預(yù)應(yīng)力砼箱梁孔道摩阻錨口喇叭口摩阻損失測(cè)試

1、預(yù)應(yīng)力砼箱梁孔道摩阻，錨口、喇叭口摩阻損失測(cè)試海威公司 彭楠楠 魏正軍摘 要：結(jié)合遂平梁場(chǎng)預(yù)應(yīng)力施工實(shí)踐，介紹一種較為新穎的箱梁孔道摩阻和錨圈口摩阻損失測(cè)試方法，提供隨機(jī)抽測(cè)8片箱梁測(cè)試分析資料。關(guān)鍵詞：箱梁；孔道摩阻損失；錨口，喇叭口摩阻損失；測(cè)試 已頒交通部、鐵道部關(guān)于預(yù)應(yīng)力損失測(cè)定資料中，孔道摩阻損失和錨圈口摩阻損失測(cè)定，為傳統(tǒng)主被動(dòng)千斤頂法，該法除測(cè)試精度外，操作工藝也存在一些缺點(diǎn)。本文介紹目前工程界已較普遍使用，兩端安裝經(jīng)過(guò)標(biāo)定穿心式壓力傳感器的測(cè)試方法；該法可有效提高測(cè)試精度，操作工藝比較明確規(guī)范。1 遂平梁場(chǎng)基本情況和張拉工藝遂平制梁場(chǎng)預(yù)制鐵路預(yù)應(yīng)力簡(jiǎn)支箱梁，規(guī)格為23.5m，6

2、片；31.5m，624片；共計(jì)630片箱梁。型式為單箱單室等高度簡(jiǎn)支箱梁，梁端底版，頂板及腹板內(nèi)部局部向內(nèi)側(cè)加厚。預(yù)應(yīng)力筋公稱(chēng)直徑15.2mm，抗拉強(qiáng)度Rm=1860MPa，彈性模量Ep=1.95×105MPa，孔道采用橡膠抽拔管成形。預(yù)加應(yīng)力分三階段：預(yù)張拉，拆除端模張拉部分預(yù)應(yīng)力，砼強(qiáng)度f(wàn)c=33.5Mpa；初張拉，制梁臺(tái)座上進(jìn)行，砼強(qiáng)度f(wàn)c=43.5Mpa；終張拉，存梁臺(tái)座上進(jìn)行，砼強(qiáng)度f(wàn)c=53.5Mpa,彈性模量Ec=35.5Gpa，且砼齡期不少于10d。(預(yù)應(yīng)力張拉順序見(jiàn)表1、表2、表3)。兩種跨度箱梁截面如圖1，2所示圖1 31.5m預(yù)應(yīng)力砼鐵路橋簡(jiǎn)支箱梁預(yù)應(yīng)力孔道分布

3、圖圖2 23.5m預(yù)應(yīng)力砼鐵路橋簡(jiǎn)支箱梁預(yù)應(yīng)力孔道分布圖 預(yù)張拉順序表 表1張拉順序12323.5梁2N72N2a2N131.5m梁2N62N2a2N1b 初張拉順序表 表2張拉順序1234523.5梁2N42N2c2N5/31.5m梁2N2c2N32N72N102N2d 終張拉順序表 表3張拉順序123456723.5m梁2N82N2c2N62N32N2b2N72N2a31.5m梁2N92N82N1a2N2d2N52N42N2b張拉順序89101112131431.5m梁2N52N12N4/31.5m梁2N102N72N62N32N1b2N2c2N2a2 箱梁預(yù)應(yīng)力損失組成預(yù)應(yīng)力損失分為瞬時(shí)

4、損失和長(zhǎng)期損失，如圖3所示。瞬時(shí)損失 長(zhǎng)期損失彈性壓縮摩擦阻力錨具變形預(yù)應(yīng)力總損失砼收縮砼徐變鋼筋松馳圖3 箱梁預(yù)應(yīng)力損失組成2.1 預(yù)應(yīng)力鋼絞線與孔壁間摩阻損失箱梁張拉時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼絞線與孔壁接觸滑動(dòng)產(chǎn)生摩擦阻力，可分為彎道影響和孔道走動(dòng)影響兩部分。理論上講，直線孔道無(wú)摩阻損失，施工時(shí)因震動(dòng)等原因孔道并非理想順直，加之預(yù)應(yīng)力鋼絞線因自重而下垂，與孔道實(shí)際上有接觸，產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)時(shí)產(chǎn)生摩阻力，稱(chēng)孔道走動(dòng)影響(或偏差影響、長(zhǎng)度影響)。預(yù)應(yīng)力鋼絞線對(duì)孔道內(nèi)壁的徑向壓力產(chǎn)生摩阻力，稱(chēng)為彎道影響，其計(jì)算公式為：式中：預(yù)應(yīng)力鋼絞線控制張拉應(yīng)力；預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉端至計(jì)算截面水平投影距離(m)；預(yù)應(yīng)力鋼絞線與孔

5、道壁摩擦系數(shù)； k孔道每米長(zhǎng)度局部偏差摩擦系數(shù)；張拉端至計(jì)算截面曲線孔道部分切線夾角(rad)；預(yù)應(yīng)力鋼筋截面積。本文下面將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)介紹。2.2 錨具變形、鋼絞線回縮和接縫壓縮引起的損失箱梁張拉結(jié)束錨固時(shí)，錨具受巨大壓力，使錨具自身及錨下墊板產(chǎn)生壓密變形，同時(shí)有些錨具的預(yù)應(yīng)力鋼絞線還要向內(nèi)回縮；拼裝式構(gòu)件的接縫，在錨固后也將繼續(xù)壓密變形，所有這些變形都將使錨固后的預(yù)應(yīng)力鋼絞線放松，引起應(yīng)力損失()，按下式計(jì)算： =式中：張拉端錨具變形，鋼絞線回縮和接縫壓縮值之和，可根據(jù)試驗(yàn)確定，當(dāng)無(wú)可靠資料時(shí)，按照相關(guān)規(guī)范采用； 從張拉端至計(jì)算截面孔道長(zhǎng)度，一般取水平投影長(zhǎng)度(mm)；預(yù)應(yīng)力鋼絞線彈性模量

6、，2.02X105 Mpa(試驗(yàn)值)。2.3 砼彈性壓縮引起的損失預(yù)應(yīng)力砼箱梁張拉時(shí)，砼彈性壓縮是在張拉過(guò)程中完成的，一次完成張拉的構(gòu)件，不會(huì)引起應(yīng)力損失。但是，預(yù)應(yīng)力鋼絞線根數(shù)往往較多，采用分批張拉錨固或逐束張拉錨固的，張拉后批鋼絞線時(shí)，產(chǎn)生的砼彈性壓縮變形，使先批已張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線產(chǎn)生應(yīng)力損失，通常稱(chēng)為分批張拉應(yīng)力損失，用表示。=式中：預(yù)應(yīng)力鋼絞線彈性模量與砼彈性模量比值；在計(jì)算截面上先張拉鋼束重心處，由后張拉各批鋼絞線所產(chǎn)生的砼法向應(yīng)力之和，對(duì)于簡(jiǎn)支梁，取1/4跨度處截面為準(zhǔn)計(jì)算沿梁長(zhǎng)平均2.4 預(yù)應(yīng)力鋼絞線應(yīng)力松弛損失預(yù)應(yīng)力鋼絞線在應(yīng)力作用下，隨加荷時(shí)間延長(zhǎng)產(chǎn)生徐變變形。一般稱(chēng)鋼絞線松

7、弛或者應(yīng)力松弛。后張法預(yù)應(yīng)力構(gòu)件，松弛損失值在使用階段中完成。按時(shí)間延長(zhǎng)建立完成損失終值百分比。其計(jì)算方法如下：采用低松弛預(yù)應(yīng)力鋼絲或鋼絞線：當(dāng)時(shí)，當(dāng)時(shí)，根據(jù)規(guī)范，實(shí)際計(jì)算時(shí)，當(dāng)初應(yīng)力小于鋼絞線極限強(qiáng)度50%時(shí)，松弛量甚小，可忽略不計(jì)。2.5 砼收縮和徐變砼收縮，徐變會(huì)使預(yù)應(yīng)力砼構(gòu)件縮短，因而引起應(yīng)力損失。收縮與徐變變形性能相似，影響因素大都相同，將砼收縮與徐變引起應(yīng)力損失值綜合計(jì)算，對(duì)于箱梁： ，式中：，受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼絞線中由于砼收縮徐變所產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力損失；受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼絞線在各自合力點(diǎn)所產(chǎn)生的砼法向壓應(yīng)力；受拉區(qū)、受壓區(qū)預(yù)應(yīng)力鋼絞線與非預(yù)應(yīng)力筋的配筋率（其值為受拉區(qū)和受壓區(qū)

8、預(yù)應(yīng)力鋼絞線和非預(yù)應(yīng)力筋的截面面積與砼結(jié)構(gòu)截面面積之比）施加預(yù)應(yīng)力時(shí)，砼立方體抗壓強(qiáng)度。砼收縮和徐變是長(zhǎng)期過(guò)程，但是箱梁預(yù)施應(yīng)力過(guò)程與之相比歷時(shí)短，在預(yù)應(yīng)力施工中，按設(shè)計(jì)給定值計(jì)算。2.6 預(yù)應(yīng)力筋和臺(tái)座之間溫差此項(xiàng)損失，在先張法構(gòu)件蒸養(yǎng)或者其他加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)才考慮。在此不予考慮。綜合考慮多方面原因，在箱梁實(shí)際預(yù)應(yīng)力施工時(shí)，對(duì)第一項(xiàng)應(yīng)力損失現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試。預(yù)應(yīng)力施工時(shí)，實(shí)際施工與設(shè)計(jì)給定的預(yù)應(yīng)力損失估算可能存在較大偏差，特別是孔道摩阻、錨口摩阻、錨墊板喇叭口摩阻。這些摩阻損失與孔道材料性質(zhì)、力筋束種類(lèi)以及張拉工藝等有關(guān)，實(shí)際施工值與設(shè)計(jì)值相差最大可達(dá)45。一般設(shè)計(jì)文件中，按照設(shè)計(jì)規(guī)范給出了建議取值范圍，

9、對(duì)于大型橋梁和大型預(yù)制梁場(chǎng)設(shè)計(jì)規(guī)范提出專(zhuān)門(mén)進(jìn)行孔道摩阻損失，錨口，喇叭口摩阻損失測(cè)試要求?？瓦\(yùn)專(zhuān)線預(yù)應(yīng)力砼預(yù)制梁暫行技術(shù)條件(鐵科技【2004】120號(hào))，簡(jiǎn)稱(chēng)技術(shù)條件。規(guī)定：預(yù)制梁試生產(chǎn)期間，至少對(duì)2片梁體進(jìn)行各種預(yù)應(yīng)力瞬時(shí)損失測(cè)試，確定預(yù)應(yīng)力實(shí)際損失，必要時(shí)請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)方對(duì)張拉控制應(yīng)力進(jìn)行調(diào)整。正常生產(chǎn)后每100片進(jìn)行一次損失測(cè)試。需測(cè)試的各項(xiàng)瞬時(shí)損失有：孔道摩阻，錨口、錨墊板喇叭口摩阻，錨具回縮損失等，以下結(jié)合遂平制梁場(chǎng)預(yù)應(yīng)力砼箱梁張拉工藝實(shí)施進(jìn)行測(cè)試說(shuō)明。3.1 測(cè)試目的(1)檢驗(yàn)設(shè)計(jì)參數(shù)；(2)為施工提供數(shù)據(jù)支撐；(3)檢驗(yàn)孔道及張拉工藝施工質(zhì)量；(4)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，在統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上，為規(guī)程修訂提

10、供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)參考。3.2 摩阻測(cè)試準(zhǔn)備(1)基礎(chǔ)資料收集 包括：預(yù)應(yīng)力鋼絞線參數(shù)(工作長(zhǎng)度，起彎角，錨固控制力，鋼絞線組成，設(shè)計(jì)鋼絞線伸長(zhǎng)值)；成孔方式，錨具情況(生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號(hào)、廠家提供的錨口摩阻損失率)；參數(shù)(生產(chǎn)廠家、型號(hào)規(guī)格、實(shí)測(cè)彈性模量)。(2)傳感器、千斤頂、高壓油泵、精密壓力表(0.4級(jí))檢查，選用規(guī)格如表4所示。 測(cè)試器具一覽表 表4所用器材選用考慮因素選用型號(hào)器材數(shù)量傳感器根據(jù)控制力數(shù)值和安全系數(shù)確定柳州LS-300型傳感器2(臺(tái))配套連接線纜連接傳感器與傳感器配套使用2(根)千斤頂張拉噸位為張拉力1.5倍300T穿心式千斤頂(YCD3000)2(臺(tái))高壓油泵油泵郵箱容量應(yīng)

11、為千斤頂總輸油量1.5倍，額定油壓數(shù)應(yīng)為使用油壓數(shù)1.4倍柳州ZB4-600H型油泵2(臺(tái))高壓油表表面最大讀數(shù)為張拉力倍，精度不低于0.5MPa江蘇無(wú)錫紅旗牌 YN-60型2(塊) (3)傳感器系統(tǒng)標(biāo)定(用壓力機(jī))，千斤頂和精密壓力表標(biāo)定(用標(biāo)定好的傳感器)。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(jí)4MPa確定張拉分級(jí)。(5)現(xiàn)場(chǎng)確定傳感器、千斤頂對(duì)中方法，檢查位置是否有干涉。(6)計(jì)算鋼絞線下料長(zhǎng)度并下料、穿束(兩端鋼絞線長(zhǎng)度比設(shè)計(jì)長(zhǎng)度均多出1.2m)。(7)孔道、梁端面清理干凈。(8)準(zhǔn)備足夠記錄表格。(9)對(duì)有關(guān)操作人員進(jìn)行技術(shù)交底。3.3 測(cè)試內(nèi)容以跨度32.6m，ZJ

12、SP31.5 Z-411箱梁為例，孔道摩阻測(cè)試選定六條孔道(N9、N8、N5、N4、N2b、N1a)，測(cè)定張拉束主動(dòng)端與被動(dòng)端實(shí)測(cè)壓力值，根據(jù)規(guī)范規(guī)定公式計(jì)算摩擦系數(shù)和偏差系數(shù)k。設(shè)計(jì)摩阻系數(shù)=0.55，偏差系數(shù)k=0.0015。根據(jù)鐵路橋涵鋼筋砼和預(yù)應(yīng)力砼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范TB10002.3-2005第 條規(guī)定，箱梁張拉時(shí)，預(yù)應(yīng)力鋼絞線與孔道間摩擦引起的應(yīng)力損失按式(1)計(jì)算： (1)式中：預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉端曲線切線與計(jì)算截面曲線切線間夾角，稱(chēng)曲線包角；從張拉端至計(jì)算截面孔道長(zhǎng)度，一般取水平投影長(zhǎng)度；摩擦系數(shù)；為偏差系數(shù)。曲線包角實(shí)用計(jì)算以綜合法計(jì)算精度較好，其表達(dá)式為： 式中： 空間曲線在水平面

13、內(nèi)投影切線角之和；空間曲線在圓柱面內(nèi)展開(kāi)的豎向切線角之和。根據(jù)公式，求孔道摩阻損失，需求得 ，3.4 測(cè)試方法圖4 孔道摩阻測(cè)試原理示意常規(guī)孔道摩阻測(cè)試方法是主被動(dòng)千斤頂法(根據(jù)交通部公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范附錄G-9，預(yù)應(yīng)力損失的測(cè)定)，該法測(cè)試精度存在一些問(wèn)題。 (圖中左端固定端可以用和右端相同千斤頂代替) (1)千斤頂內(nèi)部存在摩擦阻力，主被動(dòng)端交替測(cè)試可消除大部分影響，但仍存在一定影響；(2)千斤頂主動(dòng)和被動(dòng)張拉油表讀數(shù)是不同的，需測(cè)試前現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定主、被動(dòng)張拉曲線，主被動(dòng)張拉曲線即主動(dòng)張拉和被動(dòng)張拉時(shí)張拉力和油表讀數(shù)的回歸方程，是數(shù)理統(tǒng)計(jì)的結(jié)果，較之穿心式千斤頂法精確程度低；(3)鋼絞線從喇叭

14、口到千斤頂張拉端長(zhǎng)度不足，使鋼絞線和喇叭口有接觸，產(chǎn)生一定摩擦阻力，測(cè)試數(shù)據(jù)包含該部分影響，影響值難以消除。鑒于主被動(dòng)千斤頂法存在以上缺陷，鐵路部門(mén)至今沒(méi)有新的測(cè)試方法相關(guān)規(guī)定，項(xiàng)目采用了鐵路行業(yè)已較普遍采用，工藝藝也較成熟的傳感器法。傳感器法是在張拉端和固定端，安裝經(jīng)過(guò)標(biāo)定的穿心式壓力傳感器，千斤頂逐級(jí)張拉到設(shè)計(jì)張拉力。壓力傳感器讀取張拉端和被張拉端壓力，不再使用千斤頂油表讀數(shù)方法。為保證數(shù)據(jù)準(zhǔn)確反映孔道部分摩阻影響，傳感器外采用約束墊板測(cè)試工藝。張拉過(guò)程中，分別讀取兩端力傳感器示值，表示各級(jí)張拉力未受損失張拉力，受損失后力，測(cè)試裝置如圖4所示。(圖中左端固定端可以用和右端相同千斤頂代替)。

15、該裝置，壓力傳感器直接作用與工具錨或千斤頂與梁體之間，各種壓縮變形影響因素在張拉中及時(shí)補(bǔ)償，測(cè)試時(shí)間比較短，避免了收縮與徐變問(wèn)題，兩端力差值即孔道摩阻損失。為減少測(cè)試誤差，采用固定端和張拉端交替張拉，重復(fù)3次，每束預(yù)應(yīng)力筋共進(jìn)行6次張拉測(cè)試，取平均結(jié)果。測(cè)試中均勻連續(xù)張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線，中途不停止，防止預(yù)應(yīng)力鋼絞線回縮，引起誤差。傳感器以及千斤頂安裝時(shí)，中軸線與預(yù)應(yīng)力鋼絞線中軸線重合。該測(cè)試方法與傳統(tǒng)方法相比，優(yōu)點(diǎn)如下：(1)測(cè)試原理科學(xué)、合理。圖4中約束墊板的圓孔直徑與孔道直徑基本相等，預(yù)應(yīng)力鋼絞線以直線形式穿過(guò)喇叭口和壓力傳感器，與二者沒(méi)有接觸，所測(cè)數(shù)據(jù)僅包括孔道摩阻力，保證了孔道摩阻損失測(cè)

16、試正確性。常規(guī)測(cè)試中所測(cè)孔道摩阻力，包括喇叭口摩阻力，測(cè)試原理存在缺陷。(2)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。穿心式壓力傳感器提高了測(cè)試數(shù)據(jù)可靠性和準(zhǔn)確性，不受張拉千斤頂影響。(3)預(yù)應(yīng)力鋼絞線可正常使用。從喇叭口到壓力傳感器外端，鋼絞線與二者沒(méi)有接觸，鋼絞線未損傷，可以正常使用。(4)預(yù)應(yīng)力鋼絞線較長(zhǎng)，千斤頂行程不足時(shí)，為避免重復(fù)倒頂引起鋼絞線回縮誤差，采取兩種方法：一：固定端將鋼環(huán)板更換為1臺(tái)千斤頂，測(cè)試前用該千斤頂將鋼絞線張拉到一定荷載后鎖緊油閥，從另一張拉端開(kāi)始張拉測(cè)試；二：張拉端采用2臺(tái)千斤頂串聯(lián)后同時(shí)張拉。3.5 測(cè)試步驟(1)千斤頂充油，保持一定數(shù)值(約4MPa)；(2)甲端封閉，乙端張拉。張拉時(shí)

17、分級(jí)升壓，直至張拉控制應(yīng)力。記錄乙端壓力傳感器讀數(shù)，甲端壓力傳感器讀數(shù)，反復(fù)進(jìn)行3次，取平均值記為和；(3)仍按上述方法，但乙端封閉，甲端張拉，分級(jí)張拉至控制應(yīng)力。記錄甲端壓力傳感器讀數(shù)，乙端壓力傳感器讀數(shù)，反復(fù)進(jìn)行3次，取平均值記為和；(4)和進(jìn)行平均記為，和進(jìn)行平均記為。則和即為該孔道張拉端和被動(dòng)端壓力。3.6 參數(shù)識(shí)別根據(jù)圖4測(cè)試原理，設(shè)張拉端壓力傳感器測(cè)試值為，被動(dòng)端壓力傳感器測(cè)試值為， 為孔道全長(zhǎng)曲線包角，式(1)兩邊乘以預(yù)應(yīng)力鋼筋有效面積，式(1)可寫(xiě)為： (2)將式(2)兩邊取自然對(duì)數(shù)，令，經(jīng)整理可得： (3)已知、x和時(shí)，需要識(shí)別孔道摩阻參數(shù)為值和k值。理論上僅要兩組測(cè)試結(jié)果就

18、可確定，實(shí)際測(cè)試中，誤差不可避免，利用實(shí)測(cè)結(jié)果，上式中右邊應(yīng)為一個(gè)誤差量i與之對(duì)應(yīng)，即 (4)為減小誤差進(jìn)行多次測(cè)試，多組測(cè)試結(jié)果采用最小二乘法進(jìn)行摩阻系數(shù)參數(shù)識(shí)別。根據(jù)最小二乘法極值原理，對(duì)于同一工地，同一成孔方法和同一材質(zhì)孔道，存在一組值和k值，使式(5)中，誤差i的平方和最小。即此時(shí)有： (5)為最小。； (6)將式(6)代入式(5)得： (7)式中： 第i個(gè)孔道對(duì)應(yīng)值，為第i個(gè)孔道對(duì)應(yīng)力筋水平投影長(zhǎng)度(m)；第i個(gè)孔道對(duì)應(yīng)力筋空間曲線包角(rad)，為實(shí)際測(cè)試孔道數(shù)目，且不同線形力筋數(shù)目不小于2。利用式(7)將各孔道測(cè)試結(jié)果轉(zhuǎn)換成關(guān)于和k的二元一次方程組，不難求解得到孔道摩阻系數(shù)和孔道

19、偏差系數(shù)k。亦可以運(yùn)用Matlable進(jìn)行二元線性回歸計(jì)算。4 錨口及喇叭口摩阻損失4.1 測(cè)試原因張拉過(guò)程中鋼絞線不可避免與喇叭口和錨圈口接觸，產(chǎn)生相對(duì)滑動(dòng)，產(chǎn)生摩擦阻力，其值應(yīng)包括在張拉控制應(yīng)力中。設(shè)計(jì)規(guī)范給出參考值為張拉控制應(yīng)力的6%，本場(chǎng)確定，錨圈口摩阻和喇叭口摩阻需進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)。4.2 測(cè)試方法測(cè)試在砼試件實(shí)施，構(gòu)件截面中心處預(yù)應(yīng)力孔道為直孔道，成孔方式及錨具、錨墊板與箱梁采用的完全相同?？紤]到測(cè)試方便和準(zhǔn)確測(cè)試所確定內(nèi)容，制作2個(gè)砼長(zhǎng)方體，尺寸為0.5m×0.5m×4.0m，留有與預(yù)應(yīng)力孔道相同直線孔道，兩端安埋喇叭口，分別用以做9束和12束鋼絞線的錨口與喇叭口

20、摩阻測(cè)試。以此為測(cè)試平臺(tái)，采用多組錨頭和鋼絞線反復(fù)測(cè)試此項(xiàng)損失。錨圈口與喇叭口摩阻損失測(cè)試采用工作狀態(tài)錨頭(必須安裝夾片)，通過(guò)其前后壓力傳感器測(cè)其數(shù)值，測(cè)試原理如圖5所示(圖中左端固定端可以用和右端相同千斤頂代替)。圖5 喇叭口和錨圈口損失測(cè)試原理示意圖4.3 測(cè)試步驟(1)千斤頂充油，保持一定數(shù)值(約4MPa)；(2)甲端封閉，乙端張拉。張拉到控制應(yīng)力。記錄乙端壓力傳感器讀數(shù)，甲端壓力傳感器讀數(shù)，反復(fù)3次，取平均值記為和；(3)仍按上述方法，但乙端封閉，甲端張拉，張拉至控制應(yīng)力。記錄甲端壓力傳感器讀數(shù)，乙端壓力傳感器讀數(shù)，進(jìn)行3次，取平均值記為和；(4)將和進(jìn)行平均記為，和進(jìn)行平均記為。則

21、和即為該孔道張拉端和被動(dòng)端壓力。(5)喇叭口和錨圈扣摩阻損失：=-5 測(cè)試結(jié)果5.1 孔道摩阻損失測(cè)試結(jié)果遂平制梁場(chǎng)預(yù)應(yīng)力孔道采用芯棒成孔工藝，設(shè)計(jì)提供摩阻系數(shù)=0.55，偏差系數(shù)k=0.0015。選擇跨度32.6m， ZJSP31.5Z-411箱梁六條孔道(N9、N8、N5、N4、N2b、N1a)孔道摩阻測(cè)試，測(cè)試基本數(shù)據(jù)如表5所示，測(cè)試數(shù)據(jù)分析如表6所示。測(cè)試基本數(shù)據(jù) 表5鋼束編號(hào)鋼絞線規(guī)格孔道成孔方式孔道直徑(mm)所在位置P2/P1實(shí)測(cè)回歸值第一次第二次N1a12-15.2抽芯棒90底板0.8860.89N2b9-15.280底板0.7940.79N49-15.280腹板0. 7140

22、.72N59-15.280腹板0.6730.68N89-15.280腹板0.7320.73N99-15.280腹板0.670.67 測(cè)試數(shù)據(jù)分析 表6梁型鋼束編號(hào)(m) (rad)P2/P122直線N1a31.8380.13950.8860.121040.019464.44140.016881013.658243.85362N2b32.3380.13950.7940.230670.019464.511150.032181045.746247.45947N432.4360.36630.7140.336780.1341811.881310.12341052.094110.92679N532.509

23、0.50590.6730.396010.2559316.44630.200341056.8350812.87389N832.5060.36630.7320.311970.1341811.906950.114281056.6400410.14105N932.5790.50590.670.400480.2559316.481720.20261061.3912413.047160.8191465.668830.689686286.3649458.30197根據(jù)P2/P1實(shí)測(cè)回歸值，以第一次測(cè)試為準(zhǔn)，建立方程。將表6中數(shù)據(jù)代入公式(7),得到方程：解得=0.606和k=0.0029，(設(shè)計(jì)摩阻系數(shù)=0

24、.55，偏差系數(shù)k=0.0015)，測(cè)試計(jì)算，k值比設(shè)計(jì)值大，原因是管道定位偏差較大。5.2 錨口及喇叭口摩阻損失測(cè)試結(jié)果與分析模型梁M15-9和M15-12錨具錨圈口和喇叭口摩阻損失之和測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表7、8所示。 1#模型梁M15-9測(cè)試錨具數(shù)據(jù) 表7 循環(huán)次數(shù)錨口和喇叭口摩阻損失錨具回縮量(mm)總損失(%)平均值(%)偏差(%)回縮值(mm)平均值(mm)16.50 6.538.83 5.10 5.1026.60 5.00 36.50 5.20 2#模型梁M15-12錨具測(cè)試數(shù)據(jù) 表8循環(huán)次數(shù)錨口和喇叭口摩阻損失錨具回縮量(mm)總損失(%)平均值(%)*偏差(%)回縮值(mm)平均值(m

25、m)16.90 6.8313.83 5.10 5.226.70 5.20 36.90 5.20 注釋?zhuān)哄^口和喇叭口摩阻損失偏差：測(cè)試平均值與設(shè)計(jì)值6%的偏差錨具回縮量平均值：計(jì)算所用數(shù)據(jù)6 測(cè)試結(jié)果處理控制應(yīng)力公式 平均應(yīng)力公式 伸長(zhǎng)量計(jì)算公式 依據(jù)，k值計(jì)算各鋼絞線相應(yīng)伸長(zhǎng)量，張拉過(guò)程中應(yīng)及時(shí)校核鋼絞線張拉伸長(zhǎng)值，采用應(yīng)力應(yīng)變雙控，以保證預(yù)施應(yīng)力。技術(shù)條件規(guī)定，試生產(chǎn)期間對(duì)2片箱梁測(cè)試瞬時(shí)損失。分別產(chǎn)生，k值，和錨具回縮量值。，k值與設(shè)計(jì)給定值比較，錨具回縮量平均值用于計(jì)算總體預(yù)應(yīng)力損失的值。以此驗(yàn)證施工時(shí)預(yù)應(yīng)力孔道定位的準(zhǔn)確性，同時(shí)認(rèn)為一定程度上也可以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)部門(mén)給定值的精確性，正常生產(chǎn)后

26、每100片箱梁隨機(jī)抽樣，進(jìn)行一次損失測(cè)試，檢驗(yàn)生產(chǎn)期間預(yù)應(yīng)力工藝執(zhí)行情況，包括及時(shí)調(diào)整孔道定位，確定預(yù)應(yīng)力修正值。按設(shè)計(jì)要求，隨機(jī)抽測(cè)8片箱梁，測(cè)試資料匯總見(jiàn)表9。 8片箱梁測(cè)試資料匯總表統(tǒng)計(jì) 表9測(cè)試梁編號(hào)測(cè)試值測(cè)試k值錨口,喇叭口摩阻之和(%)值偏差(%)k值偏差(%)錨口,喇叭口摩阻偏差(%)10.5620.00226.122.18 46.67 2.00 20.5730.00216.034.18 40.00 0.50 30.5910.00196.247.45 26.67 4.00 40.6010.00246.459.27 60.00 7.50 50.5770.00186.094.91 2

27、0.00 1.50 60.6060.00296.6810.18 93.33 11.33 70.5860.00166.326.55 6.67 5.33 80.5920.00216.237.64 40.00 3.83 施工過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格控制孔道定位及成孔工藝，以減少成孔孔道摩阻系數(shù)變異，保證后續(xù)箱梁預(yù)施應(yīng)力準(zhǔn)確，如果出現(xiàn)影響孔道摩阻變化的因素，或?qū)嶋H伸長(zhǎng)值和計(jì)算伸長(zhǎng)值差值超限，應(yīng)及時(shí)查找原因，對(duì)箱梁進(jìn)行孔道摩阻系數(shù)測(cè)試，重新調(diào)整張拉力。根據(jù)測(cè)試，錨口和喇叭口摩阻超出控制應(yīng)力的6%,需要在計(jì)算張拉力時(shí)重新考慮錨口和喇叭口摩阻，調(diào)整張拉控制應(yīng)力，保證施加預(yù)應(yīng)力應(yīng)力質(zhì)量。7 總體預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算ZJSP31.5 Z-411箱梁中N1a孔道預(yù)應(yīng)力損失值匯總，見(jiàn)表 10。 N1a孔道預(yù)應(yīng)力損失值匯總表 表10損失內(nèi)容計(jì)算