预应力摩阻损失测试试 验方案 文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
预应力摩阻损失测试 试验方案 山东铁正工程试验检测中心有限公司 二〇一0年十一月八日 目录
1．概述 预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。预应力摩阻损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一，对它的准确估计将关系到有效预应力是否能满足梁使用要求，影响着梁体的预拱变形，在某些情况下将影响着桥梁的整体外观等。过高的估计会使得预应力张拉过度，导致梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂，且梁体延性会降低；过低的估计则不能施加足够的预应力，进而影响桥梁的承载能力、变形和抗裂度等。 预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关，相差较大，最大可达45％。工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数μ和管道偏差系数k来表征，虽然设计规范给出了一些建议的取值范围，但基于对实际工程质量保证和施工控制的需要，以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事实，在预应力张拉前，需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际测定，从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。 摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确，防止计算预应力损失偏小，给结构带来安全隐患；二是为施工提供可靠依据，以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量；三是可检验管道及张拉工艺的施工质量；四是通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。 2. 检测依据 （1）《公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3—2005） （2）《公路桥涵施工规范》（TB10203-2002） （3）拟测试梁的设计图纸 3. 检测使用的仪器及设备 （1）2台千斤顶、2台高压油泵，2块0.4级精密压力表。
预应力摩阻损失测试试验方案 有限公司 20 年月日 目录
1．概述 (1) 2. 检测依据 (1) 3. 检测使用的仪器及设备 (1) 4．孔道摩阻损失的测试 (1) 4.1 测试方法 (1) 4.2 试验前的准备工作 (2) 4.3 试验测试步骤 (3) 4.4 数据处理方法 (3) 4.5 注意事项 (3) 5．锚口及喇叭口摩阻损失测试 (5) 5.1 测试方法 (5) 5.2 测试步骤 (5)
1．概述 预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。预应力摩阻损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一，预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关，相差较大，最大可达45％。工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数μ和管道偏差系数k来表征，虽然设计规范给出了一些建议的取值范围，但基于对实际工程质量保证和施工控制的需要，以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事实，在预应力张拉前，需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际测定，从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。 摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确，防止计算预应力损失偏小，给结构带来安全隐患；二是为施工提供可靠依据，以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量；三是可检验管道及张拉工艺的施工质量；四是通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。 2. 检测依据 （1）《铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3—2005）（2）《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002） （3）拟测试梁的设计图纸 3. 检测使用的仪器及设备 （1）2台千斤顶、2台高压油泵，2块0.4级精密压力表。 （2）2台传感器，1台读数仪，2根配套连接线缆。 （3）工具锚2套，工作锚1套，配套限位板1块。 （4）0.5mm精度钢板尺2把，记录用夹板2个，钢笔2，计算器1，记录纸若干。 4．孔道摩阻损失的测试 4.1 测试方法 管道摩阻常规测试方法以主被动千斤顶法为主，该方法主要存在测试不够准确和测试工艺等问题。为保证测试数据的准确，使用压力传感器测取张拉端和被张拉端的压力，不再使用千斤顶油表读取数据的方法。为保证所测数据准确反映管道部分的摩阻影响，在传感器外采用约束垫板的测试工艺，其测试原理如图1所示。采用该试验装置，由于力传感器直接作用在工具锚或千斤顶与梁体之间，因此各种压缩变形等影响因素在张拉
钻井过程中摩阻和扭阻监测 1．为什么要监测摩阻? 帮助追踪井下环境和井眼不稳定性问题； 帮助在接立柱前的循环、循环一周或多周、用高粘/高密度/低粘等泥浆密度清洗井眼、短起下等作业时，判断井眼清洁效果； 帮助确认岩屑床（和ECD，震动筛上的岩屑返出量一起进行）； 帮助确定扭矩问题，钻井设备的负荷能力以及最大可钻达深度和最大套管可下入深度； 帮助判断泥浆的润滑性，泥浆比重的效果，泥浆性能的变化； 帮助确定每口井的裸眼和套管摩擦系数，为丛式井施工建立摩擦系数数据库； 判断井眼轨迹增/降斜、增/降方位井段对摩阻的影响； 帮助解决下套管/尾管时遇到的问题； 帮助优化BHA和套管串，以及是否需要使用降扭矩工具。 2．理论摩阻曲线 由D&M根据实际井眼尺寸，实际BHA结构，设计轨迹，正确的泥浆性能等参数建立理论上的摩阻曲线。如果能获得实际井眼测斜数据和实际BHA工具，最好根据这些参数重新绘制； 理论摩阻曲线应显示起钻，下钻和提离井底时的旋转扭矩； 确保考虑了套管和裸眼在根据泥浆性能和实际经验确定的摩擦系数； 非常重要的是，理论曲线中应有一条摩擦系数为0的悬重曲线，这条曲线将用于标定理论曲线。如果理论曲线是正确的，旋转时的悬重将和理论曲线完全吻合。 在理论摩阻表中加入最大悬重曲线，该曲线将用于表明钻具使用或钻井设备极限负荷。 注意：理论摩阻曲线是根据动态摩擦系数来确定的。监测摩阻时，悬重是在钻具开始运动且旋重稳定后的读数。 3．需要监测的参数 总共需要四个参数： 上提旋重：保持同样的速度，上提钻具至少5-6米。 下放旋重：保持同样的速度，下放钻具至少5-6米。 旋转悬重：离开井底至少1-2米后，旋转钻具时的悬重。 扭矩：离开井底以旋转钻进时的转速旋转钻具时的扭矩。 注意：在进行摩阻测试时，也需要记录开始上提钻具时最大的静态悬重，这一数据将用于确定从静态到动态的悬重是否会超过钻井设备或钻具的极限。确保任何时候悬重都不要超过钻具或钻井设备的极限负荷。
顶管施工中管壁摩阻力理论公式应用 摘要：顶管施工中管道四周受土体摩擦产生摩擦阻力，阻止管道前进。阻力的大小受多种因素的影响是比较复杂的，其中的因素是施工误差引起的管道轴线弯曲。管道轴线弯曲严重时可使摩阻力成倍增长。正是由于这一原因，引出了许多计算摩阻力的经验公式。但本文仅限于讨论理论公式，而且仅限于管轴线严格为直线状态下的摩阻力理论公式，即在排除由于管轴线弯曲所引起的附加摩阻力的前题下讨论管道摩阻力的理论公式，这时管道摩阻力的理论公式可以简化为平面问题，可以以管道的横断面为模型例出计算图式。 关键词：理论公式摩阻力 一、规范公式存在的问题 管道摩阻力的理论公式在许多文章和手册中都曾经出现过，后来集中反映在GB 50268-97《给水排水管道工程施工及验收规范》中。规范的6.4.8条规定，顶管的顶力可按下式计算： 式中P-计算的总顶力(kN)； γ-管道所处土层的重力密度(kN/m3)； D1-管道的外径(m)； H-管道顶部以上覆盖土层的厚度(m)； φ-管道所处土层的内摩擦角(°); ω-管道单位长度的自重(kN/m)，(笔者：应改为由自重产生
的力)； L-管道的计算顶进长度(m)； f-顶进时，管道表面与其周围土层之间的摩擦系数； PF-顶进时，工具管的迎面阻力(kN)。 仅就管道摩擦力而言，上述公式可以简化。设p为单位长度管道的摩阻力，则： 这一公式引用了摩擦力的基本理论：摩擦阻力等于正压力乘摩擦系数。摩擦系数f采用已有的成果，所以问题的讨论重点转移到正压力的计算上来，式中的tg2(45°-φ/2)是主动土压力系数，用K1来表示：K1=tg2(45°-φ/2),代入上式得： 稍作变化，将上式改写如下： 此式的物理意义是：管道摩助力等于管顶土压力强度与水平管轴线处主动土压力强度之和的2倍，乘以管道直径，再乘以摩擦系数，另外再加上管道自重所产生的摩阻力。 上式中第1项是管顶土压力和管底地基应力引起的摩阻力，第2项是管道两侧主动土压力引起的摩阻力，计算时采用了每个方向上的单位土压力乘以管道外径D1作为正压力，这种计算方法即违背了摩擦力的基本理论，因为除管顶、管底和水平管轴线两侧共4处土压力以外，所有的土压力与管道表面不垂直，并非是正压力。 二、理论公式的推导 假设土压力表示方法适用于圆形管道，下面按摩阻力的基本理论来推导摩阻力的理论公式。
预应力筋张拉时的摩阻损失 作者：Yao Manling （姚满玲），Pei Chengrun （裴承润） （北京市政路桥控股集团北京公路桥梁建设公司，北京） 【摘要】：由于预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失，张拉力沿孔道长度而减少；当预应力筋孔道长度较大和预应力筋有一定的包角时，张拉预应力筋时的应力损失不是用超张拉的张拉方法能够解决的。 【关键词】：孔道摩阻，张拉，超张拉，张拉力损失 1、概述： 对于后张预应力筋，由于预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失、锚具变形及预应力筋内缩、预应力筋与台座之间温差引起的预应力损失、预应力筋松弛引起的损失、混凝土收缩徐变引起的预应力损失。这些损失都会对结构有效预应力产生影响。因此在预应力混凝土施工时，必须严格按照施工规范施工，以保证预应力筋的有效应力。 2、预应力筋孔道摩阻对预应力筋应力的影响： 由于预应力筋与预应力孔道之间的摩擦，预应力筋张拉时候，预应力筋在各个截面的应力和张拉力是变化的，而且遵循下面公式给予的关系。 预应力筋应力：)(μθσσ+-=kx con x e （公式：2-1） 预应力张拉力：)(μθ+-=kx con x e p p （公式：2-2） 张拉力损失： ()1') (μθ+--=kx con x e p p （公式：2-3）
由公式2-3知，因为预应力筋与预应力筋孔道之间摩阻的存在，张拉力沿预应力孔道是逐渐减小的。假若设计要求两端张拉而实际为一端张拉时候，则传递到非张拉端的张拉力因为孔道摩阻的存在而与设计要求的张拉力相当大的差距。 预应力筋伸长值计算公式：AE L P L p /=?（公式：2-4） μθμθ+-= +-kx e P P kx p ) 1()( （公式：2-5） 式中：P P —预应力筋平均张拉力（N ）； P —预应力筋张拉端的张拉力（N ）； x —从张拉端至计算截面的孔道长度（m ）； θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad ）； k —孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数； u —预应力筋与孔道壁的摩擦系数。 （注：当预应力筋为直线时P P =P ） 由上述公式可以发现，预应力筋与预应力孔道的之间的摩擦，对预应力筋的伸长值是有影响的。现行《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）对预应力筋张拉实行双控的目的就是根据预应力筋的张拉伸长值检验实际张拉力。 3、工程实例： 3.1北京市西六环路（良乡～寨口）公路段第六标段（K10+200~K13+300）大灰厂路互通立交主线1号桥位于圆曲线段，曲线半径为1800米，桥孔布置为（30+35+30米）+（30+30+25米），桥全长187.56米。桥梁上部结构为预应力混凝土连续箱梁，分2联，
1. 检测目的及测试内容 预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。预应力摩阻损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一，对它的准确估计将关系到有效预应力是否能满足梁使用要求，影响着梁体的预拱变形，在某些情况下将影响着桥梁的整体外观等。过高的估计会使得预应力张拉过度，导致梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂，且梁体延性会降低；过低的估计则不能施加足够的预应力，进而影响桥梁的承载能力、变形和抗裂度等。 预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关，相差较大，最大可达45％。工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数μ和管道偏差系数k来表征，虽然设计规范给出了一些建议的取值范围，但基于对实际工程质量保证和施工控制的需要，以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事实，在预应力张拉前，需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际测定，从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。 摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确，防止计算预应力损失偏小，给结构带来安全隐患；二是为施工提供可靠依据，以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量；三是可检验管道及张拉工艺的施工质量；四是通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。 2. 检测依据 （1）《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010） （2）《高速铁路桥涵工程施工技术规程》（Q/CR9603-2015） （3）《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件》TB/T3193-2008 （4）××桥设计文件。 3. 仪器设备 （1）张拉千斤顶及配套设备；
锚圈口摩阻损失试验 本实施性试验适合木刀沟特大桥30m连续T梁中跨中梁，孔道数为N1=7、N2=8、N3=8。 本试验目的在于测定孔道摩阻损失及锚圈口摩阻损失，确定超张拉系数。 本次试验在实体梁板（即曲线孔道）上进行，与《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011)附录测试方法不同（在直线孔道进行）。其原因是：在实际施工过程中，直线孔道并不多见，往往包含曲线孔道，优点在于更贴近施工环境，得出的数据更加准确。 孔道摩阻试验确定 试验原理： 梁板两端均不上工作锚，锚固段控制油压为4Mpa，张拉端分级张拉按照300KN每级增加直至张拉控制应力，得出孔道摩阻损失应力； 试验方法： 1、试验前准备： 穿好钢绞线的实体梁板（本次以单孔N2为测试孔）、配套锚具（工作锚、工作锚夹片、限位板、工作锚、工作锚夹片，配套的目的在于是钢绞线在同一轴线上，尽可能减少钢绞线与锚具摩擦，影响数据准确性。 2、孔道摩阻损失测定： 主动端千斤顶吊装，不上工作锚，千斤顶与梁体之间垫工作锚，限位板，被动端千斤顶吊装，不上工作锚，千斤顶与梁体之间垫工作锚，限位板，油缸预先伸出10cm（1、防止油缸被拉损坏2、方便回油退工具锚夹片）。 测定：本次选择中梁中跨N2孔道（8束钢绞线）进行试验，主动端1#千斤顶分级张拉按照300KN每级增加直至张拉控制应力，被动端（2#千斤顶）读数，反复3 次。 调换主被动端，重复以上步骤 3 次。
)1()(con s μθσσ+--=kx e 应力张拉端钢绞线锚下控制--con σ 摩擦系数预应力钢筋与管道壁的--μ ） 之和（线管道部分切线的夹角从张拉端至计算截面曲rad --θ2v 22h θθθ+= 擦的影响系数管道每米局部偏差对摩--k 管道长度从张拉端至计算截面的--x 根据以上公式推导出k 值和μ值，设主动端张拉力为P1,被动端为P2此时管道长度为x ，θ为管道全长的曲线包角，考虑上式两边同时乘以预应力钢绞线的 有效面积则得出：)1(p p -p ) (121μθ+--=kx e 即) (12p p μθ+-=kx e ，两侧取对数得()12/-ln P P kx =+μθ 令）（12/p p -ln y =，则y =+μθkx 由于测试误差和各孔道μ、k 值差异离散，利用最小二乘法原理， 令2 n 1 i i i i -kx n 1）（∑=+=Y A μθ 要使上式得最小值，必须满足条件； 0=??μA ，0k =??A 即 i n 1i i i i -kx n 2θμθμ）（∑=+=??Y A ，i n 1i i i i x -kx n 2k ）（∑=+=??Y A μθ 整理得 -x k n 1i n 1i i i n 1i i i 2 i =+∑∑∑===θθθμY 0 x -x k x i n 1 i n 1 i i n 1 i 2i i i =+∑∑∑===Y θμ
水平井钻柱摩阻、摩扭分析 张宗仁 一、文献调研与综述 在水平井中，由于重力的作用，钻具总是靠着井壁（或套管）的，其接触面积就比直井大很多所产生的摩擦力和扭矩将会大大的增加。对管柱的摩擦阻力和轴向拉力研究计算，保证钻井管柱（钻柱或则套管，油管）的顺利上提和下放。如今，国内外已经有很多关于磨阻计算的力学模型，主要分为两大类：一类为柔杆模型，另一类为柔杆加刚性模型。 1．1约翰西克柔杆模型： 约翰西克(Johansick)在1983年首次对全井钻柱受力进行了研究，为了研究的方便，在研究过程中.他作了以下几点假设: (1)钻柱与井眼中心线一致； (2)钻柱与井壁连续接触: (3)假设钻柱为一条只有重量而无刚性的柔索； (4)忽略钻柱中剪力的存在: (5)除考虑钻井液的浮力外忽略其他与钻井液有关的因素。 在此假设条件下，建立了微单元力学模型，根据单元的力学平衡，推导出如下的拉力、扭矩计算公式: 12 22 cos [(sin )(sin )]t T W N M Nr N T T W αμμθααα?=±?==?+?+ 式中： T:钻柱单元下端的轴向拉力，N ； Mt:钻柱扭矩，N.m ； N:钻柱与井壁的接触正压力，N ； W:钻柱在钻井液中的重量，N ； u:钻柱与井壁的摩擦系数； r:钻柱单元半径； a,△a,△θ:平均井斜角，井斜角增量，方位角增量;起钻时取“+”，下钻时取“-”。 1．2二维模型: Maida 等人对拉力、扭矩进行了平面和空间的分析，建立了应用于现场的二维和三维的数学模型。他建立的二维模型和三维模型如下: 111211111 **[(1)(sin sin )2(cos cos )] 1exp[()](exp[()](Ai Ai B i i B i i B B i i B i i i i i qR F A F C a A a C a A a A a a A a a l l a a μμμμμ-------=+--+-+=-=---i 起钻)下钻)R= 式中B μ为摩擦系数，li 计算点井深，FAi 为计算点轴向载荷，C1、C2为符
加重材料 指标 名称主要成份分子式密度数目可配最高密度 石灰石粉碳酸钙 CaCO3 2.7-2.9 200 1.68 超细粉碳酸钙 CaCO3 2.8-3.1 600 1.80 重晶石粉硫酸钡 BaSO4 3.9-4.2 200 2.3 活性重晶石粉硫酸钡 BaSO4 3.9-4.2 200 3.1 铁矿粉氧化铁 Fe2O3 4.9-5.3 150 4.0 方铅矿粉硫化铅 PbS 7.4-7.7 150 5.2 三无机盐类 一、碳酸钠 1、物理性质 碳酸钠（Na2CO3）又称纯碱、打，白色粉末结晶，密度2.5，易溶于水，水溶液呈碱性，在空气中易吸潮结块，要注意防潮。 2、化学性质 a、电离： Na2CO3=2Na +＋ CO32– b、水解： CO32– + H2O = HCO3– + OH– HCO3– + H2O = H2CO3 + OH– c、沉淀钙离子、镁离子 Ca2++ CO32–= CaCO3↓ Mg2++ CO32–= MgCO3↓↓ 3、作用
沉淀膨润土中的钙离子、镁离子，改善水化性能，促进膨润土分散造浆，降低泥浆的失水，提高泥浆的粘度和切力，改善泥饼的质量。 4、加量 准确加量应根据膨润土质量通过实验确定，一般为膨润土重量的5%。 5、测试 1%水溶液PH值大于12为合格品。 二、氢氧化钠 1、物理性质 氢氧化钠又称烧碱、火碱或苛性钠。白色结晶，有液体、固体片状三种产品，纯度从50%至99%不等，密度2-2.2，易吸潮，有强烈的腐蚀性，暴露在空气中，会吸收CO2，变成Na2CO3。 2、作用 a、调节泥浆PH值。 b、促使膨润土分散造浆。 c、加快有机处理机溶解。 3、加量 根据产品纯度和需要决定加量，一般加量为泥浆的 0.1%—0.5%. 4、测试
预应力混凝土管道摩阻实验 预应力混凝土箱梁 管道摩阻与锚圈口摩阻试验方案 1．试验概况 预应力混凝土箱梁为后张法预应力混凝土结构，预应力钢绞线采用φj15.24mm(单根截面积1.419cm2)高强度低松弛钢绞线，标准强度1860MPa。纵向预应力束19-φj15.24管道采用内径100mm 高密度聚乙烯波纹管成孔，纵向预应力束12-φj15.24管道采用内径90mm高密度聚乙烯波纹管成孔。纵向预应力束19-φj15.24、12-φj15.24采用群锚锚具，均为两端张拉。 箱梁纵向预应力束布置及管道相关参数见表1.1。 表1.1 预应力束布置及管道相关参数表 钢束编号钢束规格束数管道长度L(cm) 管道曲线角θ（度）管道曲线角θ （rad）位置 BF1 19-φj15.24 2 4748.2 14 0.2443 腹板 BF2 19-φj15.24 2 4936.2 14 0.2443 腹板 BF3 19-φj15.24 2 4921.5 14 0.2443 腹板 BF4 19-φj15.24 2 4928.9 14
0.2443 腹板 BB1 12-φj15.24 2 2596.1 29.7 0.5183 底板 BB2a 12-φj15.24 2 3393.3 29.7 0.5183 底板 BB2b 12-φj15.24 2 3394.7 29.7 0.5183 底板 BB3 12-φj15.24 4 4866.0 10 0.1745 底板 BT1 5-φj15.248 900 0 0 顶板 2．试验内容 本次试验包括两部分，管道摩阻试验和锚口摩阻试验。其中，管道摩阻试验的试验管道为低端侧BF1、高端侧BF4、底板BB3。主要通过测定三个管道张拉束主动端与被动端实测压力值，根据规范规定的公式计算摩擦系数μ和偏差系数k。 19孔群锚锚口摩阻试验在特制的混凝土试件上进行。试验主要测定锚口的摩阻损失。此外为测定喇叭口的摩阻损失，在试件上也要进行喇叭口的摩阻损失试验，方法是通过测试喇叭口与锚口摩阻损失之和，再从中扣除锚口摩阻损失，以确定喇叭口的摩阻损失。 3．试验原理 3.1 管道摩阻损失的组成
预应力摩阻损失测试试验方案 石家庄铁道学院 岩土与结构实验中心 二〇〇八年九月二十一日
目录 1．概述 (1) 2. 检测依据 (1) 3. 检测使用的仪器及设备 (1) 4．孔道摩阻损失的测试 (2) 4.1 测试方法 (2) 4.2 试验前的准备工作 (3) 4.3 试验测试步骤 (3) 4.4 数据处理方法 (4) 4.5 注意事项 (6) 5．锚口及喇叭口摩阻损失测试 (6) 5.1 测试方法 (6) 5.2 测试步骤 (7) 附件1. 测试记录表格 (9) 附件2. 资质证书 (10)
1．概述 预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。预应力摩阻损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一，对它的准确估计将关系到有效预应力是否能满足梁使用要求，影响着梁体的预拱变形，在某些情况下将影响着桥梁的整体外观等。过高的估计会使得预应力张拉过度，导致梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂，且梁体延性会降低；过低的估计则不能施加足够的预应力，进而影响桥梁的承载能力、变形和抗裂度等。 预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关，相差较大，最大可达45％。工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数μ和管道偏差系数k来表征，虽然设计规范给出了一些建议的取值范围，但基于对实际工程质量保证和施工控制的需要，以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事实，在预应力张拉前，需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际测定，从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。 摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确，防止计算预应力损失偏小，给结构带来安全隐患；二是为施工提供可靠依据，以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量；三是可检验管道及张拉工艺的施工质量；四是通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。 受中铁×××制梁厂的委托，石家庄铁道学院岩土与结构实验中心拟于2008年×月×日开始对××××进行预应力摩阻测试。 2. 检测依据 （1）《铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3—2005）（2）《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002） （3）拟测试梁的设计图纸 3. 检测使用的仪器及设备 （1）2台千斤顶、2台高压油泵，2块0.4级精密压力表。 （2）2台传感器，1台读数仪，2根配套连接线缆。 （3）对中专用工装。根据现场条件确定。 （4）工具锚2套，工作锚1套，配套限位板1块。 （5）0.5mm精度钢板尺2把，记录用夹板2个，钢笔2，计算器1，记录纸若干。
第三节 滚动摩阻 古人发明了车轮，用滚动代替滑动，以明显地节省体力。在工程实践中，人们常利用滚动来减少摩擦，例如搬运沉重的包装箱，在其下面安放一些滚子（见图4—6），汽车、自行车采用轮胎，火车采用钢轮。同样在图4—7中，滚珠轴承（见图b ）比滑动轴承（见图a ）摩擦所消耗的能量少。 a) b) 图4—6 搬运包装箱 图4—7 滑动轴承与滚珠轴 承 将一重量为G 的车轮放在地面上，如图4—8所示，在车轮中心C 加一微小的水平力 图4—8 在地面上的车轮 F T ，此时在车轮与地面接触处A 就会产生摩擦阻力F ，以阻止车轮的滑动。主动力F T 与滑动摩擦力F 组成一个力偶，其值为FR ，它将驱动车轮转动，实际上，如果F T 比较小，转动并不会发生，这说明还存在一阻止转动的力偶，这就是滚动摩阻力偶。 为了解释滚动摩阻力偶的产生，需要引入柔性约束模型。作为一种简化，仍将轮子视为刚体，而将路轨视为具有接触变形的柔性约束，如图4—9a 所示。当车轮受到较小的水平力F T 作用后，车轮与路轨在接触面上约束反力将非均匀地分布（见图4—9b ），我们将分布力系合成为F N 和F 二个力，或进一步合成为一个力F R ，如图4—9c 所示，这时F N 偏离AC 一微小距离1δ。当主动力F T 不断增大时，F N 偏离AC 的距离1δ也随之增加，滚动摩阻力偶矩F N 1δ平衡产生滚动趋势的力偶（F T ，F ）。当主动力F T 增加到某个值时，轮子处于将滚未滚的临界平衡状态，1δ达到最大值δ，滚动摩阻力偶矩达到最大值，称为最大滚动摩阻
力偶矩，用M max 表示。若力F T 再增加，轮子就会滚动。若将力F N 、F 平移到A 点，如图4—9d 所示，F N 的平移产生附加力偶矩F N 1δ，即滚动摩阻力偶矩M f 。 图4—9 滚动摩阻 在滚动过程中，滚动摩阻力偶矩近似等于M max 。 综上所述，滚动摩阻是由于轮与支承面接触变形而形成的摩阻力偶矩M f ，其大小介于零与最大值M max 之间，即 max 0M M f ≤≤ （4—6） 其中最大滚动摩阻力偶矩M max 与滚子半径无关，与支承面的正压力F N 成正比，即 N F M δ=max （4—7） 上式称为滚动摩阻定律，其中比例常数δ称为滚动摩阻系数，简称滚阻系数，单位为mm 。 滚动摩阻系数与轮子和支承面的材料硬度和湿度有关，与滚子半径无关。以骑自行车为例，减小滚阻系数δ的方法是轮胎充气足、路面坚硬。对于同样重量的车厢，采用钢制车轮与铁轨接触方式，其滚阻系数δ就小于橡胶轮胎与马路接触时的滚阻系数。滚阻系数δ由实验测定，表4—2列出了一些材料的滚动摩阻系数的值。 表4—2 滚动摩阻δ
32m箱梁预应力孔道管道摩阻及张拉力的调整试验 摘要：兰新第二双线32m铁路简支箱梁采用后张法预应力体系，根据在实梁上进行5种预应力筋束的孔道摩阻试验，测试孔道摩阻系数μ和偏差系数k，以检查预应力孔道的成孔情况，并根据测量数据对张拉力进行调整，保证实梁的有效预应力。 关键字：预应力摩阻系数偏差系数 1.引言： 预应力张拉是后张法预应力混凝土梁的一道极为重要的工序，如何准确将设计张拉力施加于梁体直接影响梁的耐久性、安全性、刚度及矢拱高度。后张梁管道摩阻是引起预应力损失的五个主要因素(混凝土收缩徐变、钢筋松弛、锚头变形及钢筋回缩、摩阻、混凝土弹性压缩)之一。由于施工过程中诸多不确定因素及施工水平的差异，张拉前应对管道摩阻现场测试，并根据测试结果对张拉力及管道进行调整，将设计张拉力准确施加至梁体。 兰新第二双线32m箱粱为后张法预应力混凝土结构，预应力束沿梁长通长布置，有腹板束和底板束两种。共有孔道27孔，其中5孔采用9—7φ15.2钢绞线，22孔采用10—7φ15.2钢绞线。钢绞线强度等级为1970 mpa。预应力管道采用橡胶抽拔棒抽拔成型，设计管道局部偏差影响系数k=0.0015、摩擦系数μ=O.55。 2 .摩阻测试的基本原理 张拉时，预应力钢绞线与孔道壁接触面间产生摩擦力引起预应力损失，称为摩阻损失。摩阻损失主要由于孔道的弯曲和孔道的偏差两部分影响所产生，从理论上说直线孔道无摩擦损失，但由于施工中孔道位置的偏差及孔道不光滑等原因，在钢绞线张拉时实际上仍会与孔道壁接触而引起摩阻损失，称此项为孔道偏差影响（长度影响）摩擦损失，其值较小，反映在系数k上；对于弯道部分除了孔道偏差影响之外，还有因孔道转弯，预应力钢绞线对弯道内壁的径向压力所引起的摩擦损失，一般称这部分影响为弯道影响摩擦损失，其值较大，并随钢筋弯曲角度的增加而增加，反应在系数μ上。 本次管道摩阻试验选取编号为N11、N9、N7、N3、N1b五个孔道。试验孔道的位置及管道相关参数见表1。
简述孔道摩阻试验方法与研究 摘要：介绍桥梁预应力摩阻试验内容和方法,提出了以往预应力摩阻试验方法中存在的问题,针对问题从摩阻试验的测试技术上进行改进,使得桥梁预应力摩阻试验方法更具实际、合理。通过现场实践验证,其可操作性甚佳、具有较高的测试精度。总结了现场试验的一些经验和体会。 关键词：桥梁预应力控制张拉力摩阻损失 1 前言：在桥梁预应力钢绞线张拉施工过程中,总张拉力应为控制张拉力与千斤顶内摩阻力、钢铰线束与管道摩阻力、锚固端摩阻(工作锚、夹片)及固端喇叭口摩阻损失力之和。其中,千斤顶的内摩阻力在校准千斤顶时可确定;锚具产品其张拉的损失率为可确定数;而钢铰线束与管道摩阻力、锚固端摩阻及固端喇叭口摩阻损失力则需现场试验方可得到。对于后张法预应力混凝土桥梁而言,管道摩阻损失是预应力张拉各种损失的主要部分。因此,在桥梁预应力钢绞线张拉施工中,要施加多少张拉力,才能满足设计的要求尤为重要,而准确测定管道摩阻损失,是确定施工张拉力的重要依据。 试验的方法和测试的技术是获取高精度试验数据的手段。而在以往的实践中,试验方法及技术的实操难以实现,数据准确性难以保证。可见,在管道摩阻损失试验中,改进试验方法和测试技术,是提高试验精度,减少测试误差的有效途径。本文就是针对桥梁的摩阻试验,阐述了现场试验方法,对桥梁预应力管道摩阻损失试验方法进行改进,使试验方法更趋实际、合理、准确。同时,文章还总结了本课题组现场试验的一些做法和经验,可为同行提供借鉴和参考。 2 试验内容和方法 2.1试验方案 预应力摩阻损失包含:管道摩阻损失、喇叭口损失、锚具摩阻损失和工具锚损失等。为了得到预应力管道摩阻损失,就必须剔除喇叭口、锚具和工具锚摩阻损失。进行现场试验,获取现场张拉预应力摩阻损失。试验与实际预应力张拉的工况一样采用液压千斤顶加力,预应力摩阻损失量为主动、被动端斤顶的力差,所不同是张拉时喇叭口处的工作锚板不装夹片。喇叭口摩阻损失量可通过另做试验取得；厂家成型生产锚具可提供锚具摩阻损失率。 本项目预应力摩阻损失试验所用的张拉设备与现场施工时使用的张拉设备完全一致,仅是对长管道而采用多个千斤顶。为保证试验数据的精度,测定张拉力的系统由张拉千斤顶（YCW400型千斤顶）、压力传感器、游标卡尺。 2.2试验方法 （1）将经标定的压力传器与千斤顶安装在需试验的孔道上。将千斤顶与电
3003504004505005506006507007508008509001000110012000.0710.0960.1260.1590.1960.2380.2830.3320.3850.4420.5030.5670.6360.7850.950 1.13125.44734.63645.23957.25670.68685.530101.788119.459138.544159.043180.956204.282229.022282.743342.119407.15065% 1.065 1.449 1.893 2.396 2.957 3.579 4.259 4.998 5.797 6.6547.5718.5479.58211.83014.31417.03565% 1.065 1.449 1.893 2.396 2.957 3.579 4.259 4.998 5.797 6.6547.5718.5479.58211.83014.31417.03575% 0.923 1.256 1.640 2.076 2.563 3.101 3.691 4.332 5.024 5.767 6.5627.4078.30410.25212.40514.76480%0.865 1.177 1.538 1.946 2.403 2.908 3.460 4.061 4.710 5.407 6.151 6.9447.7859.61211.63013.8413.0 2.424 2.014 1.717 1.492 1.315 1.174 1.0590.9630.8820.8130.7530.7010.6550.5780.5170.4663.2 2.757 2.292 1.953 1.697 1.497 1.336 1.205 1.096 1.0030.9240.8560.7970.7450.6580.5880.5313.6 3.490 2.901 2.472 2.148 1.894 1.691 1.525 1.387 1.270 1.170 1.084 1.0090.9430.8330.7440.6723.8 3.888 3.232 2.755 2.393 2.111 1.884 1.699 1.545 1.415 1.304 1.208 1.124 1.0510.9280.8290.7484.0 4.309 3.581 3.052 2.652 2.339 2.088 1.882 1.712 1.568 1.445 1.338 1.246 1.164 1.0280.9190.8294.2 4.750 3.948 3.365 2.924 2.578 2.302 2.075 1.887 1.728 1.593 1.475 1.373 1.283 1.133 1.0130.9144.4 5.213 4.333 3.693 3.209 2.830 2.526 2.278 2.071 1.897 1.748 1.619 1.507 1.409 1.244 1.112 1.0034.6 5.698 4.736 4.037 3.507 3.093 2.761 2.490 2.264 2.073 1.910 1.770 1.647 1.540 1.359 1.215 1.0964.8 6.204 5.157 4.395 3.819 3.368 3.006 2.711 2.465 2.257 2.080 1.927 1.794 1.676 1.480 1.323 1.1945.0 6.732 5.596 4.769 4.143 3.654 3.262 2.941 2.675 2.449 2.257 2.091 1.946 1.819 1.606 1.435 1.2955.27.281 6.052 5.158 4.481 3.952 3.528 3.181 2.893 2.649 2.441 2.262 2.105 1.967 1.737 1.552 1.4015.47.852 6.527 5.563 4.833 4.262 3.805 3.431 3.120 2.857 2.633 2.439 2.270 2.122 1.873 1.674 1.5115.68.4457.019 5.983 5.197 4.584 4.092 3.690 3.355 3.073 2.831 2.623 2.441 2.282 2.015 1.800 1.6255.89.0597.530 6.418 5.575 4.917 4.389 3.958 3.599 3.296 3.037 2.814 2.619 2.448 2.161 1.931 1.7436.09.6948.058 6.868 5.966 5.262 4.697 4.236 3.851 3.527 3.250 3.011 2.803 2.619 2.313 2.067 1.8656.210.3518.6047.333 6.371 5.619 5.016 4.523 4.112 3.766 3.470 3.215 2.992 2.797 2.470 2.207 1.9926.411.0309.1687.814 6.788 5.987 5.345 4.819 4.382 4.013 3.698 3.426 3.189 2.980 2.632 2.352 2.1236.611.7309.7508.3107.219 6.367 5.684 5.125 4.660 4.268 3.933 3.643 3.391 3.169 2.799 2.501 2.2576.812.45210.3508.8217.664 6.759 6.033 5.440 4.947 4.530 4.175 3.867 3.600 3.364 2.971 2.655 2.3967.013.19510.9689.3488.1217.162 6.394 5.765 5.242 4.801 4.424 4.098 3.815 3.565 3.148 2.813 2.5397.213.96011.6039.8908.5927.577 6.764 6.099 5.546 5.079 4.680 4.336 4.036 3.772 3.331 2.976 2.6867.414.74612.25710.4479.0768.0047.145 6.443 5.858 5.365 4.944 4.580 4.263 3.984 3.518 3.144 2.8387.615.55412.92811.0199.5738.4427.537 6.796 6.179 5.659 5.215 4.831 4.497 4.203 3.711 3.316 2.9937.816.38313.61811.60710.0838.8937.9397.158 6.509 5.961 5.493 5.089 4.736 4.427 3.909 3.493 3.1538.0 17.23414.32512.20910.6079.3558.3517.530 6.847 6.271 5.778 5.353 4.982 4.657 4.112 3.674 3.3163003504004505005506006507007508008509001000110012000.01585 0.015370.014970.01463 0.014340.014080.013850.013640.013460.013290.013130.012980.012850.012610.012390.01220 1.06 1.331.15 1.501.20 1.70 66.00mWC Flow 4.16 m3/s 3.44km Flow 4.16m3/s 5.00m Velocity 5.87m/s 4302kW Velocity 5.87m/s 1.540-Pipe dia 950 mm 30%Pipe dia 950 mm 1.15 -83 % Pipe Dia (mm)Area (m2) Prod. at 1 m/s (10% con.) Shaft kW at Head out the pump Lenght op Pipeline Friction Coefficient for Various Materials Coarse Gravel - Boulders 1 mWc and 1 m/s V e l o c i t y H e a d V 2/2g Efficiency Total Elevation at end Friction Losses Friction Factor Material Power Density Friction Losses in mWC per 100 m of straight smooth pipe based on Colebrook-White Pipe Dia (mm)Friction Head Factor V e l o c i t y i n m e t e r s p e r s e c o n d C l e a r w a t e r f r i c t i o n h e a d p e r 100 m P i p e i n m W C F r i c t i o n f r a c t o r C o l e b r o o k -W h i t e a t 4.5 m /s 2.20Tough Clay - Coarse Sand - Grvl.Lightsilt - Mud - Peat Mud - Fine Sand - Soft Clay Med. Sand - Mud and Clay Pebbles Coarse Sand - Shell
预应力摩阻损失测试 试验方案 山东铁正工程试验检测中心有限公司 二〇一0年十一月八日
目录 1．概述 (1) 2. 检测依据 (1) 3. 检测使用的仪器及设备 (1) 4．孔道摩阻损失的测试 (1) 4.1 测试方法 (1) 4.2 试验前的准备工作 (3) 4.3 试验测试步骤 (3) 4.4 数据处理方法 (4) 4.5 注意事项 (6) 5．锚口及喇叭口摩阻损失测试 (6) 5.1 测试方法 (6) 5.2 测试步骤 (7) 附件1. 测试记录表格 ............................................. 错误！未定义书签。
1．概述 预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。预应力摩阻损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一，对它的准确估计将关系到有效预应力是否能满足梁使用要求，影响着梁体的预拱变形，在某些情况下将影响着桥梁的整体外观等。过高的估计会使得预应力张拉过度，导致梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂，且梁体延性会降低；过低的估计则不能施加足够的预应力，进而影响桥梁的承载能力、变形和抗裂度等。 预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关，相差较大，最大可达45％。工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数μ和管道偏差系数k来表征，虽然设计规范给出了一些建议的取值范围，但基于对实际工程质量保证和施工控制的需要，以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事实，在预应力张拉前，需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际测定，从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。 摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确，防止计算预应力损失偏小，给结构带来安全隐患；二是为施工提供可靠依据，以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量；三是可检验管道及张拉工艺的施工质量；四是通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。 2. 检测依据 （1）《公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3—2005）（2）《公路桥涵施工规范》（TB10203-2002） （3）拟测试梁的设计图纸 3. 检测使用的仪器及设备 （1）2台千斤顶、2台高压油泵，2块0.4级精密压力表。 （2）2台传感器，1台读数仪，2根配套连接线缆。 （3）对中专用工装。根据现场条件确定。 （4）工具锚2套，工作锚1套，配套限位板1块。 （5）0.5mm精度钢板尺2把，记录用夹板2个，钢笔2，计算器1，记录纸若干。 4．孔道摩阻损失的测试 4.1 测试方法