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文檔簡介
螺紋鋼筋張拉力檢測規(guī)程2013-12-23發(fā)布2014-01-01實施湖南省質量技術監(jiān)督局發(fā)布I Ⅱ Ⅲ 12術語、符號 13張拉力測試儀 24測試技術 35豎向預應力筋張拉力合格標準 4附錄A(規(guī)范性附錄)動力特征系數與精軋螺紋鋼筋張拉力關系曲線的試驗方法 5附錄B(規(guī)范性附錄)豎向預應力筋張拉力測試記錄表 7附錄C(資料性附錄)條文說明 本標準依據GB/T1.1—2009《標準化工作導則第1部分:標準結構和編寫》編寫。本標準由湖南科技大學提出。本標準由湖南省交通運輸廳歸口。本標準起草單位:湖南科技大學、湖南省交通質量監(jiān)督局、湖南郴寧高速公路建設開發(fā)有限公司、湖南長湘高速公路建設開發(fā)有限公司。本標準起草人:鐘新谷,沈明燕,舒小娟,楊獻章,鐘放平,胡翌剛,陸尚武,楊滔,顏永先,傅炎初,龔書林,谷慧娟。0.1技術概述本規(guī)程是按照中華人民共和國行業(yè)標準《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62-2004)的通用要求和豎向預應力技術的特殊性進行編制的。設計者在進行豎向預應力錨固系統(tǒng)的設計,建設單位、監(jiān)理工程師在分項工程驗收時,均可要求進行豎向預應力筋張拉力測試,除了滿足本規(guī)程中明示的條文之外,凡涉及到其它相關標準、規(guī)范的內容,而在本規(guī)范中又無明確規(guī)定者,則按其它相關標準、規(guī)范執(zhí)行。本規(guī)程適用于預應力混凝土連續(xù)體系梁橋(包括連續(xù)梁、連續(xù)剛構、剛構一連續(xù)組合體系等)精軋螺紋鋼筋的豎向預應力錨固體系。此外施加了類似豎向預應力的其它結構亦可參照執(zhí)行。本測試規(guī)程的頒布,將改變豎向預應力無定量測試的狀態(tài),規(guī)范豎向預應力的施工行為,使豎向預應力張拉施工具有可控性,避免人為的影響因素;同時促使施工單位主動改進張拉工藝,提高工藝的可靠度,達到解決豎向預應力損失過大和失效的目的。0.2相關專利情況說明本文件的發(fā)布機構提請注意,聲明符合本文件時,可能涉及到2、3、4條的內容與基于混凝土箱梁腹板歸并向預應力筋張拉力檢測系統(tǒng)(專利號:ZL200810143752.8)專利的使用。本文件的發(fā)布機構對于專利的真實性、有效性和范圍無任何立場。該專利持有人已向本文件的發(fā)布機構保證,他愿意同任何申請人在合理且無歧視的條款和條件下,就專利授權許可進行談判。該專利持有人的聲明已在本文件的發(fā)布機構備案。相關信息可以通過以下聯系方式獲得:專利持有人姓名:鐘新谷(湖南科技大學,郵箱:464397070@)地址:湖南省湘潭市湖南科技大學土木工程學院請注意除上述專利外,本文件的某些內容仍可能涉及專利。本文件的發(fā)布機構不承擔識別這些專利的責任。11范圍本規(guī)程適用于預應力混凝土連續(xù)體系梁橋(包括連續(xù)梁、連續(xù)剛構、剛構—連續(xù)組合體系等)精軋2術語、符號2動力特征系數coefficientofdynamiccharacteristi2.2符號fk——精軋螺紋鋼筋抗拉強度標準值(MPa);Ep——精軋螺紋鋼筋的彈性模量(MPa);Mgs——精軋螺紋鋼筋的單位長度質量(kg/m);Mgf——錨固螺母的質量(kg);2.2.2作用和作用效應有關符號Pip——螺母擰前的精軋螺紋鋼筋的張拉力(kN);Prpd——精軋螺紋鋼筋的設計張拉力(kNPpt——精軋螺紋鋼筋的實際張拉力(kN);Prpy——精軋螺紋鋼筋的測試張拉力(kN);f——精軋螺紋鋼筋外露段的固有頻率(Hz)。Φ——精軋螺紋鋼筋的公稱直徑(mm);Igs——精軋螺紋鋼筋的抗彎剛度(mm?)Apv——精軋螺紋鋼筋的截面面積(mm2);L——精軋螺紋鋼筋錨固段長度(mm);L:——精軋螺紋鋼筋外露段長度(mm);L?——精軋螺紋鋼筋錨固螺母高度(mm);△u——精軋螺紋鋼筋張拉后一側的回縮值(mm);△L?——精軋螺紋鋼筋張拉后另一側的回縮值(mm)。3張拉力測試儀3.1技術要求3.1.1張拉力測試儀主機應具備的主要功件包括加速度傳感器(100mv/g以上)、2個測試量程為0-5mm百分表、尺寸量具(精度為0.1mm)、質量3量具(精度為1g),穿心測力傳感器(量程0-600kN)、2個弧形磁力支座、擊振橡膠錘。張拉力測試儀.名(或商標)、出廠編號等。4測試技術4.1一般規(guī)定1)工程名稱、建設單位、設計單位、施工單位、監(jiān)理單位;2)橋梁上部結構設計資料與圖紙,包括豎向預應力設計標準、布置方式、錨固方式、幾何尺寸、3)豎向預應力鋼筋與錨具等產品合格證。4.2.1采用本規(guī)程檢測豎向預應力筋張拉力時,預應力筋外露長度(不含螺母高度)應不小于預應力筋張拉連接器長度的0.5倍。4.2.2錨固螺母質量Mgf測量:對于每一種規(guī)格的螺母測量不少于一次,每次隨機抽取三個螺母,測4.2.3精軋螺紋鋼筋單位長度質量Mgs測量:每次隨機抽取出廠的4.2.4加速度傳感器質量Mgg測量:對于每一種規(guī)格的傳感器不少于測量一次。4.2.6精軋螺紋鋼筋外露段長度L1測量4.2.7加速度傳感器安裝:如圖1所示,傳感器安裝在精軋螺紋鋼筋外露段的頂端的上側面,保持傳4.2.9動力特征系數與精軋螺紋鋼筋張拉力關系曲線:通過試驗獲得動力特征系數與精軋螺紋鋼拉力關系曲線,獲得動力特征系數與精軋螺紋鋼筋張拉力關系曲線方法如附錄A所示。4.3張拉力測試4.3.1輸入錨固螺母質量Mgf、精軋螺紋鋼筋單位長度質量Mgs拉力關系曲線的4個參數;4.3.2測量精軋螺紋鋼筋外露段長度L1、精軋螺紋鋼筋錨固螺母高度L2,并輸入張拉力測試儀4擊報器磁力吸座擊報器磁力吸座單回路插孔聯結豎向預應力檢測儀加速度傳感器箱梁橋腹板混凝土豎向預應力筋外露部分人手控制波紋管5豎向預應力筋張拉力合格標準5.1測試有效張拉力應大于或等于設計值0.85倍,否則判定不合格。5附錄A(規(guī)范性附錄)A.1.1對于同一工程使用相同規(guī)格的錨具與豎向預應力筋,可以通過一次試驗獲得動力特征系數與精A.1.2千斤頂的張拉力分級:按設計張拉控制力PIPs均勻分為5級張拉(20%,40%,60%,80%,100%)。A.1.3回縮值測量的百分表安裝:如圖A-1所示,在距錨固螺母頂面0.5cm的位置對稱安裝2個百分A.1.4張拉力值與回縮值測量,如圖A-1所示:1)用連接器連接拉桿和待張拉豎向預應力筋,安裝反力裝置,張拉千斤頂,在千斤頂頂面安裝測2)啟動油泵張拉千斤頂至設計張拉力PIPs的20%,讀取測力傳感器的數值;3)擰緊錨固螺母使測力傳感器的數值減小3%左右,讀取測力傳感器數值。放松千斤頂,讀取百分2)在張拉測試儀輸入測量錨固螺母質量Mg、精軋螺紋鋼筋單位長度質量Mgs、加速度傳感器質量3)測量精軋螺紋鋼筋外露段長度L1,并輸入張拉力測試儀;5)開啟儀器,進入信號采集與分析程序,用擊振錘擊振豎向預應力筋外露段,能量在0.1J左右,A.1.6精軋螺紋鋼筋的實際張拉力△L1=放松千斤頂一側的百分表讀數-張拉千斤頂前一側的百分表讀數(mm)△L2=放松千斤頂另一側的百分表讀數-張拉千斤頂前另一側的百分表讀數(mm)回縮值=(△L1+△L2)/2(mm)回縮損失=回縮值×EP×A/L(L的長度可以查閱圖紙或進行實際測量,測量精度±1cm)PIPt=2×張拉千斤頂后的測力傳感器讀數A.1.7動力特征系數與精軋螺紋鋼筋張拉力關系曲線的形成:通過A.1.3-A.1.6過程,形成了20%的6DB43/T847——2013匿上慍具及上墊板下錨具及連接套筒數據線[油泵7(規(guī)范性附錄)編號:測試時間:年月日錨具型號鋼筋公稱直徑1(mm)鋼筋1單位長度質量(g)鋼筋公稱直徑2(mm)鋼筋3單位長度質量(g)鋼筋公稱直徑3(mm)鋼筋3單位長度質量(g)鋼筋平均公稱直徑(mm)鋼筋平均單位長度質量(g)錨固螺母1高度(mm)錨固螺母1質量(g)錨固螺母2高度(mm)錨固螺母2質量(g)錨固螺母3高度(mm)錨固螺母3質量(g)平均錨固螺母高度(mm)平均錨固螺母質量(g)加速度傳感器直徑(mm)傳感器質量(g)測試傳感器型號與編號:百分表1型號與編號:百分表2型號與編號:8編號:測試時間:年月日外露長度(mm)張拉力外露長度張拉力(kN)錨固段總長(mm)(g/m)器加載后卸載前壓卸載前百表一(mm)卸載前百表二mm)卸載后百一(mm)卸載后百二mm)回縮值回縮損失力(kN)外露長度張拉力張拉力張拉力張拉力100%設計張拉力測試:記錄:O(資料性附錄)C.0.1預應力混凝土連續(xù)(剛構)箱梁橋結構體系具有結構剛度大、行車平順、伸縮縫少、養(yǎng)護費用低、適用于多種跨度等優(yōu)點。至日前為止我國已建和在建的單跨跨徑超過100m的預應力混凝士連續(xù)(剛構)箱梁橋梁中應用精軋螺紋鋼筋豎向預應力體系已達數百座之多"。為了減ih和控制箱梁腹上世紀60-70年代就開始應用精軋螺紋鋼筋作為混凝土箱梁腹板豎向預應力筋 對豎向預應力筋的各項損失進行測試(在底端錨下安裝測力傳感器)的專題分析研究證實:造成豎持。由于豎向預應力筋短,張拉過程中延伸量相對般在2000根以上),在張拉后僅靠人工擰緊錨固螺母難以獲得設計張拉力,一旦擰緊錨固螺母的程度不《04公路橋規(guī)》第6.3.3條規(guī)定將計算ocon應力的公式乘以0.6的折減系數,用以克服豎向預應力損失大、永存壓應力極不穩(wěn)定的問題,從《04公路橋規(guī)》實施實踐中發(fā)現,雖然將應力折減起到一近年來部分預應力混凝土連續(xù)(剛構)箱梁橋采用“二次張拉低回縮鋼絞線豎向雖然采用二次張拉可以量化,但由于預應力混凝土連續(xù)(剛構)箱梁橋為變截面,每一根豎向預應力筋失效的問題,所以部分橋梁改為靠近墩的位置用“二次張拉低回縮鋼量具有可測性、可控性,徹底地解決豎向預應力損失過大和失效的問題。另一方面,有效的檢測手段可以促使施工單位主動改進施工工藝,提高施工的可靠度?!邦A應力混凝土箱梁橋腹板豎向預應力筋張拉力檢測方法與儀器”是湖南科技大學及多個合作單位經過多年的研究,在大量理論分析和室內試驗的基礎上提出的2,22,23,并獲得了發(fā)明專利(ZL200810143752.8)。至目前已在廣東省廣株西線高速公路、貴州省廈蓉高速公路(貴州境)榕江格龍至都勻段高速公路、湖南省郴寧高速公路、湖南省汝郴高速公路等30多座橋梁得到應用。為使設計、施工、檢測各環(huán)節(jié)的技術人員能夠準確、有效地應用該新技術,發(fā)揮其潛在的技術優(yōu)勢,特制定本技術規(guī)程。C.0.2本規(guī)程主要是依據預應力混凝土連續(xù)體系箱梁橋的特殊性編制的,適用于預應力箱形截面連續(xù)梁和連續(xù)剛構梁橋精軋螺紋鋼筋錨固體系,同時,類似豎向預應力錨固結構工程可參照執(zhí)行。C.0.3本規(guī)程制定為依《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62-2004)設計的預應力箱形截面連續(xù)梁和連續(xù)剛構梁橋多了·頂豎向預應力筋張拉力測試選擇,顯然豎向預應力筋除了張拉力滿足要求外,還應滿足其它相關的規(guī)沁,除本規(guī)范明示的特殊要求外,其余要求與相關規(guī)范標準都是兼容的。C.2術語、符號有編入。術語的解釋:其中有部分是國際、國家公認的定義,但大部分(特別是本規(guī)范專用術語)則是概括性的涵義。關系曲線為單值函數。C.3張拉力測試儀C.4測試技術C.4.1一般規(guī)定C.4.1.1本條列舉的1~3項資料,是為C.4.1.2張拉千斤頂張拉豎向預應力筋時,須使用連接器,只有豎向預應力筋外露長度(不含螺母高度)大于或等于0.5倍時,張拉豎向預應力筋時才能確保安全。C.4.1.3在進行豎向預應力筋動力學分析時需要使用錨固螺母的質量參數。C.4.1.4在進行豎向預應力筋動力學分析時需要使用鋼筋單位長度的質量參數。C.4.1.5在進行豎向預應力筋動力學分析時需要使用加速度傳感器的質量參數。C.4.1.6在進行豎向預應力筋動力學分析時需要使用錨固螺母的高度參數。C.4.1.7在進行豎向預應力筋動力學分析時需要使用鋼筋外露長度的質量參數。C.4.1.8規(guī)程編寫組專題研究表明:在豎向預應力筋頂端安裝加速度傳感器,易獲得清晰明顯的振動信號,能夠提高分析的精度,同時便于操作、測量和計算分析。C.4.1.9規(guī)程編寫組專題研究表明:擊振能量過大,容量造成儀器過載,太小不能擊振豎向預應筋的外露段,在0.1J左右較為合適。C.4.1.10規(guī)程編寫組在30多座橋梁進行的試驗表明:通過試驗獲得動力特征系數與精軋螺紋鋼筋張拉力關系曲線,可以用三次多項式描述,在有效范圍內是單值函數,理論上講同一規(guī)格的錨具與精軋螺紋鋼筋是唯一的,但實際存在一定的誤差。試驗表明,誤差在±5%范圍之內。C.4.2張拉力測試C.4.2.1本條所列舉的主要是儀器操作程序,儀器使用說明書有更為詳細的儀器操作步驟。動力特征系數與精軋螺紋鋼筋張拉力關系曲線主要是通過試驗獲得,標準編寫組專題研究表明:對于同一工程、同一種規(guī)格錨具與豎向預應力筋具有相同的動力特征系數與精軋螺紋鋼筋張拉力關系曲線,誤差特征相同。對于不同工程的同一種規(guī)格錨具與豎向預應力筋,其動力特征系數與精軋螺紋鋼筋張拉力關系曲線基本相同。圖C.4.1至C.4.6給出的是本規(guī)程編寫組試驗的部分豎向預應力筋動力特征系數與精軋螺紋鋼筋張拉力關系曲線(相同規(guī)格的錨具和鋼筋)。表C.4.1為相應6座橋梁的特征系數與張拉力曲線的擬合方程式。圖C.4.7為對6座橋的擬合曲線再擬合的特征系數與精軋螺紋鋼筋張拉力關系曲線(方程為:y=567.43k?-817.86k2+397.78k-51.87),圖C.4.7表明,即使不做試驗,對于同一規(guī)格的錨具和鋼筋采用已獲得的試驗曲線,其張拉力測試誤差也可控制在±10%以內,在確定合格張拉力增加50kN,可保證測試的張拉力只產生正誤差。001圖C.4.1貴州格龍至都勻段高速公路劍江大橋圖C.4.2廣東廣珠西線高速三期石歧河大橋0101圖C.4.3湖南長湘高速公路溈水大橋圖C.4.4貴州格龍至都勻段高速公路清水江大橋最小二乘法擬合的方程(單位:10kN)均方差(kN)y=486.67K-663.77k2+3047y=849.45K-1470.11k2+858.5y=310.80K-348.47K+125y=636.92K-935.06K+4625y=686.64k2-979.16K2+4573富彎大橋y=414.57k-472.027K+154.50圖C.4.7不同橋梁的擬合曲線圖C.4.2.2在通過試驗獲得動力特征系數與精軋螺紋鋼筋張拉力關系曲線時,需按張拉力值分級對豎向預應力鋼筋張拉,一般分5級就可以描述動力特征系數與精軋螺紋鋼筋張拉力關系曲線特征。C.4.2.3為了準確測量豎向預應力鋼筋在張拉錨固過程中的回縮損失,本規(guī)程編寫組在連接器、錨固螺母上均安裝百分表測量過回縮損失,只安裝在距錨固螺母頂面0.5cm的位置能夠準確測量豎向預應力筋的回縮、螺母、錨墊板的回縮值。C.4.2.4為測量預應力筋在張拉錨固過程中回縮量的步驟,在之前對擰緊錨固螺母沒有量化的定義,規(guī)程編寫組研究表明:擰緊螺母(按2個工人)需1200N.m扭矩,其扭矩產生的附加力可以使油泵油表讀數減少3%左右。C.4.2.5測量回縮量后,輸入相關參數后,獲取動力特征系數,其操作步驟與前面的測試技術說明相重復三次可獲得15個點,采用最小二乘法計算動力特征系數與精軋螺紋鋼筋張拉力關系的三次多項式曲線的4個參數。本規(guī)程編寫組在多座橋試驗表明:只要對三根豎向預應力筋進行試驗,即可經獲得誤C.5.1《公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范》(JTGD62-2004)第6.2條規(guī)定永久張拉力取設計值的0.6倍,測試張拉力合格標準就是確保最終的豎向預應力要大于或等于設計值的0.6倍。查損失。標準編寫組專題研究表明15,8:擰緊螺母正?;乜s損失和彈性壓縮損失在15%以內,所以測試張[1]周軍生;樓莊鴻.大跨徑預應力混凝土連續(xù)剛構橋的現狀和發(fā)展趨勢[J].影響的研究[J].土木工程學報.2008,10(41):60-66議論文集,工程力學增刊.2004,S1:221-230[4]C.A.Ballinger,W.Podolny.Jr,M.J.Abrahams.AReportontheDesignandConstuctionSegmentalPrestressedConcreteBridgesinwesternEurope-1977.InternaWashingtonDC,June,1978[6]張開銀;劉利軍;廖原.大跨度PC橋豎向預應力設計探討[J].公路交通科技.2005,21(08):學術會議論文集.2004:320~325[8]YooSK,LeeJH;KimJH.Loadctendons[J].KCIJ.1995,7[9]Hyo-Namcho;Young-MinChoi;Byung-ChoonSho.FieldLoadtestingintergrityassessmentofsegmentalPCboxgirdertraffic[J].Engineering
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