[发明专利]一种悬索桥索夹螺杆轴力检测方法

说明书

本发明公开了一种悬索桥索夹螺杆轴力检测辅助装置，该辅助装置用于检测已紧固螺杆的紧固轴力，其包括：支架、连接杆和千斤顶，该辅助装置，结构简单，使用方便，可以现场进行组装。本发明还提供了使用该辅助装置用于检测已紧固螺杆的紧固轴力的方法，在现场只需分别测量在紧固轴力状态下及张拉至1.1F_n状态下超声沿待检测的已紧固螺杆轴向传播的时间，螺杆轴力检测高效精确，同时，该检测方法考虑了待检测的已紧固螺杆夹持长度对超声测量精度的影响，通过对实验室标定K值的准确修正，可以较为精确地得到待检测的已紧固螺杆的紧固轴力值。

技术领域

本发明涉及桥梁工程检测技术领域，具体涉及一种悬索桥索夹螺杆轴力检测方法。

背景技术

悬索桥索夹是悬索桥上部结构的主要构件之一，在使用过程的主要病害是索夹在主缆上发生滑移，其原因是索夹螺杆紧固力不足导致的，我国公路桥涵养护规范(2004)3.3.9条要求检查“悬索桥吊杆上端与主缆索的索夹是否松动、移位和破损”，公路桥梁技术状况评定标准(2011)7.2.1条中也将索夹滑移大于10mm视为严重的缺损。国内已经出现由于索夹螺杆紧固力不足造成索夹滑移及吊杆倾斜的工程案例。

目前在桥梁业内，索夹螺杆紧固施工完成后，主要采用一种称之为“拔出法”的检测方法，具体做法是通过千斤顶对螺杆进行张拉，当千斤顶的张拉力与螺杆轴力相等时，螺母将卸载而产生松动，此时千斤顶的张拉力等于螺杆轴力。然而，由于螺杆长度较短则应力伸长量较小(比如长1m的螺杆，轴向应力为500MPa，则螺杆的应力伸长量也不超过2.5mm)，在千斤顶张拉力与螺杆轴力相等时，螺母往往因粗糙度等原因而未完全脱离，进而无法检测到松动，即使采用千分表检测螺母与垫板之间的位移也很难精确地捕捉这一工况。这种检测方法的误差至少在10％～20％以上。另外，发明专利螺杆检测用张拉仪及其应用(申请号201610320190.4)公布了一种现场拉拔已紧固螺杆进行标定的方法，根据现场标定的螺杆长度-拉力关系最终确定螺杆轴力。该种方法可以有效地、高精度地测量螺杆轴力，但是现场的操作繁琐，耗时耗力，成本较大。

发明内容

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种悬索桥索夹螺杆轴力检测辅助装置，结构简单，使用方便，可以现场进行组装。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：一种悬索桥索夹螺杆轴力检测方法，其包括以下步骤：

S1：提供用于检测已紧固螺杆紧固轴力的辅助装置，所述辅助装置包括：支架，其包括主体部分，所述主体部分形成一收容空间，且所述主体部分两端端面均开设有通孔；

连接杆，所述连接杆一端穿过一所述通孔且收容于所述收容空间并形成第一节段，所述连接杆另一端延伸至所述主体部分外并形成第二节段，所述第一节段和所述第二节段上分别螺接有第一连接螺母和第二连接螺母；

千斤顶，所述千斤顶位于所述主体部分与所述第二连接螺母之间且用于驱使所述第二连接螺母带动所述连接杆朝远离所述收容空间的方向运动；

S2：将所述辅助装置安装于待检测所述已紧固螺杆上，通过所述第一连接螺母连接所述已紧固螺杆与所述连接杆，并使所述支架的主体部分远离所述千斤顶的一端抵顶索夹；

S3：测量标定螺杆紧固轴力为无应力状态下超声沿该标定螺杆轴向传播的时间t₀，测量该标定螺杆紧固轴力为F状态下超声沿该标定螺杆轴向传播的时间t，得到公式一：

其中，标定螺杆与待检测的已紧固螺杆为同一批次的螺杆，K为标定螺杆在实验台上标定的一次项系数，Δt＝t-t₀；

测量紧固轴力为F时，该标定螺杆两端螺母内侧的间距L，当该标定螺杆两端螺母内侧的间距L大小变化为l时，公式一中的K值变化为k，得到公式二：