埋入錨索錨下張力檢測技術

1、埋入錨索錨下張力檢測技術摘要：埋入錨索與空懸錨索的邊界條件有很人的不同，而且埋入式錨索無法對內部錨索 激發(fā)口由振動，只能通過對錨頭或露出錨索激振。因此，單純依靠頻率的測試方法有非 常大的缺陷，嚴重影響了測試范圍和測試精度。關鍵詞：理入錨索、錨索張力、沖擊彈性波此外，在預應力橋梁的施工過程屮， 由于種種原因，普遍存在著張力不足的問 題。特別是在個別預應力梁中，存在鋼絞 線不連續(xù)的現(xiàn)象（如卜-圖），其張力嚴璽 不足。從而極大地威脅橋梁的安全。部分傾姣圾不連蟻鋼絞線不連續(xù)的狀況造成鋼絞線不連續(xù)的原因主要有：（1）在反彎點，以及管壁變形，或者 管壁破損造成混凝土漿液流入 碩化，使得鋼絞線難以穿過。此

2、時，有的施工人員就采取從兩端 伸入鋼絞線的方法（圖4-1-1中 上圖）；（2）有的施工人員則惡意地偷工減 料，在兩端設置設計的鋼絞線， 而在中間則減少鋼絞線的根數(shù)；鋼絞線不連續(xù)的狀況山于鋼絞線的有效截而不夠，所以無 法張拉到設計的張力，甚至完全不張拉。 其造成的危害很大，嚴重時會導致橋梁的 斷裂。因此，如果能夠準確地測出錨索/ 桿的現(xiàn)有張力（也稱為“有效預應力”）， 也可以推斷出鋼絞線的連續(xù)性，從而有效 地杜絕這類惡性事件的發(fā)生。對于空懸的鋼索、拉桿，其張力有較 好的測試方法（基于自振頻率）。而對于 拉桿、特別是填充拉桿，山于其內部鋼絞 線少外套z間存在脫空現(xiàn)象，使得鋼絞線 與拉桿殼體間的振動

3、不一致以及難以確 定振動質量及抗彎剛度，使得張力測試非 常困難。此外，埋入結構內部的錨索體系, 基于口振頻率的測試方法則有很大的局 限，因此，迄今尚無有效的張力測試方法。為此，在綜合國內外現(xiàn)有先進技術的 基礎上，我們提出了基于等效質量法 （ttem）的埋入式預應力測試原理和方 法：該方法通過對錨頭激振并測試錨頭的 振動響應，從而可以推算埋入式錨索/桿 的張力。預應力混凝土梁多功能檢spc-mats該方法已獲得國家發(fā)明專利，專利 號：zl200910177856. 5o該彈簧體系的剛性k與張力（有效預 應力）有關，當然張力越大，k也越大。 另一方面，在錨頭激振誘發(fā)的系統(tǒng)基礎自 振頻率f可以簡化表

4、示為在上式中，如果m為一常值，那么 根據(jù)測試的基頻/即可較容易地測出張 力。然而，通過實驗發(fā)現(xiàn)，埋入式錨索在 錨頭激振時，具誘發(fā)的振動體系并非固定 不變，而是會隨著錨固力的變化而變化。 錨固力越人，參與自由振動的質量也就越 大。彈簧支撐彈簧支撐在此基礎上，我們提出了基于“等效 質量”原理的有效張力測試理論和測試方 法。利用激振錘（力錘）敲擊錨頭，并通 過粘貼在錨頭上的傳感器拾取錨頭的振 動響應，從而能夠快速、簡單地測試錨索 （桿）的現(xiàn)有張力。1 測試方法和原理預應力測試的基本理論我們將錨頭、墊板等簡化為如下的模 型。即將錨頭與墊板、墊板與斤面的混凝 土或巖體的接觸曲模型化成如下的彈簧 支撐體系

5、。等效質量法測試的基本概念150kn后，測試得到的自振頻率已基木 不再變化。這說明了單純采用頻率的 方法是無法有效地測試埋入式預應力 體系的有效預應力的。張力-自振頻率的關系以及我們提出的等效質量法(ttem)的測試結果。等效質量法的基本概念2 基礎模型試驗混凝土試驗模型概要m m 一札等效質量法的回歸關系可以看出：(1)傳統(tǒng)的單純采用頻率的方法無法 適用較高張力狀態(tài)。而等效質量法 (ttem)則在整個張力量程內保持張力測試模型1)試驗結果下圖顯示了測試得至山勺傳統(tǒng)的張力-頻率關系?？梢钥闯?，當張力超過 了較好的相關關系，從而能夠適用 于張力檢測；(2)室內驗證的結果表明，最大測試誤 差為設計

6、值的12%,平均測試誤差 為 3. 7%o張拉力（kn）7&7156.6312.446&5624.6k01.786m0. 464ka3. 728標定參數(shù)室內驗證試驗結果3基礎模型試驗（山西交科院，2011年9月）1）試驗概要本次張力測試對彖為：張力標定方錨 （4cmx 12cm） 3孔3線，標定后測試張力 為方錨3孔2線。設計張力為3x 195. 3=585. 9kno張力測試情景2）標定試驗結果標定張力張拉比（）1020406080標定回歸結果3）張力驗證測試結果測試結果實際張拉力（kn）7275208312416測試預應力5170251310398(kn)相對設計張力-3. 58%-0. 85%7. 34-0.3-3.07測試誤%4%差nio-r統(tǒng)««從中可以看出，木技術對張力的測試 精度是十分令人滿意的。但是，需要注意 的是：（1）對于扁錨頭，激振的位置和方向