预应力摩阻损失测试试验方案
桥梁预应力管道摩阻试验方法

管道摩阻试验原理和公式推导预应力管道摩阻损失主要包括预应力束曲线段弯道摩擦影响损失和管道全长位置偏移影响损失两部分。
管道摩阻系数表现为预应力束与管道壁之间的摩擦系数μ和每米管道对其设计位置的偏差系数k 。
我国《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》中提供的预应力管道摩阻损失计算公式为:()1e kx L con μθσσ-+⎡⎤=-⎣⎦(1) 式中,θ为从张拉端至计算截面的长度上,钢束弯起角之和;x 为从张拉端至计算截面的管道长度。
当取全部管道长度进行管道摩阻测试时,由式(1)可以得出,被动端的张拉力2P 与主动端的张拉力1P 之间的关系为:()1211e kl P P P μθ-+⎡⎤-=-⎣⎦(2) 由式(2)可得:()21e kl P P μθ-+=(3)对式(3)两边取对数可得:()21ln kl P P μθ+=- 令()21ln C P P=-,可得: 0kl C μθ+-=式中,θ为从主动端至被动端预应力管道全长的曲线空间角度和;l 为主动端至被动端预应力管道的全长。
试验时,通过主、被动端安装的空心式压力传感器可以测得1P 和2P 。
通过对梁体n 个不同预应力管道的测试,理论上可以得到一系列的方程式,如下:1110kl C μθ+-=2220kl C μθ+-=……0n n n kl C μθ+-=由于实际测试均存在误差,上述公式的右边不会为零,故假设:1111kl C S μθ+-=2222kl C S μθ+-=……n n n n kl C S μθ+-=利用最小二乘法原理,令函数21ni i q S ==∑,则函数q 的变量为k 、μ。
当0q μ∂=且0q k ∂∂=时,21ni i q S ==∑取得最小值,由此可得:2111211100n n n i i i i i i i i n n n i i i i i i i i k l C l k l C l μθθθμθ======⎧+-=⎪⎪⎨⎪+-=⎪⎩∑∑∑∑∑∑联立解方程组即可求得μ和k 值。
预应力孔道摩阻试验方法

预应力孔道摩阻试验方法
哇塞,预应力孔道摩阻试验方法可是个超级重要的东西呢!它就像是为工程质量保驾护航的秘密武器。
那咱就详细说说这个试验方法的步骤和注意事项哈。
首先呢,得准备好各种设备和材料,就像战士上战场得带好武器一样。
然后进行预应力筋的安装,这可不能马虎,得精细再精细。
接着就是施加预应力啦,要控制好力度和速度哦。
在整个过程中,一定要注意数据的准确记录,这可关系到试验的准确性呢!就像走钢丝一样,稍有不慎就可能出问题呀。
再说说这过程中的安全性和稳定性。
这可太重要啦!如果不注意安全,那后果简直不堪设想啊!就好比盖房子根基不牢,那不是随时会倒塌嘛。
所以在进行试验时,一定要严格遵守操作规程,确保人员和设备的安全。
同时,要保证试验过程的稳定进行,不能出现意外波动。
接下来讲讲它的应用场景和优势。
这种试验方法在桥梁、建筑等大型工程中那可是大显身手啊!它的优势可不少呢,能够准确地测量出预应力孔道的摩阻情况,为工程设计和施工提供重要的数据支持。
这就好像给工程安上了一双明亮的眼睛,让我们能清楚地看到问题所在。
我给你说个实际案例哈,之前有个大型桥梁工程,就是通过预应力孔道摩阻试验,及时发现了一些潜在的问题,然后进行了针对性的改进,最后工程质量那叫一个棒!这效果,简直太明显啦!
所以呀,预应力孔道摩阻试验方法真的是太重要啦,我们一定要重视它,好好利用它,让我们的工程更加坚固可靠!。
预应力数控张拉工程锚口摩阻损失测试、摩阻损失试验、锚固回缩量测试

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 。
预应力张拉锚口摩阻损失试验方法

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。
预应力摩阻损失测试试验方案

预应力摩阻损失测试试验方案岩土与结构实验中心二〇〇八年九月二十一日目录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 (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)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×××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×月×日开始对××××进行预应力摩阻测试。
预应力损失测试方法

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。
预应力管道摩阻试验方案1

预应力管道摩阻试验方案本工程砼强度达到设计强度的85%,弹模达到设计的80%时需对预应力筋进行张拉。
为准确计算理论伸长量及验证设计计算时采用的K 、μ值的合理性,项目部在预应力张拉施工之前将进行管道摩阻试验。
1 预应力管道摩阻试验的原理及步骤 1)原理及仪器安装预应力管道摩阻试验的基本原理及方法:通过测定出孔道预应力损失来反推管道摩阻K 、μ值。
图1为孔道摩阻测试安装示意图。
安装示意图说明几点:1)张拉端千斤顶设置数量要通过张拉伸长量和每台千斤顶的行程来确定;2)张拉端的所有千斤顶中心要求在一条直线上;3)为避开锚口预应力损失,测定时张拉端不安装工作锚板;1-工作锚板; 2-测力传感器; 3-钢绞线束 ;4-1号千斤顶 ; 5- 套筒6-2号千斤顶; 7-工具锚板; 8-混凝土构件。
图 孔道摩阻测试安装示意图1 泵2号泵1号 张拉端被拉端2)试验步骤及数据计算①张拉端分三级控制进行张拉(0.2P,0.6P,1.0P),测出被拉端的应力。
②按上述方法反复进行测试三次,取平均值可得到P被、P主。
③张拉端与被拉端对调,重复步骤①、②④对两端再次平均,可得到P被、P主的统计数,它作为计算K、µ值的已知数据。
⑤试验过程中所测得的所有数据均填写在表1中。
⑥有了预应力损失值,便可通过式(1)、(2)计算出摩阻系数µ、摩阻因数K。
µ=[-ln(P被/P主)-KL]/θ (1)K=-[µθ+ln(P被/P主)]/K (2)式中µ—摩阻系数,即预应力筋与孔道壁的摩擦系数;K—摩阻因数,即孔道每米局部偏差对摩擦的影响因素;P主—张拉端的控制力,单位:KN;P被—被动端的测力,单位:KN;θ—累计转角,单位:rad;L—束长,单位:m;通过公式(1)、(2)来计算K、μ值时,只要把K(取0.0015)看为固定值,可计算出μ值,或把μ(取0.25)看为固定值,可计算出K值。
预应力张拉锚口摩阻损失试验方法

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。
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预应力摩阻损失测试试验方案文件管理序列号:[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]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。
(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。
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,该方法主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;其二:千斤顶主动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不足,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。
采用该试验装置,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。
另外,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,即测试过程中完成一端张拉后进行另一端的张拉测试,重复进行3次,每束力筋共进行6次张拉测试,取其平均结果。
测试试验过程中应均匀连续地张拉预应力筋,中途不宜停止,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确保其中轴线与预应力筋的中轴线重合。
可使力筋以直线形式穿过喇叭口和压力传感器,力筋与二者没有接触,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。
而常规测试中所测摩阻力包括了喇叭口的摩阻力,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) 安装简单,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,摇晃力筋即可拆卸夹片。
(4) 力筋可正常使用:从喇叭口到压力传感器外端,力筋与二者没有接触,不会对这部分力筋造成损伤,即两个工作锚之间的力筋没有损伤,可以正常使用。
(5) 对于较长的预应力钢束,如果千斤顶的行程不足时,为避免重复倒顶引起预应力钢筋回缩造成的误差,可以采取在张拉端用2台千斤顶串联后同时张拉。
4.2 试验前的准备工作(1)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、读数仪、千斤顶、高压油泵、精密压力表(0.4级)检查。
(3)传感器和读数仪的系统标定(用压力机),千斤顶和精密压力表的标定(用标定好的传感器、读数仪)。
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。
(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)按照代表性原则选择试验孔道,每种线形的孔道基本包括在内,至少选择6个孔道,所选孔道基本均匀分布在截面的两侧,计算所选试验孔道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1。
(9)试验前应对有关人员进行技术交底。
4.3 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,每个管道张拉二次;(5)仍按上述方法,但乙端封闭,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、张拉端的油缸伸长量、油表读数、张拉端夹片外露量,所测数据均在记录本上即时记录。
4.4 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:式中 i ξ——第i 个管道对应的值)P /P ln(12i -=ξ,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: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。
n ——实际测试的管道数目,且不同线形的力筋数目不小于2;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。
二元线性回归法是建立在数理统计基础上的计算方法,如果原始数据离散性大,则计算结果不稳定,任意增加或减少几组数据会造成结果的较大变动,反之则可证明原始数据的稳定性。
只有原始数据稳定可靠的情况下方可采用此法。
(2)固定μ值算k 值由于梁两端孔道位置均被端模板固定,故认为弯起的角度一般不会出现较大的波动,整个孔道摩阻系数的变化主要取决于孔道位置偏差;μ值是材料固有性质,和施工工艺没有关系,故可确定一固定的μ值,计算k 。
μ值的确定有两种方法,一是直接取规范规定值,二是测出μ值。
μ值的测试可委托有关机构进行。
(3)张拉时钢绞线非弹性伸长值计算①从张拉第一级起,逐级记录千斤顶油缸伸长值l i ;②根据每级千斤顶油缸伸长值,计算每一级的钢绞线伸长值:Δl i =l i -l i-1;③取Δl i 相差最小的若干值求其平均值,一般是从第二级算起,并扣除传力锚固前的一级(该级往往不是级差的整倍数),计算方法为:④钢绞线非弹性伸长值=)(l l i ∆-∆∑,此处Δl i 一般取第一、二级即可。
(4)钢绞线伸长值精确计算①被动端锚外钢束伸长值计算②孔道长度范围内钢束伸长值计算其中:ΔL 2——钢绞线伸长值;P A 2——持荷5min 后主动端锚下力;L 2——钢绞线工作长度;E y——钢绞线弹性模量;A y——钢绞线束截面积。
③主动端锚外伸长值计算④钢绞线伸长值:(5)试验中钢绞线伸长值的估算4.5 注意事项(1)张拉千斤顶与压力传感器的安装顺序如图1所示,被动端(锚固端)的钢环板换成千斤顶,约束垫板换成对中套(和压力传感器配套的)或限位板。
(2)千斤顶、压力传感器和喇叭口要严格对中(中心线重合),不要使压力传感器发生偏载,要使压力传感器均匀受压。
(3)被动端锚固用的千斤顶,在张拉前主缸空顶10cm关闭,以便于退锚。
(4)千斤顶安装时,要注意油缸的方向,应使油缸向外便于测伸长值。
(5)试验前检查压力表指针是否在零读数位置。
(6)由于实际张拉为两端张拉,而试验为一端张拉,因此千斤顶行程可能不够。
可采用张拉端串联两台顶。
(7)试验中应及时处理数据,发现数据反常,应查找原因,看传感器是否对中或千斤顶是否已经稳住,并应增加试验次数。
每做完一束均要计算实测伸长值、理论伸长值并校核误差。
(8)钢束弯起角指其圆心角,等于弧长除以半径。
5.锚口及喇叭口摩阻损失测试5.1 测试方法由于张拉过程中力筋不可避免的与喇叭口和锚圈口接触并发生相对滑动,必然产生摩擦阻力,而这些摩擦阻力包括在张拉控制应力中。
而规范中有的给出了参考值,如锚圈口摩阻给出的参考值为5%,但要求有条件者要测试;而喇叭口摩阻则没有对应的参考数值,设计采用的喇叭口和锚圈口摩阻损失之和为张拉控制应力的6%,故此需要进行现场实测。
考虑到测试方便和准确测试所确定的内容,在地面上制作了一混凝土长方体,其尺寸大约为4.0m×0.8m×0.8m,留有与力筋管道相同的直线孔道,两端以张拉力的百分率表示的锚口和锚垫板摩阻损失为:(2)乙端封闭,甲端张拉,同样按上述方法进行三次,取平均值;(3)两次的P∆和η平均值,再予以平均,即为测定值。
记录表格的格式见附件1。
5.3 钢丝回缩量测试方法在后张预应力钢筋混凝土结构的施工中,钢丝回缩是个普遍性问题,也是影响预应力值精度的主要因素之一。
采用OVM锚具和YCW系列张拉千斤顶,其特点是不需要顶压器,而使用了限位板。
在张拉力筋作业中,安装顺序一般是穿束、安装锚头和夹片、安装限位板、安装千斤顶、安装工具锚和夹片,此顺序是由里向外进行的。