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预应力摩阻损失测试

试验方案

目录

TOC\o1-2\h\z\u1．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实验前的准备工作 3

4.3实验测试环节 3

4.4数据解决方法 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测试环节 7

附件1.测试登记表格 8

附件2.资质证书 9

1．概述

预应力摩阻测试涉及锚口摩阻、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重要部分之一，对它的准确估计将关系到有效预应力是否能满足梁使用规定，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，且梁体延性会减少；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。

摩阻测试的重要目的一是可以检查设计所取计算参数是否对的，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，以便更准确地拟定张拉控制应力和力筋伸长量；三是可检查管道及张拉工艺的施工质量；四是通过大量现场测试，在记录的基础上，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2023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。

2.检测依据

（1）《铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3—2023）

（2）《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2023）

（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。

（2）2台传感器，1台读数仪，2根配套连接线缆。

（3）对中专用工装。根据现场条件拟定。

（4）工具锚2套，工作锚1套，配套限位板1块。

（5）0.5mm

4．孔道摩阻损失的测试

4.1测试方法

管道摩阻常规测试方法以主被动千斤顶法为主，该方法重要存在测试不够准确和测试工艺等问题。其一：由于千斤顶内部存在摩擦阻力，虽然主被动端交替测试可消除大部分影响，但仍存在一定的影响；其二：千斤顶积极和被动张拉的油表读数是不同的，需要在测试前进行现场标定被动张拉曲线；其三：在测试工艺上，力筋从喇叭口到千斤顶张拉端的长度局限性，使得力筋和喇叭口有接触，产生一定的摩擦阻力，也使得测试数据包含了该部分的影响。为解决上述问题，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，不再使用千斤顶油表读取数据的方法。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。采用该实验装置，由于力传感器直接作用在工具锚或千斤顶与梁体之间，因此各种压缩变形等影响因素在张拉中予以及时补偿，同时测试的时间历程比较短，避免了收缩与徐变等问题，因而两端力的差值即为管道的摩阻损失。

此外，为减少测试误差，采用固定端和张拉端交替张拉的方式进行，即测试过程中完毕一端张拉后进行另一端的张拉测试，反复进行3次，每束力筋共进行6次张拉测试，取其平均结果。测试实验过程中应均匀连续地张拉预应力筋，半途不宜停止，防止预应力筋回缩引起的误差。传感器以及千斤顶安装时应保证其中轴线与预应力筋的中轴线重合。

图1管道摩阻测试原理

该测试方法与常规测试方法比较重要特点如下：

(1)测试原理对的：图1中约束垫板的圆孔直径与管道直径基本相等，如此可使力筋以直线形式穿过喇叭口和压力传感器，力筋与两者没有接触，所测数据仅涉及管道摩阻力，保证了管道摩阻损失测试的对的性。而常规测试中所测摩阻力涉及了喇叭口的摩阻力，测试原理上存在缺陷。

(2)数据准确可靠：采用穿心式压力传感器提高了测试数据的可靠性和准确性，不受张拉千斤顶的影响。

(3)安装简朴，拆卸方便：实测中仅使用一个千斤顶，被动端不再安装千斤顶，使得测试安装工作量大为减小。实测时预先将千斤顶油缸略加顶出，以便拆卸张拉端夹片；被动端夹片的拆卸待张拉千斤顶回油后，摇摆力筋即可拆卸夹片。

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