孔道摩阻試驗作業(yè)指導(dǎo)書

1、河北省交通規(guī)劃設(shè)計院試驗檢測室作業(yè)指導(dǎo)書第 4 版 第 0 次修訂主題：孔道摩阻試驗作業(yè)指導(dǎo)書控制編號：JTSJ/ZY-09-2014 作業(yè)指導(dǎo)書批準(zhǔn)人： 年 月 日頒布 年 月 日實施編制： 審核： 6孔道摩阻試驗作業(yè)指導(dǎo)書一、主題內(nèi)容與適用范圍摩阻測試的主要目的一是可以檢驗設(shè)計所取計算參數(shù)是否正確，防止計算預(yù)應(yīng)力損失偏小，給結(jié)構(gòu)帶來安全隱患；二是為施工提供可靠依據(jù)，以便更準(zhǔn)確地確定張拉控制應(yīng)力和力筋伸長量；三是可檢驗管道及張拉工藝的施工質(zhì)量；四是通過大量現(xiàn)場測試，在統(tǒng)計的基礎(chǔ)上，為規(guī)范的修改提供科學(xué)依據(jù)。二、引用標(biāo)準(zhǔn)（1）公路鋼筋混凝土及預(yù)應(yīng)力混凝土橋涵設(shè)計規(guī)范（JTG D62-2004）

2、（2）公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTG/T F50-2011）/附錄C2（3）擬測試梁的設(shè)計圖紙三、檢查儀器現(xiàn)場檢測設(shè)備一覽表 表2-1儀器設(shè)備名稱型號設(shè)備編號檢定/校準(zhǔn)日期證書編號生產(chǎn)廠家數(shù)量智能綜合測定儀JWZX-3006233、2342015.3.23LXLS15-JZ0510長沙金碼高科技實業(yè)有限公司2壓力傳感器JMZX-3315ATD222、D2232015.5.23LXLS15-JZ0510LSfd2015-0364長沙金碼高科技實業(yè)有限公司2壓力傳感器JMZX- 3340ATD224、D2252015.4.22LSfd2015-0366長沙金碼高科技實業(yè)有限公司2鋼直尺300mm/5

3、00mm-2四、檢查方法1預(yù)應(yīng)力束選擇試驗選擇預(yù)應(yīng)力束的原則如下：（1）預(yù)應(yīng)力束的長度不能太小，否則，摩阻損失較小，而影響因素較多，試驗精度無法保證；（2）預(yù)應(yīng)力束的長度不能過大，因為試驗時預(yù)應(yīng)力束為單端張拉，預(yù)應(yīng)力束的伸長量較大，若預(yù)應(yīng)力束長度過大則會增加試驗的難度。（3）選取的預(yù)應(yīng)力束盡可能包含最大彎起和最小彎起的鋼束，便于后期數(shù)據(jù)的計算2測試方法管道摩阻常規(guī)測試方法以主被動千斤頂法為主，該方法主要存在測試不夠準(zhǔn)確等問題。其一：由于千斤頂內(nèi)部存在摩擦阻力，雖然主被動端交替測試可消除大部分影響，但仍存在一定的影響；其二：千斤頂主動和被動張拉的油表讀數(shù)是不同的，需要在測試前進行現(xiàn)場標(biāo)定被動張拉

4、曲線；其三：在測試工藝上，預(yù)應(yīng)力筋從喇叭口到千斤頂張拉端的長度不足，使得預(yù)應(yīng)力筋和喇叭口有接觸，產(chǎn)生一定的摩擦阻力，也使得測試數(shù)據(jù)包含了該部分的影響。為解決上述問題，保證測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確，使用壓力傳感器測取張拉端和被張拉端的壓力，不再使用千斤頂油表讀取數(shù)據(jù)的方法。為保證所測數(shù)據(jù)準(zhǔn)確反映管道部分的摩阻影響，在傳感器外采用約束墊板的測試工藝，其測試原理如圖1所示。采用該試驗裝置，由于力傳感器直接作用在工具錨或千斤頂與梁體之間，因此各種壓縮變形等影響因素在張拉中予以及時補償，同時測試的時間歷程比較短，避免了收縮與徐變等問題，因而兩端力的差值即為管道的摩阻損失。另外，為減少測試誤差，采用固定端和張拉端交

5、替張拉的方式進行，即測試過程中完成一端張拉后進行另一端的張拉測試，每端重復(fù)進行3次，每束預(yù)應(yīng)力筋共進行6次張拉測試，取其平均結(jié)果。測試試驗過程中應(yīng)均勻連續(xù)地張拉預(yù)應(yīng)力筋，中途不宜停止，防止預(yù)應(yīng)力筋回縮引起誤差。傳感器以及千斤頂安裝時應(yīng)確保其中軸線與預(yù)應(yīng)力筋的中軸線重合?，F(xiàn)場布置如圖1。圖1 管道摩阻測試儀器布置圖該測試方法與常規(guī)測試方法比較，主要特點如下：(1) 測試原理正確：約束墊板的圓孔直徑與管道直徑基本相等，如此可使預(yù)應(yīng)力筋以直線形式穿過喇叭口和壓力傳感器，預(yù)應(yīng)力筋與二者沒有接觸，所測數(shù)據(jù)僅包括管道摩阻力，保證了管道摩阻損失測試的正確性。而常規(guī)測試中所測摩阻力包括了喇叭口的摩阻力，測試原

6、理上存在缺陷。(2) 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠：采用穿心式壓力傳感器提高了測試數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性，不受張拉千斤頂?shù)挠绊憽?3)實測時預(yù)先將千斤頂油缸略加頂出，以便拆卸張拉端夾片；被動端夾片的拆卸待張拉千斤頂回油后，搖晃預(yù)應(yīng)力筋即可拆卸夾片。(4) 預(yù)應(yīng)力筋可正常使用：從喇叭口到壓力傳感器外端，預(yù)應(yīng)力筋與二者沒有接觸，不會對這部分預(yù)應(yīng)力筋造成損傷，即兩個工作錨之間的預(yù)應(yīng)力筋沒有損傷，可以正常使用。(5) 對于較長的預(yù)應(yīng)力鋼束，如果千斤頂?shù)男谐滩蛔銜r，為避免重復(fù)倒頂引起預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮造成的誤差，可以采取在張拉端用2臺千斤頂串聯(lián)后同時張拉。五、試驗前的準(zhǔn)備工作（1）原始數(shù)據(jù)收集。包括孔道鋼束參數(shù)（鋼束工作長度

7、、起彎角、錨固時的控制力、鋼束組成、設(shè)計鋼束伸長值）、成孔方式、錨具情況（生產(chǎn)廠家、規(guī)格型號、廠家提供的錨口摩阻損失率）、鋼絞線參數(shù)（生產(chǎn)廠家、型號規(guī)格、實測彈性模量）。（2）傳感器、讀數(shù)儀的檢查。（3）傳感器和讀數(shù)儀的系統(tǒng)標(biāo)定（用壓力機），千斤頂和精密壓力表的標(biāo)定（用標(biāo)定好的傳感器、讀數(shù)儀）。千斤頂應(yīng)標(biāo)定進油、回油曲線。（4）現(xiàn)場確定傳感器、千斤頂對中方法，檢查位置是否有干涉。（5）檢查孔道、梁端面是否清理干凈。（7）準(zhǔn)備足夠的記錄表格。（8）試驗前應(yīng)對有關(guān)人員進行技術(shù)交底。六、試驗測試步驟（1）根據(jù)試驗布置圖安裝傳感器、錨具、錨墊板、千斤頂。（2）錨固端千斤頂主缸進油空頂100mm（根據(jù)鋼

8、束理論伸長值確定）關(guān)閉，兩端預(yù)應(yīng)力鋼束均勻楔緊于千斤頂上，兩端裝置對中。（3）千斤頂充油，保持一定數(shù)值（約4MPa）。（4）甲端封閉，乙端張拉。根據(jù)張拉分級表，張拉端千斤頂進油進行張拉，每級均讀取兩端傳感器讀數(shù)，并測量鋼絞線伸長量，每個管道張拉3次。（5）將乙端封閉，甲端張拉，用同樣方法再做一遍。（6) 張拉完后卸載至初始位置，退錨進行下一孔道鋼絞線的測試。每級荷載下均需記錄的測試數(shù)據(jù)有：主動端與被動端壓力傳感器讀數(shù)、主動端的油缸伸長量。七、數(shù)據(jù)處理方法（1）二元線性回歸法計算、K值分級測試預(yù)應(yīng)力束張拉過程中主動端與被動端的荷載，并通過線性回歸確定管道被動端和主動端荷載的比值，然后利用二元線性

9、回歸的方法確定預(yù)應(yīng)力管道的k、值。計算公式為：式中 第i個管道對應(yīng)的值，P1、P2分別為主動端與被動端傳感器壓力；第i個管道對應(yīng)力筋的水平投影長度(m)；第i個管道對應(yīng)力筋的空間曲線包角(rad)，曲線包角的實用計算以綜合法的計算精度較好，其表達式為： 式中：為空間曲線在水平面內(nèi)投影的切線角之和；為空間曲線在圓柱面內(nèi)展開的豎向切線角之和。實際測試的管道數(shù)目，且不同線形的力筋數(shù)目不小于2；鋼筋與管道壁間的摩擦系數(shù)；k管道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)。二元線性回歸法是建立在數(shù)理統(tǒng)計基礎(chǔ)上的計算方法，如果原始數(shù)據(jù)離散性大，則計算結(jié)果不穩(wěn)定，任意增加或減少幾組數(shù)據(jù)會造成結(jié)果的較大變動，反之則可證明原始

10、數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性。只有原始數(shù)據(jù)穩(wěn)定可靠的情況下方可采用此法。（2）張拉時鋼絞線非彈性伸長值計算從張拉第一級起，逐級記錄千斤頂油缸伸長值li；根據(jù)每級千斤頂油缸伸長值，計算每一級的鋼絞線伸長值：li=li-li-1；取li相差最小的若干值求其平均值，一般是從第二級算起，并扣除傳力錨固前的一級（該級往往不是級差的整倍數(shù)），計算方法為：鋼絞線非彈性伸長值=，此處li一般取第一、二級即可。（4）鋼絞線伸長值精確計算被動端錨外鋼束伸長值計算孔道長度范圍內(nèi)鋼束伸長值計算其中：L2鋼絞線伸長值；PA2持荷5min后主動端錨下力；L2鋼絞線工作長度；Ey鋼絞線彈性模量；Ay鋼絞線束截面積。主動端錨外伸長值計算鋼絞

11、線伸長值：（5)試驗中鋼絞線伸長值的估算注：根據(jù)現(xiàn)場實際情況確定，僅作為復(fù)核措施。八、注意事項（1）張拉千斤頂與壓力傳感器的安裝順序如圖1所示，被動端（錨固端）的鋼環(huán)板換成千斤頂，約束墊板換成對中套（和壓力傳感器配套的）或限位板。（2）千斤頂、壓力傳感器和喇叭口要嚴(yán)格對中（中心線重合），不要使壓力傳感器發(fā)生偏載，要使壓力傳感器均勻受壓。（3）被動端錨固用的千斤頂，在張拉前主缸空頂10cm關(guān)閉，以便于退錨。（4）千斤頂安裝時，要注意油缸的方向，應(yīng)使油缸向外便于測伸長值。（5）試驗前檢查壓力表指針是否在零讀數(shù)位置。（6）由于實際張拉為兩端張拉，而試驗為一端張拉，因此千斤頂行程可能不夠?？刹捎脧埨舜?lián)兩臺頂。（7）試驗中應(yīng)及時處理數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)反常，應(yīng)查找原因，看傳感器是否對中或千斤頂是否已經(jīng)穩(wěn)住，并應(yīng)增加試驗次數(shù)。九、檢測過程中發(fā)生意外事故時的處理方法1、檢測過程中出現(xiàn)油泵噴油、起火、斷筋等事故時，應(yīng)立即停止試驗，油泵泄壓，千斤頂回零應(yīng)對千斤頂和油泵維修并檢定后方可繼續(xù)檢測。張拉鋼筋后嚴(yán)禁站人。2、因檢測儀器設(shè)備發(fā)生故障或損壞而中斷試驗，可用備用儀器重新檢測；若無備用儀器，則須將損壞的儀器設(shè)備進行修復(fù)，經(jīng)檢定合格后，再重新檢測。十、檢測結(jié)果由于現(xiàn)場可能出現(xiàn)的各種原因?qū)е聜€別組或個別分級數(shù)據(jù)出現(xiàn)偏差，可