钢绞线液压定位器的研究与应用

　　1　前言

　　建筑、桥梁等工程上用的钢绞线、钢筋、钢索或钢构件经过适量拉伸变形可产生一定的预应力;预应力的产生可提高钢绞线、钢筋、钢索或钢构件的强度,以改善混凝土结构或钢构件的使用性能。预应力钢绞线、钢筋、钢索或钢构件在房屋建筑、桥梁、道路等工程中越来越得到广泛的应用。

　　预应力张拉就是在构件中提前加力来应对钢结构本身所受到的荷载,包括屋面自身重量的荷载、风荷载、雪荷载、地震荷载作用等等。一般张拉用到钢绞线、千斤顶、锚板、夹片等。这种技术的前提是在构件中预先施加压应力,以减小或消除外部荷载引起的拉应力,使其在正常使用状态下的裂缝宽度、挠度变形得到人为的控制。

　　当今建筑行业、桥梁、隧道等都采用高强度钢材、较高强度等级的混凝土,这些高强度的混凝土,是现代预应力混凝土结构与传统预应力混凝土结构的区别[1~6],主要有如下几点:①现代预应力混凝土结构中的预应力筋是以抗拉强度标准值σb=1860 N/mm2的s15钢绞线为主导钢材,而传统预应力混凝土结构中预应力筋多为冷加工钢材;②现代钢筋混凝土结构所用的混凝土应为C40~C60,而传统预应力混凝土结构所用混凝土多为C30左右;③现代预应力混凝土结构以大跨度超静定结构为主,顺利实现了“预应力”由“构件”向“体系”的跨越,而传统预应力混凝土主要以预制预应力混凝土构件为主;④现代预应力混凝土结构的应用领域为大(大跨度、大空间结构)、高(高层、高耸结构)、重(重载荷结构)、特(特种结构及特殊应用)、长(超长不设缝工程)等现代土木工程结构[2、3]。

　　在结构件承受外载荷之前对受拉混凝土施加预压应力,可提高构件的刚度,推迟裂缝出现的时间,增加构件的耐久性。钢绞线夹片液压定位器的主要特点是结构上属于穿心式的二级液压缸,缸径190 mm和145 mm,可同时对12根钢绞线上的夹片实施推压和定位。由于液压定位器结构比一般液压缸复杂,且工作压力较高,因此在结构设计、密封形式、零件材料选用、制造工艺等方面有着特殊的要求。

　　2　动作原理和结构特点

　　钢绞线夹头液压定位器结构示意图如图1所示。

　　本定位器用8只螺钉6与拉伸液压缸(图中未画出)连接,由于被拉伸的12股钢绞线必须从液压定位器的心部穿过,因此液压定位器心部设置有空心内套4;在液压油的作用下,活塞17在缸筒16和内套之间向左右滑动;当活塞向右滑动时,则推动定位板20推压12只锥形夹头21使其处在同一平面上并定位,当拉伸液压缸拉伸钢绞线时使夹头牢牢夹住从夹头孔中穿过的钢绞线,从而达到被拉伸的钢绞线延长量一致的目的。