連續(xù)梁預(yù)應(yīng)力摩阻損失測試方案.doc

預(yù)應(yīng)力摩阻損失測試試 驗 方 案 有限公司 20 年 月 日目 錄1概述12. 檢測依據(jù)13. 檢測使用的儀器及設(shè)備14孔道摩阻損失的測試14.1 測試方法14.2 試驗前的準(zhǔn)備工作24.3 試驗測試步驟34.4 數(shù)據(jù)處理方法34.5 注意事項35錨口及喇叭口摩阻損失測試55.1 測試方法55.2 測試步驟561概述預(yù)應(yīng)力摩阻測試包括錨口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。預(yù)應(yīng)力摩阻損失是后張預(yù)應(yīng)力混凝土梁的預(yù)應(yīng)力損失的主要部分之一，預(yù)應(yīng)力管道摩阻損失與管道材料性質(zhì)、力筋束種類以及張拉工藝等有關(guān)，相差較大，最大可達(dá)45。工程中對預(yù)應(yīng)力管道摩阻損失采用摩阻系數(shù)和管道偏差系數(shù)k來表征，雖然設(shè)計規(guī)范給出了一些建議的取值范圍，但基于對實際工程質(zhì)量保證和施工控制的需要，以及在不同工程中其管道摩阻系數(shù)差別較大的事實，在預(yù)應(yīng)力張拉前，需要對同一工地同一施工條件下的管道摩阻系數(shù)進(jìn)行實際測定，從而為張拉時張拉力、伸長量以及預(yù)拱度等的控制提供依據(jù)。摩阻測試的主要目的一是可以檢驗設(shè)計所取計算參數(shù)是否正確，防止計算預(yù)應(yīng)力損失偏小，給結(jié)構(gòu)帶來安全隱患；二是為施工提供可靠依據(jù)，以便更準(zhǔn)確地確定張拉控制應(yīng)力和力筋伸長量；三是可檢驗管道及張拉工藝的施工質(zhì)量；四是通過大量現(xiàn)場測試，在統(tǒng)計的基礎(chǔ)上，為規(guī)范的修改提供科學(xué)依據(jù)。2. 檢測依據(jù)（1）鐵路橋涵鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（TB10002.32005）（2）鐵路橋涵施工規(guī)范（TB10203-2002）（3）擬測試梁的設(shè)計圖紙3. 檢測使用的儀器及設(shè)備（1）2臺千斤頂、2臺高壓油泵，2塊0.4級精密壓力表。（2）2臺傳感器，1臺讀數(shù)儀，2根配套連接線纜。（3）工具錨2套，工作錨1套，配套限位板1塊。（4）0.5mm精度鋼板尺2把，記錄用夾板2個，鋼筆2，計算器1，記錄紙若干。4孔道摩阻損失的測試4.1 測試方法管道摩阻常規(guī)測試方法以主被動千斤頂法為主，該方法主要存在測試不夠準(zhǔn)確和測試工藝等問題。為保證測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，使用壓力傳感器測取張拉端和被張拉端的壓力，不再使用千斤頂油表讀取數(shù)據(jù)的方法。為保證所測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確反映管道部分的摩阻影響，在傳感器外采用約束墊板的測試工藝，其測試原理如圖1所示。采用該試驗裝置，由于力傳感器直接作用在工具錨或千斤頂與梁體之間，因此各種壓縮變形等影響因素在張拉中予以及時補償，同時測試的時間歷程比較短，避免了收縮與徐變等問題，因而兩端力的差值即為管道的摩阻損失。另外，為減少測試誤差，采用固定端和張拉端交替張拉的方式進(jìn)行，即測試過程中完成一端張拉后進(jìn)行另一端的張拉測試，重復(fù)進(jìn)行3次，每束力筋共進(jìn)行6次張拉測試，取其平均結(jié)果。測試試驗過程中應(yīng)均勻連續(xù)地張拉預(yù)應(yīng)力筋，中途不宜停止，防止預(yù)應(yīng)力筋回縮引起的誤差。傳感器以及千斤頂安裝時應(yīng)確保其中軸線與預(yù)應(yīng)力筋的中軸線重合。圖1 管道摩阻測試原理該測試方法與常規(guī)測試方法比較主要特點如下：(1) 測試原理正確：圖1中約束墊板的圓孔直徑與管道直徑基本相等，如此可使力筋以直線形式穿過喇叭口和壓力傳感器，力筋與二者沒有接觸，所測數(shù)據(jù)僅包括管道摩阻力，保證了管道摩阻損失測試的正確性。而常規(guī)測試中所測摩阻力包括了喇叭口的摩阻力，測試原理上存在缺陷。(2) 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠：采用穿心式壓力傳感器提高了測試數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性，不受張拉千斤頂?shù)挠绊憽?3) 安裝簡單，拆卸方便：實測中僅使用一個千斤頂，被動端不再安裝千斤頂，使得測試安裝工作量大為減小。實測時預(yù)先將千斤頂油缸略加頂出，以便拆卸張拉端夾片；被動端夾片的拆卸待張拉千斤頂回油后，搖晃力筋即可拆卸夾片。(4) 力筋可正常使用：從喇叭口到壓力傳感器外端，力筋與二者沒有接觸，不會對這部分力筋造成損傷，即兩個工作錨之間的力筋沒有損傷，可以正常使用。(5) 對于較長的預(yù)應(yīng)力鋼束，如果千斤頂?shù)男谐滩蛔銜r，為避免重復(fù)倒頂引起預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮造成的誤差，可以采取在張拉端用2臺千斤頂串聯(lián)后同時張拉。4.2 試驗前的準(zhǔn)備工作（1）原始數(shù)據(jù)收集。包括孔道鋼束參數(shù)（鋼束工作長度、起彎角、錨固時的控制力、鋼束組成、設(shè)計鋼束伸長值）、成孔方式、錨具規(guī)格型號、鋼絞線參數(shù)及實測彈性模量。（2）傳感器、讀數(shù)儀、千斤頂、高壓油泵、精密壓力表（0.4級）檢查。（3）千斤頂和精密壓力表的標(biāo)定，千斤頂應(yīng)標(biāo)定進(jìn)油、回油曲線。（4）根據(jù)標(biāo)定結(jié)果，按每級5MPa確定張拉分級。（5）按照代表性原則選擇試驗孔道，每種線形的孔道基本包括在內(nèi)，至少選擇4-6個孔道，所選孔道基本均勻分布在截面的兩側(cè)，計算所選試驗孔道鋼絞線的下料長度并下料、穿束。（6）孔道、梁端面清理干凈。4.3 試驗測試步驟（1）根據(jù)試驗布置圖安裝傳感器、錨具、錨墊板、千斤頂。（2）錨固端千斤頂主缸進(jìn)油空頂100mm（根據(jù)鋼束理論伸長值確定）關(guān)閉，兩端預(yù)應(yīng)力鋼束均勻楔緊于千斤頂上，兩端裝置對中。（3）千斤頂充油，保持一定數(shù)值（約4MPa）。（4）甲端封閉，乙端張拉。根據(jù)張拉分級表，張拉端千斤頂進(jìn)油進(jìn)行張拉，每級均讀取兩端傳感器讀數(shù)，并測量鋼絞線伸長量，每個管道張拉三次；（5）仍按上述方法，但乙端封閉，甲端張拉，用同樣方法再做一遍；（6) 張拉完后卸載至初始位置，退錨進(jìn)行下一孔道鋼絞線的測試。每級荷載下均需記錄的測試數(shù)據(jù)有：主動端與被動端壓力傳感器讀數(shù)、張拉端的油缸伸長量、油表讀數(shù)、張拉端夾片外露量，所測數(shù)據(jù)均在記錄本上即時記錄。4.4 數(shù)據(jù)處理方法二元線性回歸法計算、K值分級測試預(yù)應(yīng)力束張拉過程中主動端與被動端的荷載，并通過線性回歸確定管道被動端和主動端荷載的比值，然后利用二元線性回歸的方法確定預(yù)應(yīng)力管道的k、值。二元線性回歸法是建立在數(shù)理統(tǒng)計基礎(chǔ)上的計算方法，如果原始數(shù)據(jù)離散性大，則計算結(jié)果不穩(wěn)定，任意增加或減少幾組數(shù)據(jù)會造成結(jié)果的較大變動，反之則可證明原始數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。只有原始數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠的情況下方可采用此法。4.5 注意事項（1）張拉千斤頂與壓力傳感器的安裝順序如圖1所示，被動端（錨固端）的鋼環(huán)板換成千斤頂，約束墊板換成對中套（和壓力傳感器配套的）或限位板。（2）千斤頂、壓力傳感器和喇叭口要嚴(yán)格對中（中心線重合），不要使壓力傳感器發(fā)生偏載，要使壓力傳感器均勻受壓。（3）被動端錨固用的千斤頂，在張拉前主缸空頂10cm關(guān)閉，以便于退錨。（4）由于實際張拉為兩端張拉，而試驗為一端張拉，因此千斤頂行程可能不夠?？刹捎脧埨舜?lián)兩臺頂。（5）試驗中應(yīng)及時處理數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)反常，應(yīng)查找原因，看傳感器是否對中或千斤頂是否已經(jīng)穩(wěn)住，并應(yīng)增加試驗次數(shù)。每做完一束均要計算實測伸長值、理論伸長值并校核誤差。（6）鋼束彎起角指其圓心角，等于弧長除以半徑。（7）根據(jù)摩阻試驗示意圖，被測試鋼絞線下料長度兩端宜預(yù)留足夠長度（包含千斤頂、錨具高度及每個壓力傳感器高15cm，富余長度每端30cm）便于試驗。被測試孔道只穿相應(yīng)鋼絞線，不按裝工作錨具和夾片。5錨口及喇叭口摩阻損失測試5.1 測試方法由于張拉過程中力筋不可避免的與喇叭口和錨圈口接觸并發(fā)生相對滑動，必然產(chǎn)生摩擦阻力，而這些摩擦阻力包括在張拉控制應(yīng)力中。而規(guī)范中有的給出了參考值，如錨圈口摩阻給出的參考值為5%，但要求有條件者要測試；而喇叭口摩阻則沒有對應(yīng)的參考數(shù)值，設(shè)計采用的喇叭口和錨圈口摩阻損失之和為張拉控制應(yīng)力的6%，故此需要進(jìn)行現(xiàn)場實測?？紤]到測試方便和準(zhǔn)確測試所確定的內(nèi)容，在地面上制作了一混凝土長方體（混凝土試塊與基礎(chǔ)的連接要牢固，試塊混凝土強度不低于梁體混凝土設(shè)計強度），其尺寸大約為4.0m0.8m0.8m，留有與力筋管道相同的直線孔道，兩端安埋了喇叭口。以此為試驗平臺，采用多組錨頭和鋼絞線反復(fù)測試此項損失。錨圈口摩阻損失測試采用工作狀態(tài)的錨頭(必須安裝夾片)，然后通過其前后的壓力傳感器測得其數(shù)值，測試原理如圖2所示。用兩端傳感器測出錨具和錨墊板前后拉力差值即為錨具的錨口摩阻和錨墊板摩阻損失之和，以張拉力的百分率計。（每種規(guī)格錨具選取三套進(jìn)行試驗，每套錨具共計張拉2次。）圖2 喇叭口和錨圈口損失測試原理5.2 測試步驟錨口和錨墊板摩阻損失試驗具體測