锚口及喇叭口摩阻试验要求
ovm孔道摩阻试验大纲
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。
OVM锚具资料
OVM.M15锚具OVM.M15系列锚具由工作夹片、工作锚板、锚垫板和螺旋筋组成。
工作夹片是锚固体系的关键零件，其形式为二片式，用优质合金钢制造；用弹簧圈将两片夹片套合在一起，便于工作夹片的安装施工，工作锚板上的锥孔与工作夹片配合，利用锥孔的楔紧原理将钢绞线锚固，锚垫板和螺旋筋做为锚下承载件，在预制结构时埋入混凝土中。
本体系中，配用OVM圆塔形锚垫板。
OVM圆塔形锚垫板是柳州欧维姆机械股份有限公同与同济大学联合开发。
针对锚下混凝土的受力特点，通过分析现有市场上方形承压面的锚垫板存在的不足，采用有限元分析计算，经过大量试制、试验研制出一种结构更合理、传力更有效、更便于混凝土施工的锚垫板。
OVM圆塔形锚垫板的设计：各台阶为圆形截面，采用第一级台阶和最后一级台阶为主承压体，在两台阶之间设置有多级小台阶，以增大斜面的承载力和摩擦力。
该结构锚垫板由于采用多级台阶承载方式传递锚固力，具有良好的锚下应力传递性能，并且其内部应力分布相对单级台阶锚垫板更加均匀，锚垫板安全性更加有保证。
同时，圆塔形锚垫板还具用便于施工、布筋方便、喇叭口摩阻小、更能保证施工时锚下混凝土密实等优点。
产品执行GB/T14370-2007《预应力筋用锚具、夹具和连接器》、国际预应力混凝土协会（FIP）1993年版《后张预应力体系验收建议》和TB/T 3193-2008《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件》等标准要求。
具体参数如下：为了有效设置障碍，在锚具技术规范要求中应提出：1、锚具应符合国标GB/T14370-2007《预应力筋用锚具、夹具和连接器》规定。
2、为了方便安装施工和槽口布设，锚垫板承压面应为圆形多台阶结构；3、为了确保锚固区安全，锚具组件应能通过国际预应力混凝土协会（FIP）1993年版《后张预应力体系验收建议》关于荷载传试验的要求。
供应商应能提供三年内的认证试验室荷载传递试验合格试验报告，且锚具型号不得小于12孔。
铁路桥梁预应力管道摩阻试验方法及控制
3种简化计算方法中“综合法”计算 较为合理。“综合法”计算空间包角的常 用简化计算公式以下有2种：
（1）
2 Vi
n
2 Hi
i 1
（2）
arctg
i 1
n
tg tg
2 Vi Hi
2
采用 公式（1）和（2）计算空间包角时的相对误 差很小，实际工程计算时采用公式（1）或（2）均可。
锚口+喇叭口摩阻测试方法 我国《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混 凝土结构设计规范》中明确规定：由于预应 力筋与锚圈口之间的摩擦及预应力筋在锚下 垫板喇叭口处因弯折产生摩擦而引起的应力 损失应根据试验确定 。
试验采用一端张拉，试验张拉控制力 为预应力钢绞线的 0.8 f pk Ap （ Ap 为钢 绞线的总面积）。
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预应力管道成型方式
后张法施工的预应力梁管道成型方式 主要有3种：橡胶管抽芯成型、预埋金属 波纹管和预埋铁皮套管。 因梁体结构形式和生产工艺的不同， 采用的预应力管道成型方式也不同。
预制梁的预应力管道主要是采用橡胶 管抽芯成型。橡胶抽拔棒常见的定位方式 有以下3种：
（1）井字形 （2）圆环形 （3）∩形
k
0.0015 0.0015 0.0030 0.0015 0.0010
0.55 0.25 / / 0.30
k
0.0014 0.0015 / / 0.0010
橡胶管抽芯成型 的管道 金属波纹管 铁皮套管 塑料波纹管 钢 管
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测试数据统计和分析
近5年时间内，铁科院对37条客 运专线铁路中172个梁场的622孔32m 、24m简支箱梁和34条客货共线铁路 中60个梁场的98片32m、24m简支T梁 进行了预应力管道摩阻测试，并对测 试结果进行了分类统计 。
桥梁预应力摩阻损失试验研究
桥梁预应力摩阻损失试验研究米艳彬【摘要】阐述后张法预应力混凝土梁摩阻损失试验方法,通过现场试验精确测定了实际管道摩阻损失、锚口和喇叭口摩阻损失率.经试验测得,实测管道摩擦系数μ 值为0.258 9,管道偏差系数 k 值为 0.002 7,与设计值 0.25 和 0.002 5 相比偏大,但在规范取值范围内;锚口喇叭口摩阻损失率实测值分别为 5.11%、5.32% 和 5.05%,小于设计值 6%,满足试验及设计要求.【期刊名称】《现代城市轨道交通》【年(卷),期】2019(000)004【总页数】4页(P30-33)【关键词】桥梁;预应力混凝土梁;后张法;摩阻损失;试验研究【作者】米艳彬【作者单位】中铁十八局集团有限公司,天津 300222【正文语种】中文【中图分类】TU538.5710 引言预应力损失影响预应力混凝土桥梁应力与挠度，相关资料显示，一些已服役的桥梁出现挠度过大问题。
例如，主跨 308 m 的南浦大桥服役 1年后跨中竖向变形为38 mm[1]；主跨 288 m 的梅溪河大桥服役 2年后跨中变形达 63 mm[2]；主跨360 m 的丫髻沙大桥服役 1年后跨中变形达 120 mm[3]。
造成变形过大的主要原因是预应力钢束的应力损失估计不足，而造成预应力钢束的应力损失估计不足的原因是摩阻损失计算偏差。
为此，本文以山西省和顺县许村特大桥为工程实例，通过现场试验测定摩擦系数、管道偏差系数、锚口和喇叭口摩阻损失率，为桥梁预应力筋张拉提供计算方法与理论依据。
许村特大桥位于山西省和顺县附近，以 88 m 钢管混凝土系杆拱桥跨越邢汾高速公路连接线，计算跨径88 m，梁长 91.2 m。
系梁为单箱双室截面，梁宽 10.2 m，梁高2.5 m。
系梁纵向设 16 束17φj15.2 mm、24 束19φj15.2 mm 预应力钢束；横向在中隔墙上设 6 束4φj15.2 mm 预应力钢束；端隔墙上设 14 束7φj15.2 mm 预应力钢束、14 束12φj15.2 mm 预应力钢束。
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。
孔道摩阻试验作业指导书
作业指导书批准人：年月日颁布年月日实施编制：审核：孔道摩阻试验作业指导书一、主题内容与适用范围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。
二、引用标准（1）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）（2）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）/附录C2（3）拟测试梁的设计图纸三、检查仪器现场检测设备一览表表2-1四、检查方法1预应力束选择试验选择预应力束的原则如下：（1）预应力束的长度不能太小，否则，摩阻损失较小，而影响因素较多，试验精度无法保证；（2）预应力束的长度不能过大，因为试验时预应力束为单端张拉，预应力束的伸长量较大，若预应力束长度过大则会增加试验的难度。
（3）选取的预应力束尽可能包含最大弯起和最小弯起的钢束，便于后期数据的计算2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，预应力筋从喇叭口到千斤顶张拉端的长度不足，使得预应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。
简述孔道摩阻试验方法与研究
简述孔道摩阻试验方法与研究摘要：介绍桥梁预应力摩阻试验内容和方法,提出了以往预应力摩阻试验方法中存在的问题,针对问题从摩阻试验的测试技术上进行改进,使得桥梁预应力摩阻试验方法更具实际、合理。
通过现场实践验证,其可操作性甚佳、具有较高的测试精度。
总结了现场试验的一些经验和体会。
关键词：桥梁预应力控制张拉力摩阻损失1 前言：在桥梁预应力钢绞线张拉施工过程中,总张拉力应为控制张拉力与千斤顶内摩阻力、钢铰线束与管道摩阻力、锚固端摩阻(工作锚、夹片)及固端喇叭口摩阻损失力之和。
其中,千斤顶的内摩阻力在校准千斤顶时可确定;锚具产品其张拉的损失率为可确定数;而钢铰线束与管道摩阻力、锚固端摩阻及固端喇叭口摩阻损失力则需现场试验方可得到。
对于后张法预应力混凝土桥梁而言,管道摩阻损失是预应力张拉各种损失的主要部分。
因此,在桥梁预应力钢绞线张拉施工中,要施加多少张拉力,才能满足设计的要求尤为重要,而准确测定管道摩阻损失,是确定施工张拉力的重要依据。
试验的方法和测试的技术是获取高精度试验数据的手段。
而在以往的实践中,试验方法及技术的实操难以实现,数据准确性难以保证。
可见,在管道摩阻损失试验中,改进试验方法和测试技术,是提高试验精度,减少测试误差的有效途径。
本文就是针对桥梁的摩阻试验,阐述了现场试验方法,对桥梁预应力管道摩阻损失试验方法进行改进,使试验方法更趋实际、合理、准确。
同时,文章还总结了本课题组现场试验的一些做法和经验,可为同行提供借鉴和参考。
2 试验内容和方法2.1试验方案预应力摩阻损失包含:管道摩阻损失、喇叭口损失、锚具摩阻损失和工具锚损失等。
为了得到预应力管道摩阻损失,就必须剔除喇叭口、锚具和工具锚摩阻损失。
进行现场试验,获取现场张拉预应力摩阻损失。
试验与实际预应力张拉的工况一样采用液压千斤顶加力,预应力摩阻损失量为主动、被动端斤顶的力差,所不同是张拉时喇叭口处的工作锚板不装夹片。
喇叭口摩阻损失量可通过另做试验取得；厂家成型生产锚具可提供锚具摩阻损失率。
[建筑]预应力混凝土桥梁孔道摩阻试验要点
![[建筑]预应力混凝土桥梁孔道摩阻试验要点](https://img.taocdn.com/s3/m/158cc21eda38376bae1faebb.png)
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。
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锚口及喇叭口摩阻试验要求
试验方法
由于预应力张拉过程中预应力束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，本次拟通过现场试验测试实际的锚口及喇叭口摩阻损失。
锚口及喇叭口摩阻损失在混凝土试件上进行，见图4.1所示，试件尺寸长×宽×高=400×60×60cm ，本次针对YM15-4、YM15-5、YM15-6型号锚具进行测试，每种锚具须做3个试件。
图4.1 锚口及喇叭口摩阻损失试验示意图
试验时在主动端需采用工作状态的锚头（安装夹片），试验采用单端张拉方式，在试件两端分别安装千斤顶和压力传感器，试验时分别读取主动端和被动端传感器读数，由此计算锚口及喇叭口损失。
注意及配合事项
在测试过程中需注意以下事项：
1）分级测试，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，迅速读取主动端和被动端读数。
2）试验时试件混凝土强度需达到设计值的80%以上。
3）试验管道钢绞线需提前下料，下料长度要满足要求，两端工作长度保主动端
被动端
证1.5m，钢束切割整齐。
4）试验过程中需配合人员3~4人，现场需提供电源及操作平台，所有试验参与人员须注意安全，千斤顶前方及侧前方禁止有人员活动。