PAGEPAGE1預應力摩阻損失測試試驗方案山東鐵正工程試驗檢測中心有限公司二〇一0年十一月八日目錄TOC\o"1-2"\h\z\u1．概述 12.檢測依據(jù) 13.檢測使用的儀器及設(shè)備 14．孔道摩阻損失的測試 14.1測試方法 14.2試驗前的準備工作 34.3試驗測試步驟 34.4數(shù)據(jù)處理方法 44.5注意事項 65．錨口及喇叭口摩阻損失測試 65.1測試方法 65.2測試步驟 7附件1.測試記錄表格 錯誤!未定義書簽。受張拉千斤頂?shù)挠绊憽?3)安裝簡單，拆卸方便：實測中僅使用一個千斤頂，被動端不再安裝千斤頂，使得測試安裝工作量大為減小。實測時預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，搖晃力筋即可拆卸夾片。(4)力筋可正常使用：從喇叭口到壓力傳感器外端，力筋與二者沒有接觸，不會對這部分力筋造成損傷，即兩個工作錨之間的力筋沒有損傷，可以正常使用。(5)對于較長的預應力鋼束，如果千斤頂?shù)男谐滩蛔銜r，為避免重復倒頂引起預應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。4.2試驗前的準備工作（1）原始數(shù)據(jù)收集。包括孔道鋼束參數(shù)（鋼束工作長度、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、千斤頂、高壓油泵、精密壓力表（0.4級）檢查。（3）傳感器和讀數(shù)儀的系統(tǒng)標定（用壓力機），千斤頂和精密壓力表的標定（用標定好的傳感器、讀數(shù)儀）。千斤頂應標定進油、回油曲線。（4）根據(jù)標定結(jié)果，按每級5MPa確定張拉分級。（5）現(xiàn)場確定傳感器、千斤頂對中方法，檢查位置是否有干涉。（6）按照代表性原則選擇試驗孔道，每種線形的孔道基本包括在內(nèi)，至少選擇6個孔道，所選孔道基本均勻分布在截面的兩側(cè)，計算所選試驗孔道鋼絞線的下料長度并下料、穿束。（7）孔道、梁端面清理干凈。（8）準備足夠的記錄表格。記錄表格的格式見附件1。（9）試驗前應對有關(guān)人員進行技術(shù)交底。4.3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)鋼束理論伸長值確定）關(guān)閉，兩端預應力鋼束均勻楔緊于千斤頂上（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，每個管道張拉二次；（5）仍按上述方法，但乙端封閉，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)、張拉端的油缸伸長量、油表讀數(shù)、張拉端夾片外露量，所測數(shù)據(jù)均在記錄本上即時記錄。4.4數(shù)據(jù)處理方法（1）二元線性回歸法計算μ、K值分級測試預應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，然后利用二元線性回歸的方法確定預應力管道的k、μ值。計算公式為：式中——第i個管道對應的值，P1、P2分別為主動端與被動端傳感器壓力；——第i個管道對應力筋的水平投影長度(m)；——第i個管道對應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?！獙嶋H測試的管道數(shù)目，且不同線形的力筋數(shù)目不小于2；μ——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）固定μ值算k值由于梁兩端孔道位置均被端模板固定，故認為彎起的角度一般不會出現(xiàn)較大的波動，整個孔道摩阻系數(shù)的變化主要取決于孔道位置偏差；μ值是材料固有性質(zhì)，和施工工藝沒有關(guān)系，故可確定一固定的μ值，計算k。μ值的確定有兩種方法，一是直接取規(guī)范規(guī)定值，二是測出μ值。μ值的測試可委托有關(guān)機構(gòu)進行。（3）張拉時鋼絞線非彈性伸長值計算①從張拉第一級起，逐級記錄千斤頂油缸伸長值li；②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：Δli=li-li-1；③取Δli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：

④鋼絞線非彈性伸長值=，此處Δli一般取第一、二級即可。（4）鋼絞線伸長值精確計算①被動端錨外鋼束伸長值計算②孔道長度范圍內(nèi)鋼束伸長值計算

其中：ΔL2——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。③主動端錨外伸長值計算④鋼絞線伸長值：（5)試驗中鋼絞線伸長值的估算4.5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）試驗中應及時處理數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)反常，應查找原因，看傳感器是否對中或千斤頂是否已經(jīng)穩(wěn)住，并應增加試驗次數(shù)。每做完一束均要計算實測伸長值、理論伸長值并校核誤差。（8）鋼束彎起角指其圓心角，等于弧長除以半徑。5．錨口及喇叭口摩阻損失測試5.1測試方法由于張拉過程中力筋不可避免的與喇叭口和錨圈口接觸并發(fā)生相對滑動，必然產(chǎn)生摩擦阻力，而這些摩擦阻力包括在張拉控制應力中。而規(guī)范中有的給出了參考值，如錨圈口摩阻給出的參考值為5%，但要求有條件者要測試；而喇叭口摩阻則沒有對應的參考數(shù)值，設(shè)計采用的喇叭口和錨圈口摩阻損失之和為張拉控制應力的6%，故此需要進行現(xiàn)場實測?？紤]到測試方便和準確測試所確定的內(nèi)容，在地面上制作了一混凝土長方體，其尺寸大約為4.0m×0.8m×0.8m，留有與力筋管道相同的直線孔道，兩端安埋了喇叭口。以此為試驗平臺，采用多組錨頭和鋼絞線反復測試此項損失。錨圈口摩阻損失測試采用工作狀態(tài)的錨頭(必須安裝夾片)，然后通過其前后的壓力傳感器測得其數(shù)值，測試原理如圖2所示。用兩端傳感器測出錨具和錨墊板前后拉力差值即為錨具的錨口摩阻和錨墊板摩阻損失之和，以張拉力的百分率計。每種規(guī)格錨具選取三套進行試驗，每套錨具共計張拉2次。圖2喇叭口和錨圈口損失測試原理5.2測試步驟錨口和錨墊板摩阻損失試驗具體測試步驟如下：（1）兩端同時充油，油表讀數(shù)值均保持4MPa，然后將甲端封閉作為被動端，乙端作為主動端，張拉至控制噸位。設(shè)乙端壓力傳感器讀數(shù)為時，甲端壓力傳感器的相應讀數(shù)為，則錨口和錨墊板摩阻損失為：以張拉力的百分率表示的錨口和錨墊板摩阻損失為：（2）乙端封閉，甲端張拉，同樣按上述方法進行三次，取平均值；（3）兩次的和平均值，再予以平均，即為測定值。記錄表格的格式見附件1。5.3鋼絲回縮量測試方法在后張預應力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的施工中，鋼絲回縮是個普遍性問題，也是影響預應力值精度的主要因素之一。采用OVM錨具和YCW系列張拉千斤頂，其特點是不需要頂壓器，而使用了限位板。在張拉力筋作業(yè)中，安裝順序一般是穿束、安裝錨頭和夾片、安裝限位板、安裝千斤頂、安裝工具錨和夾片，此順序是由里向外進行的。鋼絲回縮量是指當千斤頂頂錨的小油缸行程到位之后，大油缸回油卸荷的同時，夾片隨受拉的預應力鋼絞線或鋼絲束強勁回縮跟進的距離(錨固靠夾片自然跟進回縮將鋼絞線夾住,不需頂錨)，由此引起結(jié)構(gòu)的預應力損失，使施加的