行;

(7)将撑脚套入且保证撑脚处于锚头的中心位置,不能有任何一边碰到垫片和螺母,且调整撑脚的开口位置,保证其和螺母调节器一致;

拉拔仪安装及调试示意图

(8)将千斤顶套入后再将螺母旋进且拧紧,保证其与千斤顶的接触紧密无缝隙;

(9)选择合适型号的液压泵站作为动力单元,接驳油泵和千斤顶之间的供油管和回油管;

(10)再次检查安装步骤,确保上述步骤正确无误,按操作规范要求分级打压并记录锚头预紧力值,缓慢释放千斤顶油泵;

现场检测工作照片

(11)对检测后锚头的防护罩恢复,然后转移到下一个锚头进行施工作业。

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结语

经对比检测,部分桥梁拉索采用索力动测仪与拉拔仪检测的结果差值普遍达到5%~30%。
其主要原因仍为振动频率法计算索力时误差来源难以准确识别【详见第二节】。

某桥索力动测仪与拉拔仪同步测试结果对比表

文章结合具体的工程案例介绍了张拉法检测桥梁拉索索力的技术,如大家有更好的思路欢迎跟我们联系(微信手机:18666290404),咱们进一步交流探讨。
林阳子,哈哈哈博士

本硕博均就读于哈尔滨工业大学,桥梁与隧道工程专业

教授级高级工程师,一级注册结构工程师

广东省优秀公路工程师,交通部检测工程师

十余年磨一剑,专注索桥检修

出版《桥梁索体系特殊检测及维修加固技术》专著;

完成桥索检修相关省部级科研项目多项,获中国公路学会科学技术奖等多项;

开发出爬索机器人、锈蚀断丝检测系统等先进设备并获相关专利多项;

完成上百座索体系桥梁的特殊检测和维修加固项目。

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