预应力筋张拉时的摩阻损失

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。

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2n 1i 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 n1i i i i x -kx n 2k ）（∑=+=∂∂Y A μθ整理得-x k n 1i n1i i i n 1i i i 2i =+∑∑∑===θθθμY 0x -x k x i n1i n1i i n1i 2i i i =+∑∑∑===Y θμ孔道摩阻损失及锚圈口摩阻损失测定：主动端上工作锚、工作锚夹片，被动端不上，其余步骤均和孔道摩阻损失测定相同。

预应力混凝土预应力损失及计算方法预应力混凝土是一种常用于建筑结构中的高性能材料，其通过在混凝土构件中施加预应力，使其在受力过程中能够更好地承受荷载。

然而，由于各种原因，预应力混凝土中的预应力可能会发生一定的损失，影响结构的整体性能。

本文将就预应力混凝土预应力损失的原因以及计算方法进行探讨。

一、预应力混凝土预应力损失的原因预应力混凝土中的预应力损失主要包括材料损失、摩擦损失和开裂损失三个方面。

1. 材料损失材料损失是指预应力混凝土材料在施工、运输和使用过程中由于外界环境和条件的影响而导致的预应力损失。

常见的材料损失包括钢材弛豫损失、混凝土收缩和徐变等。

（1）钢材弛豫损失：在预应力混凝土构件的初张拉和释放过程中，钢材的初始应力会因为钢材的弛豫现象而逐渐减小，从而导致预应力的损失。

（2）混凝土收缩和徐变：混凝土存在收缩和徐变的现象，这也会导致预应力的损失。

混凝土在干燥过程中会发生收缩，而在受潮后则会发生徐变，这些变形会使得预应力逐渐减小。

2. 摩擦损失摩擦损失是指预应力混凝土构件中由于预应力钢束与混凝土之间的相对滑动而导致的预应力损失。

摩擦损失主要由于摩擦阻力和锚固器件的摩擦而引起。

（1）摩擦阻力：预应力钢束与混凝土之间存在一定的摩擦力，当受力端的锚固器件与混凝土之间的摩擦力大于预应力钢束处的摩擦力时，就会导致预应力损失。

（2）锚固器件的摩擦：锚固器件的摩擦也是导致预应力损失的原因之一。

锚固器件的设计和施工质量会直接影响摩擦损失的大小。

3. 开裂损失开裂损失是指预应力混凝土构件在施加预应力后由于荷载作用而引起的裂缝产生，从而导致预应力损失。

开裂会导致混凝土的强度明显下降，进而使得预应力损失。

二、预应力损失的计算方法为了准确计算预应力混凝土中的预应力损失，可以采用以下方法：1. 钢材弛豫损失的计算常用的计算钢材弛豫损失的方法包括弛豫系数法和易变程度法。

（1）弛豫系数法：根据预应力钢束的特性曲线，通过测量初始应力和一定时间后的应力变化，利用弛豫系数将时间换算积分得到弛豫损失。

预应力混凝土结构摩擦损失计算公式的改进及系数的取值摘要：通过对预应力混凝土摩擦系数的深入分析，给出计算摩擦损失的简化计算方法，并给出相应的摩擦系数。

关键词：预应力筋长度效应曲率效应摩擦损失摩擦系数IMPROVEMENT ON CALCULATION FORMULA OF FRICTION LOSS IN PRESTRESSDE CONCRETE STRUCTURE AND COEFFICIENTLi ZheInstitute of Civil Engineering，Lanzhou jiaotong universitylanzhou730070Abstract：According to analysis of the prestressed concrete friction coefficient ，he calculation of the friction loss and corresponding friction coefficient are given．Keywords：prestressed tendonlength effectcurvature effectfriction lossfriction coefficient中图分类号：TU378文献标识码：A文章编号：预应力损失因素可归纳为两类：一是锚下张拉控制应力不足，包括混凝土的弹性收缩损失、混凝土的收缩徐变损失、预应力钢筋应力松弛及锚具变形损失等；二是预应力沿程损失也称摩擦损失。

预应力孔道的摩擦理论认为：预应力筋与孔道间的摩擦由两部分组成：一是由于孔道偏差引起的，它与孔道长度有关；二是由于曲线孔道的曲率使预应力筋与孔道产生附加的径向应力产生的。

在总预应力损失中以摩擦损失所占比重最大。

本文从摩擦理论入手，对规范中所给出的预应力损失公式进行简化并提出对应简化公式的系数的讨论。

1.摩阻的产生沿程损失又称摩擦损失，是指预应力筋与周围接触的混凝土或套管之间发生的应力损失。

预应力混凝土桥梁摩阻损失试验研究摘要：本文针对于预应力混凝土的张拉过程中的摩阻损失参数开展了现场摩阻试验，并采用最小二乘法回归了摩阻损失相关参数（管道摩擦系数、管道偏差系数）。

后采用有限元软件分析管道摩擦系数与管道偏差系数对桥梁成桥状态下挠度和应力的影响规律。

其研究结果表明：现场摩阻损失试验实测的管道摩擦系数与管道偏差系数远大于规范建议值。

管道摩擦系数和管道偏差系数与跨中最大挠度之间存在正相关线性关系。

管道摩擦系数的影响程度大于管道偏差系数。

两者相互耦合作用时，其对跨中最大挠度的影响程度远远大于两者单独作用时。

关键词：预应力张拉、摩阻试验、摩阻损失、管道摩擦系数、管道偏差系数Experimental study on friction loss of prestressed concretebridgesAbstract：In this paper, field friction tests were conducted for the friction loss parameters during the tensioning of prestressed concrete, and the least squares method was used to regress the friction loss related parameters (pipe friction coefficient and pipe deflection coefficient).The finite element software was used to analyze the influence of pipe friction coefficient and pipe deviation coefficient on the deflection and stress of the bridge in the bridge formation condition. The results of the study show that the measured pipefriction coefficient and pipe deviation coefficient in the field friction loss test are much larger than the recommended values in the code. There is a positive linear relationship between the pipe friction coefficient and pipe deviation coefficient and the maximumdeflection in the span. The influence of pipe friction coefficient is greater than that of pipe deflection coefficient. When the two are coupled with each other, their influence on the maximum deflection in the span is much greater than when they act separately.Keywords：Prestress tensioning, friction test, friction loss, pipe friction coefficient, pipe deviation coefficient1引言随着高速公路在我国的不断发展，桥梁在高速公路中占比不断增加。

管道摩阻损失的计算公式根据《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-2005第6.3.4条规定，后张法构件张拉时，由于钢筋与管道间的摩擦引起的应力损失按下式计算：()1[1]kx L con e μθσσ-=-＋ 式中1L σ——由于摩擦引起的应力损失(MPa)；con σ——钢筋(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——钢筋与管道之间的摩擦系数； k ——考虑每米管道对其设计位置的偏差系数。

根据公式推导k 和μ计算公式，设主动端压力传感器测试值为P 1,被动端为P 2，此时管道长度为l , θ为管道全长的曲线包角，考虑公式两边同乘以预应力钢绞线的有效面积，则可得：)(1 )(121kl e P P P ＋μθ--=- 即： )(12 kl eP P ＋μθ-= 两边取对数可得：)/ln(12P P kl -=+μθ令 )/ln(12P P y -=, 则y kl ＝+μθ由此，对不同管道的测量可得一系列方程式：111y kl ＝+μθ 即 0111=-+y kl μθ222y kl ＝+μθ 即 0222=-+y kl μθn n n y kl ＝+μθ 即 0=-+n n n y kl μθ由于测试存在误差，上式右边不会为零，假设1111F ＝Δy kl -+μθ2222F ＝Δy kl -+μθn n n n y kl F ＝Δ-+μθ则利用最小二乘法原理，同时令21)(i ni F q ΔΣ==有：2121)()(i i ni i i ni y kl F q -+==∑==μθΔΣ当00=∂∂=∂∂kq q μ (3-5) 时，21)(i ni F ΔΣ=取得最小值。

可得：011211112=-+=-+∑∑∑∑∑∑======n i i i n i i n i i i n i i i n i i i n i il y l k l y l k θμθθθμ式中：i y 为第i 管道对应的))/ln((12P P -值，i l 为第i 个管道对应的预应力筋空间曲线长度(m)，i θ为第i 个管道对应的预应力筋空间曲线包角(rad)，n 为实测的管道数目，且不同线形的预应力筋数目不小于2。

预应力张拉中问题的处理预应力施加过程中经常遇到有３个问题：断丝、滑丝、预应力损失，解决好这３个问题也就保证了预应力的施加效果。

每束钢绞线断丝或滑丝的控制数为1丝，且每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1％。

（一）、断丝1、造成断丝的原因：⑴、预应力筋力学性能不合格。

⑵、锚板喇叭筒、锚板、锚环及千斤顶不同心，造成偏拉，受力不均；或进入锚板喇叭筒内的混凝土未凿除；或张拉空间过小，千斤顶无法就位。

⑶、锚垫板的选用也是原因之一。

目前采用的锚垫板有钢制与铸钢制两种。

钢制垫板喇叭筒较细、校长，端部也比较锋利，稍有连接不顺，张拉时就可能造成对预应力筋的伤害。

而铸钢制垫板喇叭筒较短粗，端部与孔道用内插式连接。

故应尽量选用后者。

⑷、采用预应力钢束硬度与锚具夹片的配合，锚具夹片硬度不能太高，齿高也不能过大，否则会造成刻痕过深，容易发生断丝。

⑸、限位板高度小，限位板穿束孔径偏小，钢绞线直径超标，则夹片对钢绞线卡得太紧，工作锚内张拉出来的钢绞线会有严重刮伤，张拉过程中也容易出现断丝现象。

2、防止断丝的措施：⑴、严格材料力学性能试验。

强度相同，延伸率差异较大的两批材料不能同束使用。

锚具进行硬度检验，不合格的不使用。

⑵、在施工中应考虑锚垫板喇叭筒与波纹的连接。

千斤顶应与垫板方向垂直。

⑶、张拉设备应与钢绞线及锚具配套。

3、断丝处理：⑴、双张钢束时可先用卸锚器松锚，然后移动钢束，用单孔小顶进行张拉，这样就缩短了千斤顶占用长度。

⑵、当预应力束较短时，也可以用单端张拉代替两端张拉的办法加以解决。

⑶、当本身就是单张的钢束发生断丝时，一般采用超张拉的办法加以解决，超张时可采用全断面超张或同束号超张的办法。

超张时应根据断丝数量计算超张值。

计算时应以规范控制应力误差下限为准。

（二）、滑丝1、造成滑丝的原因：⑴、锚环、夹片硬度不够或夹片齿过浅。

⑵、钢束、夹片清理不彻底、有油、锈或杂物张拉时存在于夹片与钢束之间或夹片与锚环之间。

⑶、当锚环孔坡度过小、过大时都可能发生滑丝。

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2n 1i 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 n1i i i i x -kx n 2k ）（∑=+=∂∂Y A μθ整理得-x k n 1i n1i i i n 1i i i 2i =+∑∑∑===θθθμY 0x -x k x i n1i n1i i n1i 2i i i =+∑∑∑===Y θμ孔道摩阻损失及锚圈口摩阻损失测定：主动端上工作锚、工作锚夹片，被动端不上，其余步骤均和孔道摩阻损失测定相同。

预应力摩擦损失值的测定预应力摩擦损失值的测定是预应力混凝土结构设计和施工中非常重要的一个环节。

预应力摩擦损失值的准确测定能够保证预应力混凝土结构的设计和施工质量，提高结构的安全性和可靠性。

本文将分别从预应力摩擦损失的定义、测定方法和影响因素等几个方面进行阐述。

一、预应力摩擦损失的定义预应力摩擦损失是指在预应力构件的预应力张拉和锚固过程中，由于摩擦力的存在而导致的预应力损失。

摩擦力是指张拉钢束与锚具、导向器、预应力通道等接触面之间的摩擦力，其大小与接触面的材料性质、光洁度、表面处理等因素有关。

预应力摩擦损失的大小直接影响到预应力混凝土结构的受力性能和变形性能。

二、预应力摩擦损失的测定方法理论计算法：根据预应力构件的几何形状、材料性质和加载方式等参数，通过理论计算得出预应力摩擦损失的数值。

这种方法适用于简单的预应力构件，计算结果相对准确。

模型试验法：通过在实验室中建立预应力构件的模型，按照预定的加载方式进行试验，测量预应力损失的大小。

这种方法可以模拟实际工程的情况，但需要大量的时间和资源。

实际工程法：通过在实际工程中进行测量和观测，得出预应力摩擦损失的数值。

这种方法直接反映了实际工程中的情况，但受到施工条件和环境因素的影响。

三、影响预应力摩擦损失的因素材料性质：预应力构件中的混凝土和钢材的性质对摩擦损失有很大影响。

混凝土的强度、粘结性能和抗裂性能都会影响预应力摩擦损失的大小；钢材的光洁度、表面处理和锚固装置的摩擦系数也会对摩擦损失产生影响。

施工工艺：预应力构件的张拉和锚固过程中，施工工艺的合理性和操作的准确性都会影响预应力摩擦损失的大小。

如张拉力的大小和施加速度、锚固长度和锚具的布置等因素都会对摩擦损失产生影响。

外界环境：预应力构件在使用过程中所处的环境条件也会对摩擦损失产生影响。

如温度变化、湿度和盐碱环境等都会影响预应力摩擦损失的大小。

综上所述，预应力摩擦损失值的测定是预应力混凝土结构设计和施工中非常重要的一个环节。

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。

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 。

Value Engineering0引言对于后张法砼梁体而言，预应力摩阻损失无疑构成了预应力损失的大部分。

而预应力的张拉值能否按设计要求的数值准确施加给预应力筋将影响到梁体是否能够达到正常使用功能，并对梁体的外观线型造成不利影响。

当过高估值预应力摩阻损失时，将过度施加预应力，容易使梁端砼产生局部破坏，或是梁体的预拉区出现开裂；而过低的估值，则造成梁体承载能力不足，影响梁体抗变形和抗裂能力等。

预应力摩阻损失来源于3大部分（锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻）。

摩阻损失主要来源于管道摩阻。

管道摩阻损失的采用摩阻系数（μ）和管道偏差系数（k ）来评价。

设计及施工规范对于μ、k 的取值给出了建议范围，但施工实践表明，管道摩阻的大小受成孔材料的特性、预应力筋的品种及现场人员操作工艺水平等的影响，不同项目施工条件下，μ、k 值相差很大。

基于确保预应力施工质量控制的要求，故有必要在施加预应力前，对该特定施工条件下预应力管道的μ、k 值及锚口摩阻、喇叭口摩阻进行测试，以获得实际值，从而为预应力施加值、钢束伸长量及梁体预拱值等控制提供依据。

摩阻测试不仅可检验设计所取用的μ、k 值是否正确，避免预应力施加偏差过大，导致梁体结构安全存在隐患。

且可检验该项目预应力管道施工工艺的质量及水平。

同时，通过大量现场数据的采集，在统计学的基础上，为规范建议值的修正提供科学依据。

1工程概况某市政道路桥梁在K0+740.55~K1+225.5路段跨越规划三路以及铁路客运专线。

桥梁上构孔跨为[（3×35）+（4×35）]m 装配式预应力砼小箱梁+（60+100+60）m 预应力砼变高连续梁，桥长475.95m 。

采用挂篮悬臂法施工（60+100+60）m 砼连续梁，连续箱梁设置了三向（纵、横、竖）预应力体系，箱梁的纵向预应力体系钢束为低松驰钢绞线，其规格为17-ϕj 15.2mm 钢铰线（抗拉标准强度R by =1860MPa ）；采取两端施力，其控制应力δk =0.75f pk ，预应力管道（内径为100mm ）成孔材料采用金属材质。

浅谈预应力钢筋的预应力损失在建筑工程领域，预应力钢筋的应用越来越广泛。

预应力钢筋通过预先施加应力，能够有效地提高结构的承载能力、抗裂性能和耐久性。

然而，在实际工程中，预应力钢筋的预应力会不可避免地出现损失。

了解预应力损失的原因和影响，对于确保预应力结构的安全性和可靠性具有重要意义。

预应力损失是指在预应力钢筋从张拉到构件使用的整个过程中，预应力钢筋中的预拉应力逐渐减小的现象。

预应力损失主要包括以下几个方面。

首先是锚具变形和钢筋内缩引起的预应力损失。

当预应力钢筋进行张拉并锚固在锚具上时，由于锚具受到压力会发生变形，同时钢筋在锚具内也会有一定的回缩，这就导致了预应力的损失。

这种损失的大小与锚具的类型、尺寸、预应力钢筋的直径以及张拉的工艺等因素有关。

其次是预应力钢筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失。

在预应力钢筋通过预留孔道进行张拉的过程中，钢筋与孔道壁之间会产生摩擦力。

这种摩擦力会随着钢筋的伸长而增大，从而导致预应力的损失。

摩擦损失的大小与孔道的形状、长度、施工质量以及钢筋的类型等因素密切相关。

然后是温差引起的预应力损失。

在混凝土加热养护时，由于预应力钢筋与混凝土之间存在温度差异，导致两者的膨胀程度不同。

钢筋的膨胀受到混凝土的约束，从而产生了预应力损失。

这种损失在大体积混凝土结构中尤为明显。

接着是混凝土的弹性压缩引起的预应力损失。

当预应力钢筋对混凝土施加预应力时，混凝土会发生弹性压缩。

这种压缩使得预应力钢筋的伸长量减小，从而导致预应力的损失。

弹性压缩损失的大小与混凝土的弹性模量、预应力钢筋的张拉顺序以及混凝土的浇筑方式等因素有关。

此外，还有预应力钢筋的松弛引起的预应力损失。

预应力钢筋在长期高应力作用下会产生松弛现象，即应力随时间逐渐减小。

松弛损失的大小与钢筋的类型、初始应力水平、温度以及时间等因素有关。

最后是混凝土的收缩和徐变引起的预应力损失。

混凝土在硬化过程中会发生收缩，在长期荷载作用下会产生徐变。

44科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald所谓预应力混凝土结构,就是在构件承受外荷载之前,对混凝土预先施加压力,使构件截面中产生压应力,使之可以抵消由于外荷载产生的全部或部分拉应力。

这样,预压应力与外荷载引起的应力叠加后,可使结构不出现拉应力,或出现很小的拉应力而不致开裂,或虽开裂而宽度甚小,这就是预应力的基本原理。

预应力钢筋张拉到控制应力σc on 而锚固后,由于一些原因预应力钢筋的预应力值尚会降低,这种现象称为预应力损失。

经过各项损失后,预应力钢筋的预应力值才是有效的预应力。

预应力钢筋的预应力损失主要有以下几方面。

1 由于张拉端锚具变形和钢筋内缩的损失σ11这项损失发生在预应力钢筋张拉完毕并用锚具加以锚固后拆除张拉设备那一时刻,因拆除张拉设备后预应力钢筋立即回缩,使锚具受到压缩而变形,钢筋随之缩短而造成预应力损失。

锚具变形包括锚具材料变形、锚具各组成部件之间的相对滑移、螺帽与垫板间以及垫板与垫板之间的压实变形等。

这项损失仅对张拉端锚具考虑,固定端锚具变形发生在张拉过程中预应力钢筋应力到达σco n 之前,因为不会造成张拉控制应力σcon 值的降低。

这项损失,对于先张法以及后张法构件均需考虑。

为了减少σ11值,应选择有效而可靠的锚具,并减少垫板的块数。

当预应力钢筋的长度越大,则σ11值越小,对于先张法长线台座生产这项损失就很小。

2 由于预应力钢筋与孔道壁之间摩擦的损失σ12这项损失发生在预应力钢筋张拉过程中,由于钢筋与孔道壁之间的摩擦而引起。

控制应力是在张拉端测定的,此处预应力最大,自张拉端向内,因摩擦力逐渐积累,钢筋的预应力逐渐减少。

仅后张法构件有这项损失。

为了减小摩擦损失σ12,在设计时宜尽量减少曲线配筋,预留孔道直径应比预应力筋直径大10～15mm,并在孔道转弯处采取一定措施,以减少摩擦影响。

在施工时,对于曲线配筋构件或长度≥20m的直线配筋构件,宜采用一端张拉另一端补拉,或两端同时张拉或超张拉,以减少摩擦损失。

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 ep 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。

预应力孔道摩阻损失定义
预应力孔道摩阻损失是指在预应力混凝土结构中，由于预应力钢束通过孔道时与孔道壁面之间的摩擦而引起的能量损失。

这种损失会导致预应力钢束的拉力减小，进而影响结构的承载能力和变形性能。

预应力孔道摩阻损失的定义可以进一步详细说明如下：
1. 摩阻损失的来源：预应力钢束在穿过孔道时与孔道壁面之间存在一定的摩擦力，这种摩擦力会使得预应力钢束的拉力减小。

摩阻损失的主要来源包括钢束与孔道壁面的摩擦、钢束弯曲引起的摩擦以及钢束与孔道内部预应力筋的摩擦等。

2. 摩阻损失的计算：为了准确评估预应力孔道摩阻损失，需要进行相应的计算。

通常，根据孔道的几何形状、孔道壁面的粗糙度以及预应力钢束的特性等因素，采用经验公式或者数值模拟方法来计算摩阻损失的大小。

3. 摩阻损失的影响：预应力孔道摩阻损失会导致预应力钢束的拉力减小，使得结构的预应力效果减弱。

这将影响结构的承载能力、变形性能以及耐久性等重要指标。

因此，在设计和施工过程中，需要充分考虑和控制预应力孔道摩阻损失，以确保结构的安全可靠性。

总之，预应力孔道摩阻损失是指预应力混凝土结构中预应力钢束通过孔道时由于与孔道壁面之间的摩擦而引起的能量损失。

这种损失对结构的预应力效果和性能具有重要影响，需要在设计和施工中进行合理的计算和控制。

孔道摩阻损失值的现场测试：
预应力损失是影响张拉质量的重要因素，因此，对于重要的预应力砼工程，应在现场测定实际的孔道摩阻损失，
传感器法测试摩阻损失。

其具体做法：在预应力筋两端千斤顶尾部各装一台传感器，测试时用电阻应变仪读出两端传感的应变值，将应变值换算成张拉力，用下式即可算出实测的μ值：
μ=[-L n(P a/P j)-KX]/θ
其中：
μ─预应力筋与孔道的摩擦系数
P j─张拉端拉力
P a─实测固定端拉力
K─孔道局部偏摆系数
θ─从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线夹角（以弧度计）
X─从张拉端至计算截面的孔道长度（以m计）对两端对称张拉X=L0/2，L0为预应力筋的实际长度
如实测的孔道摩阻损失与计算值相差大于张拉力的5%，则应调整张拉力，建立准确的预应力值。