梁体的摩阻测试方案
某现浇梁摩阻试验的方法_secret
xi2 K xi i x I Lnri xi i K i2 i Lnri
式中：xi——第 i 束孔道长度，单位为 m； θi——第 i 束曲线孔道切线夹角之和，单位 rad； ri——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。
附件 3：摩阻试验的方法
1、孔道摩阻的测试 用 2500kN 传感器、应变仪、千斤顶、高压油泵、精密压力表等仪器设备对 孔道做摩阻的测定。 1.1 试验布置
主动 端 工 具锚 千斤顶 工作锚 被 动端
对 中套AC 传感器 对中套B 喇叭口
工具锚 千斤顶
应变仪
应变仪
孔道摩阻试验布置图
1 图 1.2 试验方法 1.2.1 根据试验布置图安装传感器、锚具、锚垫板、千斤顶。 1.2.2 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。 1.2.3 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。 1.2.4 锚固端千斤顶回油后，张拉端千斤顶退回油、退锚。 1.2.5 将钢丝束串动数次，做第二次。 1.3 试验数据分析 采用二元线性回归法计算μ、K 值，计算公式为：
32m箱梁预应力孔道管道摩阻及张拉力的调整试验
32m箱梁预应力孔道管道摩阻及张拉力的调整试验摘要：兰新第二双线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5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，并根据测量数据对张拉力进行调整，保证实梁的有效预应力。
关键字：预应力摩阻系数偏差系数1.引言：预应力张拉是后张法预应力混凝土梁的一道极为重要的工序，如何准确将设计张拉力施加于梁体直接影响梁的耐久性、安全性、刚度及矢拱高度。
后张梁管道摩阻是引起预应力损失的五个主要因素(混凝土收缩徐变、钢筋松弛、锚头变形及钢筋回缩、摩阻、混凝土弹性压缩)之一。
由于施工过程中诸多不确定因素及施工水平的差异，张拉前应对管道摩阻现场测试，并根据测试结果对张拉力及管道进行调整，将设计张拉力准确施加至梁体。
兰新第二双线32m箱粱为后张法预应力混凝土结构，预应力束沿梁长通长布置，有腹板束和底板束两种。
共有孔道27孔，其中5孔采用9—7φ15.2钢绞线，22孔采用10—7φ15.2钢绞线。
钢绞线强度等级为1970 mpa。
预应力管道采用橡胶抽拔棒抽拔成型，设计管道局部偏差影响系数k=0.0015、摩擦系数μ=O.55。
2 .摩阻测试的基本原理张拉时，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。
本次管道摩阻试验选取编号为N11、N9、N7、N3、N1b五个孔道。
试验孔道的位置及管道相关参数见表1。
箱梁预应力孔道摩阻测定
第一章箱梁预应力孔道摩阻测定1 试验目的为了更加准确的提供预应力束张拉的控制应力和预应力束的延伸量，验证设计数据并积累施工经验，测定预应力孔道的摩阻。
2 试验设备试验设备附表1-13 试验依据1．JTJ041-2000《公路桥涵施工技术规范》。
2．融侨大道道路及排水工程设计图(桥施)(市02-07)。
4 试验方法根据本工程的施工特点，本次测试取0～4 号联跨外幅上层箱梁的N2A 和N2D 两个孔道进行测试，预应力钢束都为1860MPa 级钢绞线12 根，张拉控制应力1395MPa。
N2A孔道长139m，平面曲率半径61.8m; N2D 孔道长130m，平面曲率半径57.7m，都为空间曲线束。
根据附图1 所示的方法安装测试设备，根据测试步骤首先对N2A 进行测量，孔道两端各反复张拉测试3 次，然后将两次压力差平均值再平均，即为N2A 孔道摩阻力的测定值。
同样的方法对N2D孔道进行测试。
通过测定的摩阻值计算预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数并提交设计院审核。
5 测试步骤（1）先将预应力钢束在孔道内预先拉动，然后在两端依次按图安装传感器、千斤顶、工具锚，注意各部件应定位准确，轴线同心。
然后在传感器上连接好SC-4型应变仪，将各台千斤顶与对应的2YBZ2-80型高压电动油泵连接好。
（2）检测设备安装就位后，先将乙端的千斤顶进油空顶运行油缸行程12CM，然后将钢绞线装于千斤顶上，再同时张拉两端千斤顶，每台千斤顶至少伸出10mm，并保持压力数值4MPa.(3)在进行张拉时，乙端将回油阀锁死保持持荷状态，甲端操作油泵进行张拉。
用张拉端传感器的数字荷载表读数控制加载过程，按张拉控制应力的0.2，0.4，0.6，0.8分级，逐级加载到控制应力，每级加载后，同时记录两端传感器的数据，当加荷载达到1.0张拉控制应力时，持荷5min，在持荷时保持力值不低于控制应力值，也应不高于超张拉值，同时记录两端传感器的读数。
（4）张拉过程中一台千斤行程完后（保留10mm），接着用第二台千斤顶进行张拉，直至要求的应力为止。
后张法预应力混凝土简支梁摩阻测试实验
后张法预应力混凝土简支梁摩阻测试实验一、试验目的及要求1. 掌握预应力结构中摩阻测试的方法；2. 掌握摩擦损失计算公式；3. 掌握预应力结构中产生摩阻的原因；4. 掌握先张、后张预应力结构传力方式；5. 了解锚具构造、安装方法及工作原理；二、试验仪器及设备试件——梁长6.0m，各孔道长度及弯起角度，见预应力钢筋工程量表；YDC240Q千斤顶；ZB4—500高压油泵；高强低松弛钢绞线；单孔锚具；夹片；配套油表；20t压力传感器；JMX-3003读数仪三、试验内容本试验拟在预制梁上，让学生自己实践后张法预应力混凝土梁摩阻测试的方法。
学生通过实际操作，应对预应力混凝土梁传力方式、工作原理等有清晰的认识。
四、试验步骤1）压力传感器测试法是采用单端张拉的方法进行；2）每管道测试2次，两端各作为主动端张拉1次，取两次平均值作为测试结果。
3）主动端加载前，被动端千斤顶油缸伸出5～10cm，并施加不超过 0.1P的张拉力，将预应力束调直；4）主动端的初始张拉力分9级张拉至 P。
加载步骤为：0→5MPa→7.5MPa→10MPa 12.5MPa→15MPa→17.5MPa→20MPa→22.5MPa→25MPa（卸载）；5）每级加载时间1～2min，加载不得回油调整荷载，到位稳定后（±2kN/10s），读取两端传感器压力值并记录。
四、试验报告1、根据测试结果，整理出预应力摩阻损失值；2、计算出试验混凝土梁的预应力孔道偏差系数k和摩阻系数 。
五、思考题1、分析先张、后张梁传力方式有何不同？2、先张、后张梁的预应力损失有哪些？附表后张法预应力混凝土梁摩阻测试记录表记录人：测试日期：。
连续梁预应力摩阻损失测试方案
预应力摩阻损失测试试验方案_________ 有限公司20 年月日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 (2)4.3 试验测试步骤 (3)4.4 数据处理方法 (3)4.5 注意事项 (3)5．锚口及喇叭口摩阻损失测试 (5)5.1 测试方法 (5)5.2 测试步骤 (5)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，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卩和管道偏差系数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）《铁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）《铁路桥涵施工规范》（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）工具锚2 套，工作锚 1 套，配套限位板 1 块。
（4）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。
摩阻检测
6）.数据处理
通过利用二元线性回归方程确定预 应力孔道的μ值和k值。
锚下有效预应力检测
LOREM IPSUM DOLOR
3.锚下有效预应力检测
1）. 检测目的和意义 目的：评价同束不均匀度和同断面不均 匀度，从而确保桥梁更安全。 意义：通过锚下有效预应力检测可以以 点带面全面提高预应力度建立的质量， 确保预应力桥梁结构的安全性和耐久性。
④预应力筋回缩和接缝压缩
⑤摩阻和混凝土弹性压缩
3）.试验范围及内容
（1）范围：桥梁T梁、箱梁、盖梁、连 续钢构、连续梁等预应力构件 （2）孔道摩阻试验通过测定张拉束主 动端与被动端实测压力值，计算摩擦系 数μ和偏差系数k
4）.试验仪器
①穿心式千斤顶
②对中环
③测力传感器
④位移计
⑤游标卡尺 ⑥钢直尺
（5） 锚下有效预应力检测主机，额定 压力55MPa。
LOREM拉拐点扑捉法。
锚下有效预应力检测设备安装示意图
LOREM IPSUM DOLOR 5）.检测方法
检测方法为采用26吨千斤顶直接夹 持在钢绞线上，进行有效预应力检测。 检测过程中操作人员只需要在旁边观察 即可，由系统自动完成检测过程。
LOREM IPSUM DOLOR
2）.检测范围及内容 锚下有效预应力检测的主要对象是 桥梁预应力结构的锚下预应力。检测的 范围和内容包括单根有效预应力偏差、 同束预应力不均匀度、同断面预应力不 均匀度、总体有效预应力偏差。
3）. 检测仪器
（1） 穿心式千斤顶：测量范围0～ 260kN,等级0.3级； （2） 测力传感器：测量范围0～ 260kN,精度0.1kN； （3） 位移传感器：测量范围0～ 225mm,精度0.01mm； （4） 游标卡尺：0～300mm，精度 0.02mm;
80,112m连续梁摩阻试验方案
(2)先两端各加载 10％张拉控制拉力，然后一端固定不再张拉，另一端荷载分级张 拉至接近设计张拉力，每个管道张拉两次(以第一次为准，第二次作复核用)；
(3)分级测试时，应要求油泵操作人员控制好每级荷载，在压力显示值稳定后，迅速 读取主、被动两端读数；
(4)一次测试循环完成后，应对整个测试系统进行仔细检查，包括安装传感器位置是 否偏心偏离，千斤顶油泵等是否状态良好，钢绞线是否出现问题等，之后搁置约十分钟 左右，方可进行下次测试；
3.2 管道摩阻试验
管道摩阻试验孔道选择： 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 2 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。 此次试验的纵向预应力采用如 2 所述钢绞线作为管道摩阻试验孔道。 管道摩阻试验方法：
6 42
2.1 48+80+48m 悬浇预应力混凝土连续梁
48+80+48m（时速 350km/h）预应力混凝土连续梁桥，使用 7、14、15、16φ15.2 标 准强度 fpk=1860MPa 的高强度、低松弛钢绞线作为结构预应力体系材料。由于施工现场 环境复杂，施工过程中各项参数与设计参数存在不同程度的差异，为降低施工变异性对 结构对实际结构的影响，各参数应在预应力张拉之前进行测试并与设计所采用的参数进行对 照，如出入较大，应提供给设计单位进一步的检核。此次试验的纵向预应力采用 F1、T1 为钢 绞线管道摩阻试验材料；同时采用 7 和 16φ15.2 钢绞线作为锚口、喇叭口摩阻试验材料。 张拉设备采用与之配套的张拉机具设备。试验张拉束两端预留至少 3 米长度，以便安装 传感器和千斤顶等设备。
2.1 48+80+48m 悬浇预应力混凝土连续梁...................................................... 1 2.2 65+112+65m 悬浇预应力混凝土连续梁.................................................... 2 3 试验方法..................................................................................................................... 2 3.1 试验前的准备工作......................................................................................... 2 3.2 管道摩阻试验.................................................................................................. 3 3.3 锚口与喇叭口摩阻试验.................................................................................. 4
高速公路后张预应力混凝土梁桥管道摩阻试验
足够长 ＋１ ６钢筋连接上 ＋ ２麻花钻孔 ， ２ 直接按照螺旋原 理钻进断 深度不超过 ３ ５ｍ的工 序上 ， 均可使 用。２ 使用参 数 ： ） 抽拔 时 间、 留在混凝土里面的抽拔棒约 ３ ｍ， ０ｃ 直接提 出混凝土即可。 温度的乘积接 近 ２０， ０ 比较省力 又经济 。由于抽拔棒 的生产流水
一
般情况下 ， 施工现 场采用一 种制孔 方法 ， 或所 测试 的管 道
力 损 失 的 因 素 ， 中 ， 后 张 法 而 言 ， 道 摩 阻 是 最 为 重 要 的 一 均为一种制孔方法 ， 其 对 管 这时孔 道质量 比较均匀 ， 以不 考虑摩擦 系 可
项 。在设计 阶段 ， 依据设计规 范选取 管道摩 阻参数 。然 而 ， 由于 数 和 ｋ 的变异 ， 利用最小二乘法 ， 试验误差最小时的 和 后 应使
施 工 工艺 、 各类 误Байду номын сангаас差 的 影 响 ， 施 工 阶 段 可 能 出 现 真 实 管 道 摩 阻 用 下 式 取得 最小 值 ： 在
参数与设计相差很 大的情况 ； 因此 ， 需要获得 施工条件 下 的真实
．
：
０
管道摩阻参数 ， 与设计值进行校核 ， 当发现两者差异 过大时 ， 则需
高速 公路 后 张 预应 力 混凝 土梁 桥 管道 摩阻 试验
张 崇 尚 赵
摘
鹏 张 宇胜
要 ： 于后张法预应 力混凝土梁管道摩 阻损 失的重要 性 ， 鉴 结合杜峪 河大桥 预应力施 工情 况 ， 绍 了管道摩 阻的测 试 介
原 理 和 方 法 。采 用最 小二 乘 原理 法 处理 实际 测试 数 据 ， 最 终得 到 管道 摩 阻 系数 和 偏 差 系数 ｋ 试 验 分 析 结 果 表 明 ： 并 。
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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。
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，
4.2 管道摩阻损失计算
1）摩阻损失的组成
后张梁张拉时，由于力筋与管道壁接触并沿管道滑动而产生摩擦阻力，摩阻损失可分为弯道影响和管道走动影响两部分。
理论上讲，直线管道无摩擦损失，但管道在施工时因震动等原因走动而变成波形，并非理想顺直，加之力筋因自重而下垂，力筋与管道实际上有接触，故当有相对滑动时就会产生摩阻力，此项称为管道走动影响(或偏差影响、长度影响)。
对于管道弯转影响除了管道走动影响之外，还有力筋对管道内壁的径向压力所产生的摩阻力，该部分称为弯道影响，随力筋弯曲角度的增加而增加。
直线管道的摩阻损失较小，而曲线管道的摩擦损失由两部分影响组成，因此比直线管道大得多。
2）摩阻损失的计算公式
平面曲线和空间曲线力筋的管道摩阻损失的计算公式统一为：
)
1()(4kx k s e +--=μθσσ (1)
式中： θ——力筋张拉端曲线的切线与计算截面曲线的切线之夹角，称为曲线包角；
x ——从张拉端至计算截面的管道长度，一般可取在水平面上的投影长度；
μ——力筋与管道壁之间的摩擦系数，k 为考虑管道对其设计位置的偏差系
数。
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：
2
2
V H θθθ+= (2)
式中： H θ——空间曲线在水平面内投影的切线角之和；
V
θ——空间曲线在圆柱面内展开的竖向切线角之和；
3）测试数据的处理
根据图1测试原理，设张拉端压力传感器测试值为P 1，被动端压力传感器测试值为P 2，此时x 为管道长度l ，θ为管道全长的曲线包角，考虑式(1)两边同乘以预应力钢筋
的有效面积，则式(1)可写为：
)
(12P P kl e +-=μθ (3)
两边取对数可得：
c kl =-=+)P /P ln(12μθ (4)
一般情况下，制梁现场均采用一种制孔方法，或所测试的管道均为一种制孔方法，这时管道质量比较均匀，可以不考虑摩阻系数μ和ｋ的变异，利用最小二乘原理，试验误差最小时的μ和ｋ应使下式取得最小值：
∑=-+=n
i i i i c kl n y 1
2
)(1μθ (5)
故有：
⎪⎪
⎭⎪⎪
⎬⎫
=+=+⎪⎪⎭⎪
⎪⎬⎫
=∂∂=∂∂∑∑∑∑∑∑======n i n i n
i i i i i i n i n i n
i i i i i i
l c l k l c l k 整理得
k
y
y 11121
1
1
2
00θμθθθμμ (6)
式中：i c 为第i 个管道对应的值21ln(/)i c P P =-，i l 为第i 个管道对应的力筋空间曲线长度(m)，θｉ为第i 个管道对应的力筋空间曲线包角(rad)，ｎ为实际测试的管道数目，且不同线形的力筋数目不小于2。
实际测试的数据代入式(6)，联立求得摩阻系数μ和ｋ。
4.3 锚口及喇叭口摩阻损失
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。
因此，锚圈口摩阻与喇叭口摩阻需要进行现场实测。
锚圈口与喇叭口摩阻损失测试原理如图2所示。
表2 锚口和锚垫板摩阻损失记录表
工程项目主动端传感器编号读数仪编号施工单位被动端传感器编号锚具型号
6. 测试结果
μ=，偏差系数××铁路特大桥预应力管道采用金属波纹管，设计摩阻系数0.23
k=。
2009年9月5日~9月7日在该连续梁中选择了左T4、右T4、左F3、右
0.0025
F3、左F4、右F4共6个孔道进行管道摩阻及M15-12、M15-15、M15-17的锚口圈和喇叭口损失进行了测试，管道摩阻测试基本数据见表3所示，管道摩阻测试数据分析见表4所示。
锚具实测锚圈口和喇叭口损失之和测试结果以及锚具回缩量见表5所示。
表3 管道摩阻基本资料和测试数据
表4 管道摩阻测试数据分析
将表2中数据代入式(6)，得到联立方程如下：
⎭⎬
⎫
=+=+6454.233691.22784933.769456.04933.762163.3k k μμ
解得=μ0.234和=k 0.00252。
表5 锚圈口和喇叭口摩阻损失及锚具回缩量测试数据。