铁路桥梁预应力管道摩阻试验方法及控制
- 格式:ppt
- 大小:5.14 MB
- 文档页数:42
八、预应力管道摩阻试验1、试验仪器(1)2台传感器及显示仪表,根据所测试的锚口+喇叭口摩阻张拉力大小(0.8ƒptk ·A p )、预应力孔道控制张拉力(按设计取值)的大小选择合适量程的传感器,使得张拉力在落在传感器量程的20%~80%范围内。
连接传感器及仪表,检查系统是否正常工作。
(2)2台千斤顶、2台高压油泵,2块精密压力表,千斤顶及油压表必须经过校验合格。
(3)游标卡尺、对中垫板、钢板尺2把、钢质约束圈若干。
(4)计算器、记录纸若干。
2、试验原理孔道摩阻试验是通过在实体梁上选择几个不同部位有代表性的管道进行测试(一般包括最大弯起角度和最小弯起角度),通过分级加载测读管道两端传感器读数,每个管道加载试验两次,通过二元线性回归计算管道摩阻系数μ和管道偏差系数k 。
试验仪器布置图如下所示:梁体局部应力传感器限位垫板钢垫环工具锚应力传感器限位垫板钢垫环工具锚管道力筋喇叭体图8.1 管道摩阻测试仪器布置图3、试验测试步骤(1)根据试验布置图安装传感器、锚具、锚垫板、千斤顶。
(2)锚固端千斤顶主缸进油空顶100mm (根据钢束理论伸长值确定)关闭,两端预应力钢束均匀楔紧于千斤顶上,两端装置对中。
(3)千斤顶充油,保持一定数值(约4MPa )。
(4)甲端封闭,乙端张拉。
根据张拉分级表,张拉端千斤顶进油进行张拉,每级均读取两端传感器读数,并测量钢绞线伸长量,每个管道张拉3次。
(5)将乙端封闭,甲端张拉,用同样方法再做一遍。
(6)张拉完后卸载至初始位置,退锚进行下一孔道钢绞线的测试。
每级荷载下均需记录的测试数据有:主动端与被动端压力传感器读数、主动端的油缸伸长量。
4、数据处理方法(1)二元线性回归法计算μ、K 值分级测试预应力束张拉过程中主动端与被动端的荷载,并通过线性回归确定管道被动端和主动端荷载的比值,然后利用二元线性回归的方法确定预应力管道的k 、μ值。
计算公式为:⎪⎩⎪⎨⎧=+=+∑∑∑∑∑∑ii i i i ii i i i l C l k l C l k 22θμθθθμ 式中 i C ——第i 个管道对应的值)P /P ln(12-=i C ,P 1、P 2分别为主动端与被动端传感器压力;i l ——第i 个管道对应力筋的水平投影长度(m);i θ——第i 个管道对应力筋的空间曲线包角(rad),曲线包角的实用计算以综合法的计算精度较好,其表达式为:22V H θθθ+=式中:H θ为空间曲线在水平面内投影的切线角之和;V θ为空间曲线在圆柱面内展开的竖向切线角之和。
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]。
预应力混凝土桥梁施工现场的孔道摩阻试验要点滕晓艳摘要:根据沪昆高铁杭州至长沙铁路客运专线HCHN Ⅰ标段绿豆坡特大桥施工现场的孔道摩阻试验,详细阐述施工现场孔道摩阻试验的必要性、测试方法、数据处理以及试验过程中的注意事项。
掌握这些试验关键细节,有助于试验前的工作准备、试验过程的顺利进行,确保试验结果可靠。
关键词:混凝土桥梁;预应力孔道;施工;摩阻试验本文在进行沪昆高铁杭州至长沙铁路客运专线HCHN Ⅰ标段绿豆坡特大桥施工现场的孔道摩阻试验的基础上,详细阐述施工现场孔道摩阻试验的必要性、测试方法、数据处理以及试验过程中的注意事项。
1 施工现场孔道摩阻试验的必要性采用挂篮悬臂浇筑是国内建造大跨预应力混凝土桥梁的主要施工方法之一。
为保证施工过程中结构安全、成桥以后的线形和受力状态合理,需要考虑多方面因素的影响,其中,精确计算预应力束的有效应力是一个重要因素。
为此,有必要进行施工现场孔道摩阻试验,具体有以下三个具体原因:(1)虽然规范提供了孔道摩阻系数μ和偏差系数k 的使用范围,但是范围太大,取不同的值,会得到完全不同的孔道摩阻损失率。
(2)虽然可以根据施工采用的结构材料,在试验室进行模型试验,但是试验室和施工现场环境相差较大。
(3)如果施工现场得到的孔道摩阻系数μ和偏差系数k ,与设计值不同,并在规范规定的范围之内,应以实2 2.1 试验布置2.2 试验过程张拉控制力可以分5级(2O%,40%,60%,80%,100%)张拉至设计张拉力。
对于每一级加载稳定后,需要同时记录读数仪和电动油泵的读数以及预应力束伸长量。
2.3 补充试验的说明图1测得的总摩阻损失为孔道+锚头+喇叭口摩阻损失之和,因此,需要补充锚头摩阻试验及喇叭口摩阻试验。
锚头摩阻试验及喇叭口摩阻试验可在试件上进行。
由于本文重点阐述孔道摩阻试验,对于锚头摩阻试验及喇叭口摩阻试验,不再多述。
3孔道摩阻系数μ和偏差系数k 的确定在预施应力过程中,离张拉端x 处,因管道摩阻而损失的预应力束内力值x F 为:A kx A x F e F F βμθ=-=+-]1[)( (1)式中,A F 为张拉力,β为损失率,已经扣除了两端锚头+喇叭口摩阻损失率。
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。
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。
第六章宁夏吴忠黄河公路大桥主桥管道摩阻损失测试6.1 摩阻损失测试概述预应力筋过长或弯曲过多都会造成预应力筋的孔道摩擦损失,特别是弯曲多、弯曲半径小、弯曲角度较大的预应力筋,在两端张拉时,其中段的有效预应力损失很大,这种预应力的损失往往不容易准确地计算出来,因而其在张拉控制应力作用下的伸长值也无法准确计算。
作为张拉的控制条件,如果孔道有漏浆堵塞现象不校核伸长值,就会使有效预应力达不到设计的要求造成质量事故,另外,在连续刚构梁悬臂施工过程中,预应力孔道埋设与设计存在误差时,预应力损失也是不同的。
这时,设计单位若按照以往经验计算是不能真实反映实际施工情况的。
因此, 后张法预应力混凝土结构中孔道摩阻损失估算的准确程度会直接影响结构的使用安全,而施工中混凝土的质量、张拉工艺的优劣往往会影响孔道摩阻损失的大小,测量预应力筋摩阻力,是确保施工质量的有效措施。
按照《宁夏回族自治区吴忠黄河公路大桥监控细则》,需要对纵向预应力孔道摩阻损失实行现场测定。
6.2 摩阻损失测试依据1、中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000);2、人民交通出版社《预应力技术及材料设备》(第二版);3、交通部公路科学研究院《宁夏回族自治区吴忠黄河公路大桥监控细则》;4、监理单位和设计单位提供的桥梁设计图纸;5、宁夏公路工程质量检测中心《压力传感器率定报告》。
6.3 摩阻损失测试目的及方法宁夏吴忠黄河公路大桥管道摩阻损失测试是针对塑料波纹管,虽然塑料波纹管的管道摩阻系数有理论值,但毕竟塑料波纹管应用时间不长,有必要做实验验证,同时管道摩阻系数的测试结果也为吴忠黄河公路大桥结构预应力设计和大桥施工提供参考,实现现场的预应力控制。
管道摩阻损失测试方法,按照业主意见方法采用传感器,采用《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)中附录G-9 提供的测试方法,如图6-1 所示。
该测试方法与常规测试方法比较主要特点如下:⑴图6-1 中压力传感器的圆孔直径与锚板直径基本相等,如此可使预应力钢束以直线形式穿过喇叭口和压力传感器,钢束与二者没有接触,只是相当于将预应力钢束加长了,实验所测数据仅包括管道摩阻力,保证了管道摩阻损失测试的正确性。
连续梁桥悬臂施工预应力孔道摩阻测试分析
连续梁桥悬臂施工预应力孔道摩阻测试分析
对于大曲率预应力筋混凝土结构,英孔道摩阻损失都必须进行专门的孔道摩阻试验测试.预应力混凝土结构的孔道摩阻损失主要与预应力钢束与管道壁的摩擦系数μ和管道每米局部偏差对摩擦的影响系数k 有关.以某城际快速轨道交通工程一座特大桥为工程背景,通过预应力孔遣摩阻测试,得出了与实际的摩阻参数,为后续的施工提供了依据.
作者:夏雄李娜作者单位:东莞市交业工程质量检测中心,广东,东莞,523125 刊名:黑龙江科技信息英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2010 ""(14) 分类号:U4 关键词:连续梁悬臂施工预应力摩阻。
挂篮施工连续箱梁预应力孔道摩阻测试摘要:在湘桂铁路柳江双线特大桥连续箱梁预应力施工时,采用穿心式筒体粘贴电阻应变片作为单向测力敏感元件,对预应力筋主动端及被动端的拉力进行精确量测,通过量测结果计算出预应力管道的实际摩阻损失系数k、μ,以指导预应力的张拉控制。
本文详细阐述了摩阻系数的测定及采用二元线性回归法计算系数k、μ的方法,为以后相类似预应力管道摩阻力的测试提供一定的参考。
关键词:铁路连续箱梁预应力摩阻损失测试Abstract: in the XiangGui railway, the total double super major bridge construction of prestressed concrete continuous box girder, the wear heart type cylinder paste resistance strain as one way of measuring force sensitive components, prestressed reinforcement of the active and the passive tension accurately measure, through the measurement results of the actual prestressed pipe calculated friction loss coefficient k, μ to guide the prestressed drawing control. This paper expounds the friction factor and the determination of the binary linear regression method to calculate the coefficient k, μ method for similar prestressed pipe after friction resistance test to provide certain reference.Keywords: railway prestressed concrete continuous box friction loss test0 前言在预应力混凝土连续箱梁挂篮施工中,预应力的施拉无疑是一项非常重要的工序,能否准确地将设计的预应力施加予梁体,将直接影响箱梁的耐久性、安全性、刚度及外观线形。
铁路预应力摩阻损失测试试验方案目录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 (8)附件2. 资质证书 ..................................................... 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。
受中铁十七局集团第三工程有限公司青县制梁厂的委托,石家庄铁道学院岩土与结构实验中心拟于2008年9月24日开始对京沪高铁土建一标32m简支梁进行预应力摩阻测试。
桥梁预应力构件孔道摩阻试验方案XXXX技术有限公司2014 年12月1 试验的意义和目的随着现代预应力技术的发展, 预应力混凝土在土木工程中的应用日益广泛。
特别是在桥梁结构中, 预应力技术更为普遍, 且大量采用后张法预应力施工技术。
但后张法预应力施工中, 预应力损失大, 准确计算困难。
在5种预应力损失( 混凝土收缩徐变, 预应力筋松弛, 锚头变形、预应力筋回缩和接缝压缩, 摩阻和混凝土弹性压缩) 中, 摩阻损失所占比例较大, 计算尤为困难。
对于弯曲长束预应力孔道, 摩阻损失高达40%以上。
预应力损失的准确计算是确定预应力筋中有效预应力的关键, 直接影响桥梁结构的使用性能。
对预应力损失估计过高, 可能使梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂, 且降低延性。
对预应力损失估计不足, 则不能有效提高预应力混凝土梁的刚度和抗裂性。
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。
如采用挂篮悬臂浇筑大跨径连续钢构桥时,精确计算预应力束的有效应力是保证施工过程中结构安全、成桥以后的线形和受力状态合理,需要考虑的重要因素之一。
然而,规范提供了孔道摩阻系数μ和偏差系数k的使用范围,但是范围太大,取不同的值,会得到完全不同的孔道摩阻损失。
虽然可以根据施工采用的结构材料,在试验室进行模型试验,但是试验室和施工现场环境相差较大,得出的结果相差甚远。
在《公路桥梁施工技术规范(JTG/T F50-2011)》中第7.8.5第一点“预应力张拉之前,宜对不同类型的孔道进行至少一个孔道的摩阻测试,通过测试所确定的μ值和k值宜用于对设计张拉控制应力的修正。
京沪高铁31.5m 预制简支箱梁摩阻试验方案1.测试内容31.5m 跨度后张预应力混凝土简支箱梁摩阻测试内容包括管道摩阻、喇叭口摩阻、锚口摩阻和锚具回缩量。
箱梁管道由φ70mm 、φ80mm 、φ90mm 抽拔棒或波纹管成孔,预应力钢束由8-7φ5、9-7φ5、12-7φ5预应力钢绞线组成,每孔箱梁按不同高度共测试6个管道,测试管道编号分别为N9、N8、N5、N4、N2b 、N1a ;喇叭口、锚口摩阻和锚具回缩量测试的是9孔锚具和配套锚垫板。
适用图号:通桥(2008)2322A -Ⅱ2.测试方法测试时采用的张拉设备与实际施工时相同,测力传感器为4000kN 穿心式压力传感器(精度0.5%),钢束伸长量通过钢直尺测量张拉端油缸长度并减掉夹片回缩量来获得。
管道摩阻测试中采用一端张拉,从10%张拉控制拉力开始,分8级张拉至90%设计荷载,每个管道张拉两次,测读内容包括:张拉端与被动端测力传感器读数、张拉端油缸伸长量、被动端油缸外露量、张拉端与被动端夹片回缩量。
喇叭口、锚口摩阻和锚具回缩量测试在梁场预制的4m 长试件上进行,采用一端张拉,试验张拉力为预应力钢绞线的0.8fptk ·Ap(Ap -9根钢绞线面积)。
3.测试结果与分析箱梁管道摩阻力由管道曲率效应和偏差效应两部分组成。
依据《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,管道摩阻可按下式计算:)(12l k e P P ⋅+⋅-⋅=θμ 式中:1P 、2P —分别为张拉端和被动端管道口的钢束拉力;θ、l —分别为管道总弯起角(rad )和管道总长度(m );μ、k —分别为钢束与管道壁之间的摩擦系数和管道的偏差系数。
P1、P2可由压力传感器测出,L 、θ按设计值取用,按二元线性回归即可求得实际的k 和μ值。
4. 现场提前准备工作(1)预制4m长试件一个,管道成孔采用φ80mm或φ90mm的塑料PVC管,喇叭口采用9孔锚具配套的,试件两端都布置,管道要求顺直,一定认真预制,提前预制好,试件尺寸详见图。
预应力孔道摩擦损失试验方案一、概述该桥上部构造为现浇箱梁直线桥,全长234m,共三联,其中第二联为30+35+35+30=130m四跨连续后张法连续箱梁,断面形式为单箱单室+单箱双室,桥面宽24.5m,梁高1.8m,整体处于R=1500m 的竖曲线上,设计荷载为城市-A级。
第二联箱梁采用满堂支架支撑一次性浇注完成。
该桥第二联预应力筋部分设计共3种编号45束,每束12根1860MPa级低应力松驰钢绞线,单束钢绞线贯通全联,单根钢绞线长约132m。
第二联箱梁采用的是后张法预应力结构,要求预应力张拉前需要测定预应力孔道摩阻系数。
现浇箱梁砼浇注于2006年11月29日~2006年11月30日完成,预计2006年12月5日能达到90%的设计强度,施工现场准备于2006年12月5日对第二联N1、N2、N3束预应力钢绞线的孔道摩阻进行了测试。
二、试验标准和原理试验根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041-2000)以及《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62-2004)等的有关规定进行。
试验装置如图1所示。
试验采用一端张拉(主动端)一端固定(被动端)的方式进行。
根据在主动端施加张拉力在被动端不施加,根据力的平衡原理,两端的拉力之差即为孔道的预应力摩阻损失。
根据理论推导得,对于后张法张拉时,预应力钢筋于管道壁之间的摩擦引起的预应力损失,计算如下:式中-预应力钢筋与管道壁之间的摩擦引起的预应力损失;-主动端预应力钢筋的张拉控制力;-预应力钢筋与管道壁的摩擦系数;-从张拉端至计算截面曲线管道部分切线的夹角之和(rad);k-管道每米局部偏差对摩擦的影响系数;x-从张拉端至计算截面的管道长度。
这样,根据上述的试验装置和计算模型,可以得到预应力管道的摩阻系数。
采用图1的试验装置,由于试验时间比较短暂及现场张拉的事实,试验测试结果可以忽略预应力损失的其它部分,如锚具变形,钢筋回缩和接缝压缩等引起的预应力损失、预应力钢筋与台座之间的温差引起的预应力损失、混凝土的弹性压缩引起的预应力损失、以及预应力钢筋的应力松弛和混凝土的收缩和徐变等引起的预应力损失。
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;(2)穿心式智能弦式数码力传感器及综合测试仪;(3)对中专用装置;(4)工具锚、工作锚、配套限位板等张拉设备;(5)高精度钢板尺、记录笔、计算器等;(6)笔记本电脑;4. 测试方法4.1 管道摩阻损失测试为避免常规主被动千斤顶法管道摩阻测试不够准确问题,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,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。