孔道摩阻试验报告

第五章孔道摩阻试验5.1 孔道摩阻系数μ的测定方法5.1.1 概述本桥索塔采用的U形预应力束设计有两个特点，一是孔道曲率半径小，二是采用塑料波纹管进行管道成型。

在现行桥梁规范中，对于一定的成孔材料其孔道摩阻系数μ是一个定值，并不考虑预应力钢绞线的数量、张拉力的吨位、曲率半径的影响。

但是实际上，当孔道曲率半径较小时，预应力钢绞线在同样的张拉控制力下，产生的径向作用很大，预应力钢绞线有陷入孔道内壁的趋势，将增大摩阻系数μ。

此外，随着预应力钢绞线根数的增加，沿小曲率半径布置的钢绞线受力不均匀，预应力钢绞线之间、钢绞线与孔道壁之间的摩阻也将有所不同，这些因素都将引起摩阻系数μ的增大。

一般来说，随着曲率半径的减小，预应力钢绞线数量的增加，摩阻系数μ也将增大。

因此，对本桥索塔的孔道摩阻系数进行实测研究是非常必要的。

为研究塔身U形预应力钢绞线两端张拉时的孔道摩阻损失，本次试验利用索塔节段模型进行了全U形孔道一端张拉时的摩阻测定。

孔道摩阻测试的基本步骤为：在预应力筋的两端各装一台千斤顶。

测试时首先将固定端千斤顶的油缸拉出少许，并将回油阀关死。

然后开动张拉端千斤顶进行张拉，当张拉端压力表达到预定的张拉力时，读出固定端压力表读数并换算成张拉力。

两端张拉力之差即为该孔道的摩阻损失。

试验前，对油表与千斤顶进行了配套（主动、被动）标定。

其中一套标定报告可见附录1。

试验中，记主动端的张拉力值为P1，被动端的力值为P2，则：()μθ-+=kxPPe（5.1.1-1）12式中， μ —— 预应力孔道摩阻系数； k —— 预应力孔道每米局部偏差对摩阻的影响系数；x —— 从张拉端至计算截面孔道长度，m ；θ —— 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线夹角之和，rad 。

由此可见，对于试件，上述公式中有两个未知数，即μ和k 。

5.1.2 孔道摩阻系数μ的测定方法1本次试验中，索塔U 形束采用的均是同一种线形，即采用的θ、x 均相同，因此摩阻试验时虽然张拉了5束，但并没有得到5个独立的方程组成的方程组来求解两个未知数μ和k 。

预应力混凝土桥梁孔道摩阻现场测试分析摘要：在预应力混凝土桥梁施工中，设计图纸及规范给出的预应力可能与现场的实际情况并不相同，为了更科学地进行梁体预应力拉伸，施工单位的技术人员必须在施工现场进行桥梁孔道摩阻测试，以获取现场施工中实际的孔道摩阻系数及偏差系数，从而帮助施工企业更准确地施加预应力。

本文就以某预应力混凝土桥梁施工建设中孔道摩阻现场测试为例，探讨了现场进行孔道摩阻测试的办法、操作的要点及数据处理的技巧，仅供相关施工企业参考。

关键词：预应力混凝土桥梁；孔道磨阻；现场测试前言：桥梁是我国交通领域重要的组成部分，随着现代科学技术的快速发展，在当前的桥梁建设中，预应力混凝土结构的桥梁建设形式越来越多，特别是预应力后张拉施工技术，更是成为大多数桥梁施工中普遍采用的施工方式。

但在实际运用中，施工会受到材料、环境以及施工工艺等方面的影响，导致预应力损失与设计出现一定的偏差。

如果预应力损失估算过高，会导致预应力混凝土桥梁局部出现开裂或破坏的现象，反之，预应力损失估算过低，则会影响到预应力混凝土桥梁的刚度及抗裂性能。

因此，在实际施工中，为了保证桥梁中的预应力筋的实际有效预应力，应根据《公路桥涵施工规范》的相关规定，在预施应力前，进行孔道摩阻测试，并根据测试的结果计算实际的施工控制应力。

一、预应力混凝土桥梁孔道摩阻测试的目的、原理及方法分析某大桥是某市市内高架立交桥，该桥连续梁跨度较大，建成后序通行大量车辆，对其结构的安全性要求极高，对外观的美观程度也具有一定的要求。

在设计时，设计人员设计的是挂篮悬浇连续箱梁的方式，并建议桥梁预应力施工孔道摩阻系数μ值为0.20，偏差系数k值为0.0015。

（一）测试的目的分析根据中华人民共和国交通运输部于2004年发布的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62－2004）的规定，进行孔道摩阻测试首先是验证设计所取的计算参数是否正确，避免预应力损失计算估值过高或过低给混凝土桥梁结构带来一定的安全隐患；其次是为实际施工提供更加准确、可靠的依据，从而帮助施工企业更精准地确定张拉控制力及预应力筋的伸长量；最后是方便施工企业技术人员及监理单位工程师检查孔道及张拉工艺的施工质量。

第五章孔道摩阻试验5.1 孔道摩阻系数μ的测定方法5.1.1 概述本桥索塔采用的U形预应力束设计有两个特点，一是孔道曲率半径小，二是采用塑料波纹管进行管道成型。

在现行桥梁规范中，对于一定的成孔材料其孔道摩阻系数μ是一个定值，并不考虑预应力钢绞线的数量、张拉力的吨位、曲率半径的影响。

但是实际上，当孔道曲率半径较小时，预应力钢绞线在同样的张拉控制力下，产生的径向作用很大，预应力钢绞线有陷入孔道内壁的趋势，将增大摩阻系数μ。

此外，随着预应力钢绞线根数的增加，沿小曲率半径布置的钢绞线受力不均匀，预应力钢绞线之间、钢绞线与孔道壁之间的摩阻也将有所不同，这些因素都将引起摩阻系数μ的增大。

一般来说，随着曲率半径的减小，预应力钢绞线数量的增加，摩阻系数μ也将增大。

因此，对本桥索塔的孔道摩阻系数进行实测研究是非常必要的。

为研究塔身U形预应力钢绞线两端张拉时的孔道摩阻损失，本次试验利用索塔节段模型进行了全U形孔道一端张拉时的摩阻测定。

孔道摩阻测试的基本步骤为：在预应力筋的两端各装一台千斤顶。

测试时首先将固定端千斤顶的油缸拉出少许，并将回油阀关死。

然后开动张拉端千斤顶进行张拉，当张拉端压力表达到预定的张拉力时，读出固定端压力表读数并换算成张拉力。

两端张拉力之差即为该孔道的摩阻损失。

试验前，对油表与千斤顶进行了配套（主动、被动）标定。

其中一套标定报告可见附录1。

试验中，记主动端的张拉力值为P1，被动端的力值为P2，则：()μθ-+=kxPPe（5.1.1-1）12式中， μ —— 预应力孔道摩阻系数； k —— 预应力孔道每米局部偏差对摩阻的影响系数；x —— 从张拉端至计算截面孔道长度，m ；θ —— 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线夹角之和，rad 。

由此可见，对于试件，上述公式中有两个未知数，即μ和k 。

5.1.2 孔道摩阻系数μ的测定方法1本次试验中，索塔U 形束采用的均是同一种线形，即采用的θ、x 均相同，因此摩阻试验时虽然张拉了5束，但并没有得到5个独立的方程组成的方程组来求解两个未知数μ和k 。

预应力孔道摩阻试验探究后张法预应力混凝土梁中孔道摩阻损失的准确测定是保证预施应力的一项重要参数，并直接影响结构的可靠性。

孔道摩阻损失由孔道曲率效应（摩擦）和孔道偏差效应两个部分产生的损失组成，而影响孔道摩阻的主要因素除形成孔道是方式外，施工工艺水平的优劣也占相当重要的地位。

所以，设计要求张拉前应进行孔道摩阻现场测试，并根据测试结果对张拉力进行调整，将设计张拉力准确有效施加至梁体。

1 孔道摩阻的原理1.1 孔道摩阻的组成张拉时，预应力钢束与管道壁接触面间产生摩擦力引起预应力损失，称为摩阻损失。

主要有两种形式：一是由于曲线处钢束张拉时对管道壁施以正压力而引起的摩擦，其值随钢束弯曲角度总和而增加，阻力较大；另一是由于管道对其设计位置的偏差致使接触面增多，从而引起摩擦阻力，其值一般相对较小。

1.2 孔道摩阻的数据计算⑴理论公式解方程组即可得μ、k值。

1.3 锚圈口与喇叭口摩阻损失计算锚圈口与喇叭口摩阻损失按下列计算式计算：。

式中为主动端压力值，为被动端压力值。

2 摩阻试验内容及方法试验内容包括孔道摩阻、锚圈口和喇叭口摩阻。

2.1 孔道摩阻孔道摩阻试验在已预制成品梁上选取6孔有代表性的孔道中进行测试。

主要通过测定孔道张拉束主动端与被动端实测压力值，根据上述公式计算偏差系数k 和摩擦系数μ。

孔道摩阻的常规测试方法以主被动千斤顶测力法为主，这种方法测试精度较低，且测试工艺不够完善。

采用穿心式压力传感器及其配套的读数仪，并结合关于孔道摩阻测试相关规定，孔道张拉束主动端与被动端实测压力值导致的压力传感器的应变均用读数仪读取，经过计算可以得出孔道张拉束主动端与被动端实测压力值，运用这种改进的测试工艺及精确的数据处理方法，大大提高了测试精度。

试验时所用的张拉设备与实际施工时采用的设备相同，测试使用的压力传感器为柳州OVM公司设计制作，试验前在MTS-6000kN试验机上进行了严格的标定。

试验预应力束在两端安装张拉千斤顶及压力传感器，在试验开始预应力两端同时张拉至设计张拉力的10%后，将一端封闭作为被动端，以另一端作为主动端，分8级加载至设计张拉控制荷载，每个孔道张拉2个循环。

后张法孔道摩阻测试技术总结中铁十二局一公司李全堂山西临汾041000 内容提要：介绍了后张法孔道摩阻试验的测试方法及计算过程，以便于控制张拉参数。

关键词：摩阻糸数偏差糸数1测试意义和目的简支梁张拉作业中，如果水平孔道的控制张拉力套用曲线孔道的控制应力，由此而造成梁体的局部超张拉应力会使梁的实际反供度大于设计的反供度，对桥面施工带来不利影响。

若孔道摩阻力考虑偏小，张拉力不够，将影响梁体质量。

因此正确计算摩阻力是张拉前的一项非常重要的工作。

开展孔道摩阻试验的目的是为了验证设计数据和积累施工资料。

当采用先张法无孔道施工时，不存在孔道摩阻力，主动端及被动端之间产生的预应力偏差微小。

当预应力钢束在构件的弯曲或不顺直的孔道中进行张拉时，钢束及孔避之间会产生摩擦阻力，从而抵消了部分张拉力，减少了钢束的额定预施拉力，这会影响构件的正常使用功能，通过测试，计算出摩阻力数据，并采取对应措施。

2试验仪器设备及条件2.1预应力设备的选用及校正（1）张拉千斤顶在整拉整放工艺和单拉整放工艺中，单束初调及张拉宜采用穿心式双作用千斤顶，整体张拉和整体放张宜采用自锁式千斤顶，张拉吨位宜为张拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍，张拉千斤顶在张拉前必须经过校正，校正糸数不得大于1.05，校正有效期为一个月且不超过200次张拉作业，拆修更换配件的张拉千斤顶必须重新校正。

（2）压力表应选用防震型，表面最大读数应为张拉力的1.5～2.0倍，精度不应低于1.0级，校正有效期为七天；当精度为0.4级压力表，校正有效期为一个月。

压力表发生故障必须重新校正。

（3）油泵的油箱容量宜为张拉千斤顶总输油量的1.5倍，额定油压数宜为使用油压数的1.4倍。

（4）油泵、压力表应及张拉千顶顶配套校正使用，预应力设备应建立台帐及卡片并定期检查。

2.2测试仪器的选用（1）穿心式千斤顶：测量范围0～2500KN,精度等级0.3级。

（2）对中环：要求及传感器、千斤顶相匹配（3）卡尺：0～300mm ，精度0.02mm 。

孔道摩阻试验方法一、前言孔道摩阻试验是液压元件的重要试验之一，通过该试验可以评估液压元件内部的流动通畅情况及其对液流的阻力，为设计和优化液压系统提供重要依据。

本文将详细介绍孔道摩阻试验的方法。

二、试验原理孔道摩阻试验是通过测量流量和压力差来计算孔道摩擦阻力系数，从而评估液压元件内部的流动通畅情况。

具体原理如下：1. 流量计测量出流量Q；2. 计算出平均速度v=Q/A；3. 计算出雷诺数Re=vD/ν；4. 根据雷诺数确定摩擦系数f；5. 计算出孔道摩擦阻力系数K=fL/D。

三、试验设备进行孔道摩阻试验需要以下设备：1. 液压系统：包括油箱、泵、电机、压力表等；2. 试验台架：用于安装被测试元件和传感器；3. 传感器：包括流量计、压力传感器等。

四、试验准备进行孔道摩阻试验前需要进行以下准备工作：1. 检查液压系统：确保液压系统正常工作；2. 准备试验台架：安装被测试元件和传感器；3. 校准传感器：校准流量计和压力传感器，确保测量准确。

五、试验步骤进行孔道摩阻试验需要按照以下步骤进行：1. 将被测试元件安装在试验台架上；2. 连接液压系统：将液压系统连接到被测试元件上；3. 测试流量：通过流量计测量出流量Q；4. 测试压力差：通过压力传感器测量出入口处和出口处的压力差ΔP；5. 计算平均速度v=Q/A；6. 计算雷诺数Re=vD/ν；7. 确定摩擦系数f，可以通过查表或者使用计算公式计算得到；8. 计算孔道摩擦阻力系数K=fL/D。

六、试验注意事项在进行孔道摩阻试验时需要注意以下事项：1. 确保被测试元件的清洁度，避免杂质对试验结果产生影响；2. 严格按照操作步骤进行，避免误操作导致试验失败；3. 注意安全，避免液压系统泄漏或者爆炸等危险情况发生。

七、试验结果分析通过孔道摩阻试验得到的结果可以用于评估被测试元件的流动通畅情况及其对液流的阻力。

如果孔道摩擦阻力系数较大，则说明被测试元件内部存在较大的流动阻力，需要进行优化设计或更换元件。

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。