預(yù)應(yīng)力橋梁和公路施工中，為保證所施加的預(yù)應(yīng)力的準(zhǔn)確，必須對施加預(yù)應(yīng)力的設(shè)備——液壓千斤頂裝置進(jìn)行校準(zhǔn)，在校準(zhǔn)中有幾個(gè)問題需要注意，下面分別加以分析說明：
1 液壓千斤頂配套壓力表和電動(dòng)油泵對校準(zhǔn)的影響
液壓千斤頂裝置由液壓千斤頂、電動(dòng)油泵、壓力表、高壓油管組成，所以稱其為裝置。其中，壓力表和電動(dòng)油泵的對測量結(jié)果影響最大，配置時(shí)應(yīng)特別注意?，F(xiàn)在，對壓力表配置提出明確要求的有：鐵路標(biāo)準(zhǔn)TB 10203-2002《鐵路橋涵施工規(guī)范》，要求是1.0級防震壓力表；《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》要求是1.6級一般壓力表。對一只經(jīng)檢定合格的壓力表，其允許最大引用誤差是一定的，但相對誤差因不同的示值而有所不同。對1.0級壓力表，引用誤差為±1.0%，相對誤差見表1
表 1 1.0級壓力表各種誤差數(shù)據(jù)表
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示值
/MPa
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絕對誤差
/ MPa
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引用誤差/%
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相對誤差/%
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5
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±0.6
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±1.0
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±12
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10
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±0.6
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±1.0
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±6.0
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15
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±0.6
|
±1.0
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±4.0
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20
|
±0.6
|
±1.0
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±3.0
|
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25
|
±0.6
|
±1.0
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±2.4
|
|
30
|
±0.6
|
±1.0
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±2.0
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35
|
±0.6
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±1.0
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±1.7
|
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40
|
±0.6
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±1.0
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±1.5
|
|
45
|
±0.6
|
±1.0
|
±1.3
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50
|
±0.6
|
±1.0
|
±1.2
|
|
55
|
±0.6
|
±1.0
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±1.1
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60
|
±0.6
|
±1.0
|
±1.0
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對1.6級壓力表，引用誤差為±1.6%，相對誤差見表2
表 2 1.6級壓力表各種誤差數(shù)據(jù)表
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示值
/MPa
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絕對誤差
/ MPa
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引用誤差/%
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相對誤差/%
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5
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±0.96
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±1.6
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±19.2
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10
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±0.96
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±1.6
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±9.6
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15
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±0.96
|
±1.6
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±6.4
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|
20
|
±0.96
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±1.6
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±4.8
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25
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±0.96
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±1.6
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±3.8
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30
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±0.96
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±1.6
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±3.2
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35
|
±0.96
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±1.6
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±2.7
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40
|
±0.96
|
±1.6
|
±2.4
|
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45
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±0.96
|
±1.6
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±2.1
|
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50
|
±0.96
|
±1.6
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±1.9
|
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55
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±0.96
|
±1.6
|
±1.7
|
|
60
|
±0.96
|
±1.6
|
±1.6
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從上面2個(gè)表格中“相對誤差”一欄中，可以清楚看到：合格的壓力表，在小量程測量段，誤差是很大的。對1.0級壓力表，在≤15MPa測量段，誤差均≥5.0%；對1.6級壓力表，在≤20MPa測量段，誤差均≥5.0%.如果我們施工中不以校準(zhǔn)系數(shù)（也叫校正系數(shù)）作為千斤頂是否合格的依據(jù)，而是根據(jù)校準(zhǔn)證書的數(shù)據(jù)對點(diǎn)使用千斤頂校準(zhǔn)的實(shí)際值，相對誤差大小無關(guān)緊要；但對鐵路施工，要求計(jì)算值，且要求≤1.05，（=理論計(jì)算值/實(shí)際測量值）。也就是說，實(shí)際值不得小于理論值的5%，更不得大于理論值。如果單純從理論的角度來講，在其他影響量的誤差都忽略不計(jì)的情況下，是容易滿足這個(gè)要求的，因?yàn)椋豪碚撝?，?shí)際值，式中：——千斤頂活塞面積，——油壓力， ——千斤頂油缸與活塞表面的摩擦力。
從上面的公式可以得出：實(shí)際值小于理論值看似天經(jīng)地義的事；但我們一旦考慮了壓力表的相對誤差后，情況就變了。壓力表的誤差有“＋”有“－”，在誤差為“＋”的情況下，再考慮摩擦力的影響，二者有累加的作用，千斤頂理論值肯定應(yīng)該大于實(shí)際值，且完全存在在校準(zhǔn)系數(shù)＞1.05的情況；誤差為“—”的情況下，由壓力表相對誤差而引起的千斤頂力值偏移△1與摩擦力相互有削弱的趨勢，具體情況有三種：①當(dāng)△1＞時(shí)，表現(xiàn)出來的情況是：千斤頂實(shí)際值＞理論值，校準(zhǔn)系數(shù)＜1；②當(dāng)△1＜時(shí)，表現(xiàn)出來的情況是：千斤頂實(shí)際值＜理論值，校準(zhǔn)系數(shù)＞1；③當(dāng)△1＝時(shí)，表現(xiàn)出來的情況是：千斤頂實(shí)際值＝理論值，校準(zhǔn)系數(shù)＝1。從上面的分析，我們已經(jīng)看到：在實(shí)際的校準(zhǔn)中，千斤頂實(shí)際值＞理論值，校準(zhǔn)系數(shù)＜1；千斤頂實(shí)際值＜理論值，且校準(zhǔn)系數(shù)＞1.05，這兩種情況的出現(xiàn)是可能的，這也說明了《鐵路橋涵施工規(guī)范》硬性要求1.0≤≤1.05是不科學(xué)的，《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》就沒有提及；只要千斤頂、壓力表、電動(dòng)油泵是配套校準(zhǔn)的，根據(jù)校準(zhǔn)方程使用就可以了，何況部分千斤頂由于名牌丟失后根本無法獲得張拉活塞面積等參數(shù)，無法計(jì)算值。國家計(jì)量檢定規(guī)程JJG 621-2005《液壓千斤頂》也沒有值這個(gè)指標(biāo)，而是以示值重復(fù)性、內(nèi)插誤差、負(fù)載效率指標(biāo)對千斤頂校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行評定。
電動(dòng)油泵對測量結(jié)果的影響主要表現(xiàn)為：性能穩(wěn)定、工作正常的電動(dòng)油泵，其震動(dòng)小、油壓脈沖小，壓力表指針轉(zhuǎn)動(dòng)平穩(wěn)，便于讀數(shù)，提供校準(zhǔn)、張拉力值的準(zhǔn)確性。而年久失修，性能較差的油泵，其震動(dòng)厲害、油壓脈沖大，壓力表指針顫動(dòng)嚴(yán)重，不利于讀數(shù)，校準(zhǔn)、張拉力值的準(zhǔn)確性受到影響，有時(shí)根本無法讀數(shù)。
另外，需要注意的是，如果校準(zhǔn)時(shí)使用的油泵和張拉時(shí)的油泵規(guī)格不一致，將引起較大示值偏差。我們在進(jìn)行“預(yù)應(yīng)力張拉公司用液壓千斤頂校準(zhǔn)方法研究”科研項(xiàng)目時(shí)，使用ZB4-500和ZB10/320-4/800B兩種油泵，在千斤頂和壓力表不變的情況下進(jìn)行對比試驗(yàn)，校準(zhǔn)數(shù)據(jù)差值在2～3%.在此，提醒同行注意：最好在千斤頂校準(zhǔn)時(shí)嚴(yán)格千斤頂、壓力表、電動(dòng)油泵三配套原則，以避免產(chǎn)生大的誤差。
2 校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器對測量結(jié)果的影響
在國家計(jì)量檢定規(guī)程JJG 621-2005《液壓千斤頂》發(fā)布實(shí)施前，建筑施工行業(yè)都是按照橋梁施工規(guī)范的要求選擇力標(biāo)準(zhǔn)器，主要為壓力試驗(yàn)機(jī)、應(yīng)變式測量儀，準(zhǔn)確度級別一般不低于1.0級。在JJG 621-2005標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施后，按照其要求，標(biāo)準(zhǔn)器應(yīng)為應(yīng)變式測力儀，準(zhǔn)確度級別不得低于0.5級，這對提高千斤頂校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性很有好處。從計(jì)量學(xué)的角度看，符合6原則，應(yīng)變式測力儀的極限偏差（——千斤頂?shù)臉O限偏差）
3 校準(zhǔn)用輔助裝置——反力架的要求及其對測量結(jié)果的影響
反力架的質(zhì)量對千斤頂校準(zhǔn)數(shù)據(jù)有一定影響，為消除其引起的誤差，在反力架制作時(shí)應(yīng)特別注意：①反力架的強(qiáng)度：應(yīng)能承受千斤頂?shù)念~定載荷，并留有20%的安全系數(shù)，防止發(fā)生破壞。②反力架的剛度：在額定載荷下不發(fā)生明顯的彈性變形，避免反力架彈性變形而損失少量力值。③上下承壓板的強(qiáng)度：在額定載荷下不發(fā)生塑性變形，避免應(yīng)變式測力儀上下承壓墊的損壞和受力情況局部改變。④上下承壓板的平行度：應(yīng)符合要求，平行度一般＜。避免產(chǎn)生水平分力，使測力儀上反映的力值偏小。
4 電動(dòng)油泵操作人員對測量結(jié)果的影響
從測量過程控制的角度講，電動(dòng)油泵操作人員也是重要的影響因素，其業(yè)務(wù)素質(zhì)和經(jīng)驗(yàn)將對千斤頂校準(zhǔn)數(shù)據(jù)產(chǎn)生不可忽視的作用。以YCW150B（1500kN）千斤頂為例，其張拉活塞面積2，壓力表分度值 ,如果操作人員讀數(shù)誤差為0.1，產(chǎn)生的力值偏差
，以壓力表第一個(gè)點(diǎn)5計(jì)算相對誤差 ,對YDCL600Q-150（6000kN）的千斤頂，其張拉活塞面積2，則產(chǎn)生力值偏差
，以壓力表第一個(gè)點(diǎn)5計(jì)算相對誤差，影響是明顯的。因此，提高操作者讀數(shù)的準(zhǔn)確性很有必要。
5 校準(zhǔn)時(shí)加力方式的影響
在實(shí)際工作中，由于對橋梁施工規(guī)范的獲取和理解原因，產(chǎn)生了兩種加力方式：一種是電動(dòng)油泵主動(dòng)加力，張拉活塞向外伸出，活塞受力見下圖（a）；另一種是標(biāo)準(zhǔn)測力機(jī)加力，張拉活塞被往里壓，向內(nèi)回縮，活塞受力見下圖（b）。這兩種狀態(tài)下，千斤頂?shù)膹埨钊芰τ兴煌?，摩擦力的方向正好相反?/span>
對第一種情況，是施工規(guī)范要求的，千斤頂校準(zhǔn)狀態(tài)與實(shí)際工作狀態(tài)一致，張拉活塞受的外載，對第二種情況，是部符合施工規(guī)范要求的，千斤頂校準(zhǔn)狀態(tài)與實(shí)際工作狀態(tài)不一致，張拉活塞受的外載，我們校準(zhǔn)所得到的實(shí)際力值即是不同的，對第二種情況，偏大。
6 綜合分析及結(jié)論
綜上所述，千斤頂校準(zhǔn)過程中影響實(shí)際力值的主要因素有：壓力表、力標(biāo)準(zhǔn)器、電動(dòng)油泵、油泵操作者、加力方式。它們是千斤頂校準(zhǔn)過程中重要的影響量，它們通過校準(zhǔn)數(shù)據(jù)綜合反映出來。必須對各個(gè)因素加以嚴(yán)格控制，最大限度減小控制不嚴(yán)對校準(zhǔn)結(jié)果產(chǎn)生的附加影響，保證橋梁、公路預(yù)應(yīng)力施工的質(zhì)量和安全。
開封市北方預(yù)應(yīng)力機(jī)械有限公司是比較權(quán)威的預(yù)應(yīng)力產(chǎn)品的生產(chǎn)廠家．目前主要生產(chǎn)各種張拉設(shè)備、預(yù)應(yīng)力錨具、錨具、錨墊板、連接器、先張梁卡具及配套使用的各種類型的穿心式千斤頂、連續(xù)千斤頂、大噸位前卡式千斤頂；各種型號的高壓電動(dòng)油泵、預(yù)應(yīng)力金屬波紋管成型機(jī)、灰漿泵、灰漿攪拌機(jī)、鐓頭器、擠壓機(jī)等。