锚圈口摩阻损失的测试
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预应力砼箱梁孔道摩阻,锚口、喇叭口摩阻损失测试海威公司彭楠楠魏正军摘要:结合遂平梁场预应力施工实践,介绍一种较为新颖的箱梁孔道摩阻和锚圈口摩阻损失测试方法,提供随机抽测8片箱梁测试分析资料。
关键词:箱梁;孔道摩阻损失;锚口,喇叭口摩阻损失;测试已颁交通部、铁道部关于预应力损失测定资料中,孔道摩阻损失和锚圈口摩阻损失测定,为传统主被动千斤顶法,该法除测试精度外,操作工艺也存在一些缺点。
本文介绍目前工程界已较普遍使用,两端安装经过标定穿心式压力传感器的测试方法;该法可有效提高测试精度,操作工艺比较明确规范。
1 遂平梁场基本情况和张拉工艺遂平制梁场预制铁路预应力简支箱梁,规格为23.5m,6片;31.5m,624片;共计630片箱梁。
型式为单箱单室等高度简支箱梁,梁端底版,顶板及腹板内部局部向内侧加厚。
预应力筋公称直径Φ15.2mm,抗拉强度R m=1860MPa,弹性模量E p=1.95×105MPa,孔道采用橡胶抽拔管成形。
预加应力分三阶段:预张拉,拆除端模张拉部分预应力,砼强度f c=33.5Mpa;初张拉,制梁台座上进行,砼强度f c=43.5Mpa;终张拉,存梁台座上进行,砼强度f c=53.5Mpa,弹性模量E c=35.5Gpa,且砼龄期不少于10d。
(预应力张拉顺序见表1、表2、表3)。
两种跨度箱梁截面如图1,2所示图2 23.5m 预应力砼铁路桥简支箱梁预应力孔道分布图预张拉顺序表 表1图1 31.5m 预应力砼铁路桥简支箱梁预应力孔道分布图终张拉顺序表 表32 箱梁预应力损失组成预应力损失分为瞬时损失和长期损失,如图3所示。
瞬时损失 长期损失2.1 预应力钢绞线与孔壁间摩阻损失箱梁张拉时,预应力钢绞线与孔壁接触滑动产生摩擦阻力,可分为弯道影响和孔道走动影响两部分。
理论上讲,直线孔道无摩阻损失,施工时因震动等原因孔道并非理想顺直,加之预应力钢绞线因自重而下垂,与孔道实际上有接触,产生相对滑动时产生摩阻力,称孔道走动影响(或偏差影响、长度影响)。
监理监测网 监理监测网OVM锚具孔道摩阻试验大纲中铁三局集团技术开发部二○○二年九月OVM锚具孔道摩阻试验大纲一、试验目的为确定合理的张拉顺序及张拉控制应力,准确控制梁体线形,根据有关要求及规定进行试验。
二、试验依据参照《铁路桥涵施工规范》(TB10203-2002),并结合现场具体条件制定。
三、试验仪器、设备及用品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,2台应变仪,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。
四、试验布置21.原始数据收集。
包括孔道钢束参数(钢束工作长度、起弯角、锚固时的控制力、钢束组成、设计钢束伸长值)、成孔方式、锚具情况(生产厂家、规格型号、厂家提供的锚口摩阻损失率)、钢绞线参数(生产厂家、型号规格、实测弹性模量)2.传感器、应变仪、千斤顶、高压油泵、精密压力表(0.4级)检查。
3.传感器和应变仪的系统标定(用压力机),千斤顶和精密压力表的标定(用标定好的传感器、应变仪)。
千斤顶应标定进油、回油曲线。
4.根据标定结果,按每级5MPa 确定张拉分级。
张拉分级表见附件1。
5.现场确定传感器、千斤顶对中方法,检查位置是否有干涉。
6.计算钢绞线的下料长度并下料、穿束。
7.孔道、梁端面清理干净。
8.准备足够的记录表格。
记录表格的格式见附件2。
9.试验前应对有关人员进行技术交底。
六、试验步骤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200mm (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.根据张拉分级表,张拉端千斤顶进油分级张拉,两端同时记录有关数据。
4.锚固端千斤顶回油后,张拉端千斤顶退回油、退锚。
5.将钢丝束串动数次,做第二次。
七、数据处理方法1.二元线性回归法计算μ、K 值 计算公式为:ii ii i i I i i i Lnr K x Lnr x x K x θμθθμθ∑=∑+∑∑=∑+∑22其中:x i ——第i 束孔道长度,单位为m ;3θi ——第i 束曲线孔道切线夹角之和,单位rad ;r i ——第i 束主动端与被动端传感器压力之比; μ______钢筋与管道壁间的摩擦系数; K ______管道每米局部偏差对摩擦的影响系数。
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 。
2023年试验检测师之桥梁隧道工程模拟考试试卷A卷含答案单选题(共60题)1、锚具摩阻损失试验中,锚口(含锚下垫板)摩阻损失率合计不大于()。
A.3%B.4%C.5%D.6%【答案】 D2、结构校验系数是评定桥梁承载能力的一项重要指标,一般要求其值()A.不大于1.0B.等于1.0C.大于1.0D.大于2.0【答案】 A3、隧道支护与围岩之间存在空洞时,会导致围岩松弛,使支护结构产生()。
A.拉应力B.压应力C.剪应力D.弯曲应力【答案】 D4、养护等级为一级的公路隧道结构的经常检查频率为()。
A.一月一次B.一月两次C.两月一次D.一季度一次【答案】 A5、隧道围岩与初期支护之间接触压力测量的常用传感器是()。
A.钢弦式压力盒B.钢弦式钢筋应力计C.电阻应变片D.应变砖【答案】 A6、对混凝土桥梁主要构件或主要受力部位,应布设测区检测钢筋锈蚀电位,每一测区的测点数不宜少于( ) 个。
A.5B.10C.15D.20【答案】 D7、在对竖直桩进行钻孔倾斜度检测时,当检测结果不超过桩长的()时,满足使用要求。
A.0.01B.0.02C.0.003D.0.005【答案】 A8、混凝土上应变长期观测,应选用()。
A.大标距应变片B.钢筋应力计C.振弦式应力计D.大标距应变花【答案】 C9、按《公路桥涵养护规范》JTG H11-2004.桥梁定期检查周期根据技术状况确定,最长不得超过()年。
(2017真题)A.一B.二C.三D.四【答案】 C10、某山区公路在建隧道,全隧道初期支护设有工字钢(设计安装间距均为1000mm),部分二次衬砌内设有双层钢筋(设计主筋间距均为200mm)设计钢筋保护层厚度均为80mm,部分段落设有仰拱,现采用地质雷达检测该隧道衬砌质量。
30.测得二次衬砌内钢筋保护层厚度数据中,满足《公路工程质量检验评定标准》(JTGF80/1-2017)要求的有()A.72mmB.76mmC.91mmD.96mm【答案】 B11、桥梁定期检查周期根据技术状况确定,最长不得超过()。
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。
有效预应力检测(每日一练)考生姓名:刘志雄考试日期:【2024-11-30 】判断题(共20 题)•A、正确B、错误答题结果:正确答案:B2、张拉施工前,对于混凝土的强度要求,如设计无特殊说明,一般是指强度达到标养强度的75%。
(注意:题干与选项内容完整输入之前不允许手动回车换行;选项和答案中的英文字母均为大写!选项内容为“正确”,“错误”!)。
(B)•A、正确B、错误答题结果:正确答案:B3、曲线预应力筋或长度超过25m的直线预应力筋,在设计无规定时,应采用两端张拉。
(注意:题干与选项内容完整输入之前不允许手动回车换行;选项和答案中的英文字母均为大写!选项内容为“正确”,“错误”!)。
(A)•A、正确B、错误答题结果:正确答案:A4、预应力张拉时,每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。
(注意:题干与选项内容完整输入之前不允许手动回车换行;选项和答案中的英文字母均为大写!选项内容为“正确”,“错误”!)。
(A)•A、正确B、错误答题结果:正确答案:A5、预应力筋断丝的原因是因为切割锚头钢绞线留的太短。
(注意:题干与选项内容完整输入之前不允许手动回车换行;选项和答案中的英文字母均为大写!选项内容为“正确”,“错误”!)。
(B)•A、正确B、错误答题结果:正确答案:B6、有效预应力检测应使用复张法进行检测,预应力筋张拉锚固后,应在24h内进行有效预应力检测。
(注意:题干与选项内容完整输入之前不允许手动回车换行;选项和答案中的英文字母均为大写!选项内容为“正确”,“错误”!)。
(A)•A、正确B、错误答题结果:正确答案:A7、预应力筋下料完成后,应用梳板或相应锚具梳束、编束,逐根理顺,并绑扎成束,严禁互相缠绕。
(注意:题干与选项内容完整输入之前不允许手动回车换行;选项和答案中的英文字母均为大写!选项内容为“正确”,“错误”!)。
(A)•A、正确B、错误答题结果:正确答案:A8、钢丝、钢绞线及精轧螺纹钢筋应采用切割机或砂轮锯切断。
预应力损失测试方法一、孔道摩擦损失测试方法采用千斤顶测试孔道摩擦损失时,应配置压力传感器或精密压力表对张拉力进行度量,测力系统的不确定度不应大于1%。
测试步骤如下:1、梁的两端安装千斤顶后同时张拉,压力表读数保持一定数值(约4MPa)。
2、一端固定,另一端张拉。
张拉时分级升压,直至张拉控制拉力。
如此反复进行3次,取两端传感器或精密压力表压力差的平均值。
3、仍按上述方法,但调换张拉端和固定端,取测得的两端3次压力差的平均值。
4、将上述两次压力差平均值再次平均,即为孔道摩擦损失的测定值。
5、如果两端锚垫板扩孔段与预埋管道连接处预应力筋弯折形成摩擦损失时,上述测定值应考虑锚口摩擦损失的影响。
二、锚口摩擦损失测试方法锚口摩擦损失测定应在张拉台座或留有直孔道的混凝土试件上进行,张拉台座或混凝土试件长度不应不小于3m。
锚具、千斤顶、传感器、预应力筋应同轴(图1)。
张拉力采用压力传感器度量,测力系统的不确定度不应大于1%。
图1 锚口摩擦损失测试装置1-预应力筋;2-工具锚;3-主动端千斤顶;4-对中垫圈;5-主动端传感器;6-限位板;7-工作锚(含夹片);8-锚垫板;9-螺旋筋;10-混凝土试件(台座);11-试件中预埋管道;12-钢质约束环;13-被动端千斤顶;14-被动端传感器在混凝土试件上测试时,试件预留孔道应顺直,且直径应比锚垫板小口内径稍大,试件锚固区配筋及构造钢筋应按设计要求配置。
测试步骤如下:1、 两端同时张拉,压力表读数保持一定数值(约4MPa);2、 一端固定,另一端张拉至控制拉力。
设张拉端传感器测得的控制拉力为1P 时,固定端传感器相应读数为2P ,则锚口摩擦损失为:21P P P -=∆ (1)测试反复进行3次,取平均值。
3、 如两端均安装被测锚具应调换张拉端,同样按上述方法进行3次,取平均值的1/2为锚口摩擦损失。
三、 变角张拉摩擦损失测试方法1、 测试用的组装件应由变角装置、预应力筋组成,组装件中各根预应力筋应等长,初应力应均匀。
锚圈口摩阻损失试验K18+065中桥为3×20米T形连续梁桥,设计要求:施工控制张拉力=锚下控制张拉力+锚圈口摩阻损失。
本试验目的在于测定出锚圈口摩阻损失,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。
试验原理:1.梁板两端均不上工作锚、工作锚夹片,分级张拉(50%,100%)直至张拉控制应力,得出孔道摩阻损失应力;2.梁板主动端上工作锚、工作锚夹片,被动端不上,分级张拉(50%,100%)直至张拉控制应力,得出孔道摩阻损失与锚圈口摩阻损失应力之和;3.用孔道摩阻损失与锚圈口摩阻损失应力之和扣除孔道摩阻损失应力后即为锚圈口摩阻损失应力。
试验方法:一.试验前准备:穿好钢绞线的实体梁板(本次为N2单孔)、龙门吊(或葫芦)、标定好的张拉设备一套(本次采用智能同步张拉系统)、配套锚具(工作锚、工作锚夹片、线位板、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)、5~8cm钢垫板(用于梁板与千斤顶之间,不用工作锚原因在于工作锚与钢绞线之间存在过大摩擦,影响测定数据)。
锚具配套二.孔道摩阻损失测定:1.千斤顶吊装主动端千斤顶吊装,不上工作锚、工作锚夹片,千斤顶与梁体之间垫钢垫板(此处用四个工作锚上下左右对称代替,有条件的话可以提前预制内径略大于锚垫板的5~8cm钢板)。
主动端千斤顶吊装被动端千斤顶吊装,不上工作锚、工作锚夹片,千斤顶与梁体之间垫钢垫板,油缸预先伸出10~18cm(1.防止油缸被拉损坏,2.方便回油退工具锚夹片)。
2.测定:本次选择N2孔道(5束钢绞线)进行试验,主动端(2#千斤顶)分级张拉(50%,100%)至控制张拉力,被动端(1#千斤顶)读数,反复3次。