新型前卡式千斤頂快速?gòu)埨C合施工技術(shù)

楊基好，宋善嶺，貢藍(lán)珊，徐加增

(中鐵十局集團(tuán)有限公司第四工程公司，江蘇徐州 221003)

1 基本概況

大西客運(yùn)專線中鐵十局清徐制梁場(chǎng)在預(yù)制箱梁的預(yù)應(yīng)力張拉工序的施工中，設(shè)計(jì)研發(fā)了“新型前卡式千斤頂”，并對(duì)450榀箱梁采用了“新型前卡式千斤頂快速?gòu)埨┕ぜ夹g(shù)”。

目前國(guó)內(nèi)出現(xiàn)了少數(shù)的前卡式千斤頂:有的錨孔中心距太大不能適應(yīng)已有工作錨，應(yīng)用領(lǐng)域非常局限;有的工藝性不好裝卸不方便，因此未得到大量應(yīng)用。

2 新型前卡式千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)

2.1 新型前卡式千斤頂?shù)慕Y(jié)構(gòu)組成

針對(duì)國(guó)內(nèi)用于交通、建筑等工程類的預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備多為后卡式千斤頂，外露的鋼絞線較長(zhǎng)(0.6～0.8 m)，張拉后將被切除，成本高、浪費(fèi)大，梁場(chǎng)和河南開(kāi)封市齊力預(yù)應(yīng)力設(shè)備有限公司共同研發(fā)了一種新型、高效、節(jié)能的張拉設(shè)備——新型高效節(jié)能群錨前卡式千斤頂，現(xiàn)已經(jīng)申請(qǐng)了實(shí)用新型專利和發(fā)明專利(專利受理號(hào):201120170792.9;專利受理號(hào):201110253279.0)。新型前卡式千斤頂具有整體結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單新穎、工藝先進(jìn)、生產(chǎn)效率高、節(jié)能降耗、使用方便快捷、穩(wěn)定性好、張拉質(zhì)量有保證等的諸多優(yōu)點(diǎn)。

新型高效節(jié)能群錨前卡式千斤頂，包括后蓋、壓蓋、穿心套、定位套、活塞、缸體、工具夾片、鋼絞線、工具錨環(huán)、前蓋、加長(zhǎng)套(選配)、限位板、工作夾片(外件)、工作錨環(huán)(外件)以及密封圈組成，如圖1、圖2所示。

圖1 新型前卡式千斤頂結(jié)構(gòu)

圖2 新型前卡式千斤頂?shù)脑O(shè)計(jì)圖(單位:mm)

2.2 新型前卡式千斤頂?shù)氖┕すに囋?/h3>

新型前卡式千斤頂?shù)墓ぞ咤^前置，即工具錨與工作錨之間的距離比后卡式千斤頂短，使鋼絞線的有效預(yù)應(yīng)力外的加長(zhǎng)段大大縮短，一般0.2～0.3 m即可(較后卡式千斤頂外露的鋼絞線長(zhǎng)度0.6～0.8 m節(jié)省了0.4～0.5 m)，大大地減少鋼絞線的用量，降低生產(chǎn)成本，經(jīng)濟(jì)效益顯著。

新型前卡式千斤頂使用的安全保障:千斤頂回程裝有安全閥油嘴，當(dāng)操作不當(dāng)超壓時(shí)，安全閥片被沖破，油液泄漏壓力下降，起到保護(hù)作用，此時(shí)可更換油嘴旁路的安全壓片繼續(xù)使用。

3 新型前卡式千斤頂快速?gòu)埨┕ぜ夹g(shù)

3.1 鋼絞線的快速下料、穿束

采用CSJ15-1A型新型鋼絞線穿束機(jī)進(jìn)行鋼絞線的快速下料和快速穿束的一體化同步作業(yè)。

3.2 快速組裝前卡式千斤頂

新型前卡式千斤頂是與油泵配套組合使用，油泵的張拉油路接本千斤頂張拉腔油嘴，同時(shí)標(biāo)定過(guò)的壓力表也接到本油路，油泵回程油路接本千斤頂?shù)幕爻逃妥?，并將本油路的安全閥調(diào)至10 MPa，以確保安全。

3.3 安裝工作夾片

將提前準(zhǔn)備好的工作夾片安裝緊固就位。

3.4 安裝限位板

提前準(zhǔn)備好與鋼絞線直徑相匹配的限位板，準(zhǔn)確對(duì)位安裝。

3.5 安裝過(guò)渡加長(zhǎng)套

過(guò)渡加長(zhǎng)套主要應(yīng)用于鐵路梁的穴錨中，非穴錨可省略此件。過(guò)渡加長(zhǎng)套可提前進(jìn)行安裝。

3.6 快速安裝前卡式千斤頂

利用固定在預(yù)制箱梁上的自制簡(jiǎn)易提升架提升前卡式千斤頂至張拉槽口，快速對(duì)位安裝。

3.7 快速安裝工具錨

由于定位套與壓蓋采用銷軸卡槽式連接，定位套拆裝方便，能快速安裝工具錨。更換不同規(guī)格工具錨方便快捷，當(dāng)需要更換工具錨時(shí)，只需要將銷軸與卡槽稍轉(zhuǎn)角度(處于可拆卸狀態(tài))可取出定位套，然后直接取出工具錨，更換非?？焖佟８鼡Q工具錨后，再將銷軸與卡槽處于卡接狀態(tài)，即可完成工具錨的安裝，既方便又快捷，有效地提高了工作效率。

3.8 安裝工具夾片

將提前準(zhǔn)備好的工具夾片安裝緊固就位。

3.9 快速?gòu)埨?/h3>

(1)傳統(tǒng)后卡式千斤頂張拉

鋼絞線從千斤頂內(nèi)部穿過(guò)，外露在活塞以外，工具錨從鋼絞線端部穿入，裝在活塞上，張拉時(shí)缸體不動(dòng)活塞外伸，帶動(dòng)工具錨張拉。

活塞外伸:當(dāng)張拉油路供油時(shí)液壓油充入張拉油腔，推動(dòng)活塞前進(jìn)(活塞向外運(yùn)動(dòng))，同時(shí)回程油路的液壓油通過(guò)回程油路流入油泵的油箱內(nèi)(此時(shí)的回程油路必須是打開(kāi)狀態(tài))。

(2)新型前卡式千斤頂快速?gòu)埨?/p>

前卡式千斤頂?shù)姆胖门c后卡式相反，活塞靠近工作錨，工具錨裝在千斤頂內(nèi)部，當(dāng)張拉時(shí)，活塞不動(dòng)，缸體部分帶動(dòng)穿心套移動(dòng)，從而帶動(dòng)工具錨移動(dòng)進(jìn)行張拉。因?yàn)楣ぞ咤^在千斤頂內(nèi)部，縮短了其與工作錨的距離，所以既加快了張拉的作業(yè)時(shí)間又節(jié)省了鋼絞線(每端節(jié)省了0.4～0.5 m)。如圖3、圖4所示。

圖3 新型前卡式千斤頂?shù)膹埨^(guò)程(缸體外伸、活塞不動(dòng))

圖4 新型前卡式千斤頂每端節(jié)省鋼絞線0.4～0.5 m

①缸體外伸:當(dāng)張拉油路供油時(shí)液壓油充入張拉油腔，推動(dòng)缸體前進(jìn)(缸體向外運(yùn)動(dòng))，同時(shí)回程油路的液壓油通過(guò)回程油路流入油泵的油箱內(nèi)(此時(shí)的回程油路必須是打開(kāi)狀態(tài))。

②加載運(yùn)行:在千斤頂張拉錨具時(shí)，張拉端通過(guò)限位板以工作錨作為一個(gè)反力支撐，另一端在穿心套內(nèi)部以工具錨作為另一個(gè)反力支撐，張拉過(guò)程中張拉腔不斷充入壓力油推動(dòng)缸體外伸，張拉腔內(nèi)部的壓力油以后端蓋為反力架推動(dòng)缸體運(yùn)行，后端蓋又以穿心套及工具錨為支撐平衡壓力油的反力。

3.10 回油松張

(1)后卡式千斤頂

活塞內(nèi)收:回程油路供油，張拉油路回油，液壓油充入回程油腔，推動(dòng)活塞后退回縮，同時(shí)回程油路的液壓油通過(guò)張拉油路流入油泵的油箱內(nèi)(此時(shí)的張拉油路必須是打開(kāi)狀態(tài))。

(2)新型前卡式千斤頂

缸體內(nèi)收:回程油路供油，張拉油路回油，液壓油充入回程油腔，推動(dòng)缸體后退回縮，同時(shí)回程油路的液壓油通過(guò)張拉油路流入油泵的油箱內(nèi)(此時(shí)的張拉油路必須是打開(kāi)狀態(tài))。

3.11 工具錨的快速退錨、拆卸

該工具錨是通過(guò)離子氮化熱處理工藝進(jìn)行熱處理的45號(hào)鋼材料制成，可適應(yīng)于所有工作錨并且在不使用任何退錨劑的情況下快速輕松退錨。

3.12 進(jìn)入下一個(gè)工序循環(huán)

進(jìn)行預(yù)制箱梁下一個(gè)預(yù)應(yīng)力孔道的張拉作業(yè)。

4 工程應(yīng)用及效益分析

4.1 技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

新型前卡式千斤頂具有以下優(yōu)點(diǎn):

(1)使用該前卡千斤頂大量節(jié)省鋼絞線，經(jīng)濟(jì)效益顯著;

(2)工具錨環(huán)、夾片經(jīng)特殊熱處理及表面處理工藝，不使用任何退錨劑便可輕松退錨;

(3)工具錨在穿心套內(nèi)可隨意轉(zhuǎn)動(dòng)，不會(huì)像螺紋連接一樣改變其前后位置，因此非常方便與工作錨對(duì)位，便于穿束;

(4)更換工作錨規(guī)格方便快捷，稍轉(zhuǎn)角度可取出定位套，然后直接取出工具錨，更換非?？焖?。

4.2 效益分析

根據(jù)已預(yù)制450榀箱梁，每榀箱梁共有27個(gè)預(yù)應(yīng)力張拉孔道，每個(gè)孔道的每端節(jié)省鋼絞線長(zhǎng)度按照0.4 m考慮，節(jié)約鋼絞線的數(shù)量:

G=(26孔×9根+1孔×12根)×0.8 m×1.101/1 000×450榀=97.5 t(鋼絞線)

節(jié)約的成本費(fèi)用:97.5 t×6 500元/t=63.375萬(wàn)元。

5 結(jié)論

隨著國(guó)內(nèi)客運(yùn)專線工程建設(shè)大量應(yīng)用預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁，箱梁制造技術(shù)工藝在國(guó)內(nèi)也相當(dāng)成熟，作為箱梁制造預(yù)應(yīng)力張拉設(shè)備，引入方便快捷的設(shè)備必將是箱梁制造的發(fā)展方向，新型前卡式千斤頂快速?gòu)埨O(shè)備的研發(fā)與應(yīng)用，對(duì)箱梁預(yù)應(yīng)力張拉施工具有方便、快捷、經(jīng)濟(jì)的明顯優(yōu)勢(shì)。

［1］通橋(2008)2322A 時(shí)速350 km客運(yùn)專線鐵路無(wú)砟軌道后張法預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支箱梁(雙線)［Z］.北京:中鐵工程設(shè)計(jì)咨詢集團(tuán)有限公司，2008.

［2］中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵建設(shè)［2010］241號(hào) 鐵路混凝土工程施工技術(shù)指南［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2010.

［3］中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵建設(shè)［2010］241號(hào) 高速鐵路橋涵工程施工技術(shù)指南［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2010.

［4］中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10424—2010 鐵路混凝土工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2010.

［5］中華人民共和國(guó)鐵道部.TB10752—2010 高速鐵路橋涵工程施工質(zhì)量驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2010.

［6］中華人民共和國(guó)鐵道部.鐵科技［2004］120號(hào) 客運(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2004.

［7］中華人民共和國(guó)鐵道部.TB/T3193—2010 鐵路工程預(yù)應(yīng)力筋用夾片式錨具、夾具和連接器技術(shù)條件［S］.北京:中國(guó)鐵道出版社，2010.