预应力管道摩阻试验方法

后张预应力孔道摩阻检测方案x x市建设工程质量第三检测所x x一 .检测依据1. 中华人民共和国行业标准《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 JTG D62-2004。

2. 中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。

二 .检测内容张拉过程中钢绞线与孔道摩阻数值的测试。

三．现场准备工作1、根据现场实际情况配备适当的张拉设备及专业操作人员。

2、钢绞线的预留：两端应考虑传感器的长度，计算伸长值必要时两端各配备两台千斤顶确保主动端一次张拉到控制力值。

3、若两端间隔距离较远则需配备两台对讲机随时进行沟通。

4、搭设牢固可靠的脚手架或操作平台以及悬挂传感器、千斤顶所需的支架，便于操作人员进行传感器以及千斤顶的安装及定位工作。

5、构件端头及钢绞线的清理。

6、在被测钢绞线所指向的延长线方向应设置防护挡板。

四 .检测方法后张预应力孔道摩阻测试系统由负荷测量仪、力传感器（两个）以及数据传输线组成。

在预应力筋的两端各安放一只力传感器和若干千斤顶，测试时用负荷测量仪读出两端力传感器的张拉力，测试为两端各张拉到控制力一次，取二次平均值计算摩阻系数。

工具锚千斤顶传感器垫板垫板固定锚板波纹管图4仪器设备安装示意图五 .抽样原则1、依据设计要求或由监理方指定，确定所需测试的孔道位置及数量。

2、若设计无要求时，建议依据设计张拉力、孔道长度以及孔道的累计转角之和的不同，对典型孔道进行抽测。

六．注意事项1．张拉测试之前工作锚、夹片、限位板正确安装，应保障传感器、千斤顶与锚垫板在一条中心线上，确保张拉时各钢绞线受力均匀。

2．在测试过程中，在场的所有人员应避开被测钢绞线所指向的延长线方向，以免防发生意外。

3．张拉区域标示明显的安全标志，禁止非操作人员进入。

张拉的两端必须设置挡板。

4．测试过程中应随时监测两端传感器以及油压表力值的变化和现场状况，发现异常应立即停止测试，找出问题原因并予以解决后方可继续测试。

附录六 锚口摩阻损失测试1 试验步骤和方法（1）根据装置布置图2在已浇好的梁段上安装数控千斤顶、锚具（注：不安装工作夹片）。

固定端千斤顶的缸体应预先进油伸长50~100mm ，确保可测试出固定端压力，并在测试完成后，方便张拉和锚固系统的拆除。

（2）张拉设备开机，输入张拉力目标值，并设定分级，分两级，20%和100%并设定持荷时间t （1min~5min ）。

（3）两端同时进油张拉至20%级数，固定端数控千斤顶关闭进出口油管，张拉端数控千斤顶继续进油张拉至张拉力目标值，并持荷到设定时间，采集张拉端数控千斤顶持荷结束时力值读数，同时采集固定端数控千斤顶力值读数；持荷结束后，张拉端数控千斤顶和固定端数控千斤顶同时回油至零。

（4）重复步骤（1）~（3），共进行三次张拉测试，取三次张拉试验的平均值为该锚具的锚口摩阻损失率。

（5）更换锚具，重复步骤（1）~（4），得出第二个锚具的锚口摩阻损失率；取两个锚具的平均值为试验结果。

图2 锚口摩阻损失测试装置图2 数据处理方法（1）第一个锚具三次试验主动端数控千斤顶力值数据分别为，，，固定端数控千斤顶的力值数据分别为，，。

（2）第二个锚具三次试验主动端数控千斤顶力值10s 数据平均值分别为'11P ，'12P ，'13P ，固定端数控千斤顶的力值10s 数据平均值分别为'21P ，'22P ，'23P 。

'''112111'11100%P P P δ−=⨯ '''122212'12100%P P P δ−=⨯ '''132313'13100%P P P δ−=⨯11P 12P 13P 21P 22P 23P 11211111100%P P P δ−=⨯12221212100%P P P δ−=⨯132********%P P P δ−=⨯11121313δδδδ++=''''11121313δδδδ++=则锚口摩阻损失'1112δδδ+=3 参数设定输入参数：（1）梁编号，预应力筋编号；（2）张拉目标值，张拉分级及持荷时间t （1min~5min ）； 采集参数：（1）第一个锚具三次试验主动端数控千斤顶力值数据分别为，，，固定端数控千斤顶的力值数据分别为，，；（2）第二个锚具三次试验主动端数控千斤顶力值数据分别为'11P ，'12P ，'13P ，固定端数控千斤顶的力值数据分别为'21P ，'22P ，'23P 。

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。

预应力连续梁桥管道摩阻试验研究文章编号:1009 6825(2010)18 0336 03预应力连续梁桥管道摩阻试验研究收稿日期:2010 02 21作者简介:王贺庆(1959 ),男,工程师,安徽省公路工程监理有限责任公司,安徽合肥 230009金晶(1986 ),女,合肥工业大学土木与水利工程学院硕士研究生,安徽合肥 230009刘勇志(1984 ),男,合肥工业大学土木与水利工程学院硕士研究生,安徽合肥 230009王贺庆金晶刘勇志摘要:在研究预应力构件应力损失机理的基础上,结合试验依据,对某预应力连续梁桥管道摩阻试验作了探讨,并对试验结果进行了分析,以期为管道预应力损失的计算提供正确的依据。

关键词:连续梁桥,预应力损失,摩阻试验,误差分析中图分类号:U 442.39 文献标识码:A0 引言预应力结构中预应力筋的拉应力是一个不断变化的值。

在预应力结构的施工及使用过程中,由于张拉工艺、材料特性以及环境条件的影响等原因,预应力筋中的拉应力是不断降低的。

这种预应力筋应力的降低,即为预应力损失。

满足设计需要的预应力筋中的拉应力,应是张拉控制应力扣除预应力损失后的有效预应力。

因此,一方面需要预先确定预应力筋张拉时的初始应力(一般称为张拉控制应力con ),另一方面需要准确估算预应力损失值[1]。

规范[2]规定,后张法预应力混凝土构件预应力损失包括5项,其中预应力钢筋与管道之间的摩阻损失 l 1所占比例较大[3]。

1 原理依据1.1 应力损失机理预应力钢筋与管道之间的摩阻损失 l 1出现在后张法预应力混凝土构件中。

在张拉预应力筋时,由于预留管道的位置可能不顺直、管道壁粗糙等原因,使预应力筋与管道壁之间产生摩擦,故通过千斤顶对预应力筋在控制应力下进行张拉而产生的每个截面应力逐渐减小,离张拉端越远,应力减小的越快。

而任何两个截面之间的应力差,在短时间内,主要就是由 l 1所造成的,可以近似的看成这两个截面之间的预应力管道摩阻损失值[4]。

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 4748.2 140.2443 腹板BF2 19-φj15.24 2 4936.2 140.2443 腹板BF3 19-φj15.24 2 4921.5 140.2443 腹板BF4 19-φj15.24 2 4928.9 140.2443 腹板BB1 12-φj15.24 2 2596.1 29.70.5183 底板BB2a 12-φj15.24 2 3393.3 29.70.5183 底板BB2b 12-φj15.24 2 3394.7 29.70.5183 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。

铁路客专箱梁预应力管道摩阻测试原理王立国中交一公局六公司哈大双城制梁场摘要：哈大铁路客运专线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6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，保证实梁的有效预应力。

关键词：客专箱梁预应力摩阻系数偏差系数测试1 概述哈大铁路客专32m无砟轨道后张法预应力混凝土双线简支箱梁桥面设计宽度12m，梁体重量约900t，横截面设计为单箱单室等高度纵向预应力体系，线路情况为直线、曲线，最小曲线半径7000m。

纵向预应力孔道27孔，其中曲线梁有1孔采用12—7φ15.2钢绞线，26孔采用9—7φ15.2钢绞线；直线梁有5孔采用8—7φ15.2钢绞线，22孔采用9—7φ15.2钢绞线。

钢绞线强度等级为1860mpa。

预应力管道采用橡胶抽拔棒抽拔成型，采用YCW—300型千斤顶，张拉油表选用精度为0.4级。

根据设计要求，为确保桥梁运营安全，准确获得实梁的孔道、锚口及喇叭口引起的预应力损失，从而保证实梁中预应力筋的实际有效预应力，在箱梁试生产期间对两榀梁进行管道摩阻测试，以后每100榀做一次管道摩阻测试。

2 管道摩阻的组成分析张拉时，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。

3 试验计算原理3.1 理论公式张拉时，预应力损失按下式计算σL1=σcon［1－e－（μθ＋kx）］（1）式中σL1——由于摩擦引起的应力损失（MPa）；σcon——钢绞线（锚下）控制应力（MPa）；θ——从张拉端至计算截面的长度上，钢筋弯起角之和（rad）；x——从张拉端至计算截面的管道长度（m）；μ——钢绞线与管道壁之间的摩擦系数；k——每米管道对其设计位置的偏差系数；3.2 参数μ、k分析由式（1）可知，在预施应力过程中，离张拉端x处因管道摩阻而损失的力筋束内力值为F x=F v［1－e－（μθ＋kx）］=βF v（2）式中 F v——张拉力；β——预应力损失率；x——张拉端至计算截面的力筋束长（m）；θ——从张拉端至计算截面的长度上力筋束的弯起角之和（rad）；μ——管道摩擦系数；k——管道偏差系数；当采用一端张拉一端固定的方法测定参数μ和k时，式（2）可写为μθ＋kx＝－ln（1－β）（3）试验存在误差是不可避免的。