维普资讯 http://www.cqvip.com 第３４卷第２期 ・１５８・ ２ ０ ０ ８年１月 山 西 建 筑 ＳＨＡＮＸＩ ＡＲＣＨＩＴＥＣＴＵＲＩ Ｖｌ０１．３４Ｎｏ．２ Ｊａｎ．２００８ 文章编号：１００９—６８２５（２００８）０２—０１５８—０２ 预应力孔道摩阻测试 高树喜 摘要：以福州北琴亭高架桥为例，结合工程概况，为了确定预应力梁的张拉效果，在施工中对钢绞线孔道摩阻损失 进行了测试，并介绍了其测试步骤，分析了其测试试验结果，以进一步计算张拉后梁体实际受力情况，从而正确指导施工。 关键词：预应方孔道，张拉效果，摩阻损失 中图分类号： ｊ７５７ 文献标识码：Ａ 福州北琴亭高架桥为国内第一座应用部分预应力梁的 （因检验单位无法对千斤顶进行被动测试，表１中均为主动压力 特大桥（以往均为试验性中小桥）。对预应力梁来说张拉效果直 表值）。 接影响整座桥的正常使用功能，后张法预应力损失主要有：混凝 土收缩、徐变、钢绞线孔道摩阻损失、锚固时锚具与钢绞线内缩、 钢绞线松弛、锚圈口摩阻损失，而其中孔道摩阻损失占的比例最 大，并且 ，ｋ值离散性较大。而本工程主梁下翼缘宽且薄，浇筑 过程无法使用附着式振捣器。有别于普通Ｔ梁或空心板梁振捣 方式，因此有必要对其孔道产生的摩阻进行测试，求出 ，ｋ值，进 一表１千斤顶张力与油压表校验表达式 校验 ２号千斤顶、油压表、油泵、 １号千斤顶、油压表、油泵、 荷载／ｋＮ １２０ ２４０ ３６ｏ ４８０ ６ｏｏ 主动压力表值／＇￣ｌＰａ １ ２ ３ 平均 ５．６ １０．２ １４．９ １９．７ ２４ ０ 主动压力表值／＇￣ｌＰａ １ ２ ３ 平均 ５．０ ９ ５ １４．３ １８．９ ２３．５ ５．６ １０．２ １５．１ １９．７ ２４．１ ５．６ １０．２ １５ ０ １９．７ ２３．９ ５．６ １０．２ １５．０ １９．７ ２４．０ ５．０ ９．６ １４．４ １８．９ ２３．５ ５．０ ９．４ １４．２ １８．９ ２３．５ ５．Ｏ ９．５ １４．３ １８．９ ２３．５ 步计算张拉后梁体实际受力情况，从而正确指导施工。 １上部工程概况 ２．２孔道摩阻力的测试 本桥上部为每孔２１片Ｂ类部分预应力混凝土宽下翼Ｉ字 ２．２．１ 基本情况 梁，设计荷载为汽一超２０，挂一１２０，人群３．５ ｋＮ／ｍ２，采取先预制 １）本设计采用隐式盖梁，预制梁封锚端头内布置∞２骨架钢 后吊装。按设计图纸，通过现浇横隔板和上翼桥面组成整体，一同 筋。为了保证端头封锚混凝土密实性，封锚混凝土与梁体混凝土 参与梁工作。全桥５６孔，由２０．６ ｍ＋１１×２０ ｍ＋３×２５ ｍ＋３ｏ ｍ＋ ２５ ｍ＋２×２０ ｍ＋２４×２５ ｍ＋７×２０ ｍ＋６×２５ ｍ组成，全长 一起浇筑，留１５×１５的洞供张拉时安放传力筒（带限位板）使用。 ２）张拉控制力为５８５．９ ｋＮ，千斤顶型号及规格为ＴＣＪ１００。 ３）由于本桥大部分为２５ ｍ跨，因此抽取一片２５ ｍ跨梁做实 １ ３５０ ｍ，路面宽２５ ｍ。由于采用隐式盖梁，梁的计算跨度比孔径 短１３０ ｃｍ，梁高除３０ ｍ孔为１２３ ｃｍ外，其余均为１００ ｅｍ。预应 验。根据图纸可计算得单端张拉时３号束０２：０．３７６ ８，Ｘ２＝ 力钢筋采用 １５．２４ ｍｍ低松弛预应力钢绞线，单根公称面积为 ２３．９６，１号束０】＝０．１１５，Ｘ】＝２３．０６，钢绞线单端延伸量为 １４０舢ｎ２（三根一束），标准强度１ ８６０ ＭＰａ。锚具采用ＯＶＭ１５—３ ７９ｍｍ。 型，成孔采用预埋外径５５ ｍ波纹管。 其中，０为从张拉端至被动端切线的夹角（以弧度计）；Ｘ为 从张拉端至被动端的孔道长度。 ２测试步骤 条说明中指出：预应力钢筋与管道壁的摩擦系数 和管道产生局 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》中第５．２．６ ２．２．２测定步骤 １）梁穿束后，甲、乙端分别安装上１号，２号千斤项，并在传力 部偏差对摩擦的影响系数ｋ实测值离散性较大，影响的因素很 筒、锚具、千斤顶、管道口中心四者同心情况下，两端千斤顶同时 多。不同的管道直径及其偏差程度，特别是管道的成孔、定位方 充油到３ ＭＰａ。 式及浇筑混凝土振捣效果等都对 ，ｋ值产生影响。因此，应把好 各道工序质量。现将测试情况做如下介绍： ２）１号千斤顶主动张拉，以１／５ 为一级升到３６０ ｋＮ。各级 均同时记录主、被动端油压读数，如此反复三次（注：由于受千斤 顶行程。张拉力只能拉到３６０ ｋＮ）。 ２．１ 准备工作 对所用的两台油泵及两台千斤顶进行校验，校验结果见表１ ３）对调１号，２号千斤顶张拉状态，重复１），２）操作程序。 声．混凝土裂缝的防治与处理技术［Ｊ］．山西建筑，２００５， ［２］侯治国．混凝土结构（第二版）［Ｍ］．武汉：武汉理工大学出版 ［３］张社，２ｏ０２． ３１（５）：８７—８８． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃａｕｓｅｓ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｒａｃｋｓ ａｎｄ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ＣＨＥＮ Ｈａｌ－ｙｉｎｇ Ａｈｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｌａｓｓｉｉｆｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｒａｃｋｓ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ．Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎ，ｆｒｏｍ ｄｅｓｉｇｎ，ｍａｔｅｒｉａｌ，ｍｉｘ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ ｄｅｓｉｎ，ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｇｉｏｎ ｃｕｒｈｎ￣ ａｎｄ ｏｔｈｅｒ ａｓｐｅｃｔｓ ｒｅａｓｏｎｓ ｃａｕｓｅｄ ｔｈｅ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｒａｃｋｓ ａｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ，ａｔ ｔｈｅ ｓａｍｅ ｔｉｍｅ ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇ ｐｒｅｖｅｎｔｉｏｎ ｍｅａｓｕｒｅｓ ａｒｅ ｐｒｏｐｏｓｅｄ，ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｒｅａｌｉｚｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌａｎｄ ｒｅｄｕｃｅ ｏｆ ｃｏｎｃｒｅｔｅ ｃｒａｃｋｓ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｃｒａｃｋ，ｄｅｓｉｎ，ｍｉｇｘ ｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ 收稿日期：２００７—０８—２Ｏ 作者简介：高树喜（１９７４一），男，工程师，中铁十七局集团第六工程有限公司，福建福州３５００１４ 维普资讯 http://www.cqvip.com ２ ０ ０ ８年１月 第３４卷第２期 高树喜：预应力孔道摩阻测试 ・１５９・ ４）用同样方法进行１号束试验并记录，见表２。 表２ １号束摩阻测试情况 测量项目 １２０ 第一次 ① ４．４ 被动端油表读数／ＭＰａ 第二次 第三次 平均 ② ４．３ 千斤顶对顶试验中主动端油表读数／ＭＰａ 第一次 第二次 第三次 平均 ⑤ ４．４ ４．４ ４．４ ４．４ 被动端实 际张拉力 ⑥ １０５．６ ③ ４．５ ④ ３．１ 甲端主 动张拉 １号千斤顶主 动张力ＰＡ／ｋＮ ２４ｏ ３６ｏ １２０ ８．７ １１．４ ４．３ ８．７ １１．４ ４．３ ８．７ １１．４ ４．３ ７．２ １１．４ ４．３ ８．９ １３．４ ５．０ ８．７ １３．４ ５．０ ８ ８ １３．４ ５．０ ８．８ １３．４ ５．０ ２２１ ３３５ １０７ 乙端主 动张拉 ２号千斤顶主 动张力 ／ｋＮ ２４０ ３６ｏ ８．４ １２．８ ８．５ １２．８ ８．３ １２．８ ８．４ １２．８ ９．５ １３．８ ９．３ １４ ０ ９．４ １３．９ ９．４ １３．９ １９３ ３３１．５ 表３ ３号束摩阻测试情况 测量项目 甲端主 １号千斤顶主 】２Ｏ 第一次 ① ３．１ 被动端油表读数／ＭＰａ 第二次 第三次 平均 ② ３．Ｏ ③ ３．２ ④ ３．１ 千斤顶对顶试验中主动端油表读数／ＭＰａ 第一次 第二次 第三次 平均 ⑤ ３．３ ３．３ ３．３ ３．３ 被动端实 际张拉力 ⑥ ７９ 动张拉 乙端主 动张拉 动张力ＰＡ／ｋＮ ２号千斤顶主 动张力Ｐａ＆Ｎ ２４（１ ３６ｏ ７．２ １１．４ ７ ２ １１．４ ７．２ １１．４ ７．２ １１．４ ７．７ １２．１ ７ ５ １２．１ ７．６ １２．１ ７．６ １２ １ １９１ ３０６ １２０ ２４ｏ ３６ｏ ３．３ ７．４ １１．８ ３．３ ７．５ １１．８ ３．３ ７．３ １１．８ ３．３ ７．４ １１．８ ３．３ ７．７ １２ ３．３ ７．７ １２ ３ ３ ７．７ 】２ ３ ３ ７．７ １２ ８０ １９３ ３Ｏ３ ５）千斤顶被动受压状态下受力检测。 由于承担校验的单位无法进行千斤顶被动状态校验，摩阻测 ３试验结果分析 以上的试验结果与规范中波纹管ｋ＝０．０００ ６～０．００１， ＝ 试的被动端千斤顶为被动受力，千斤顶内摩阻力方向与检测时相 ０．１６－－０．２０出入较大，分析其原因是由于主梁的Ｂ类部分预应力 反。因此，施加同样力油表的读数会比检测时小，即若按被动状 工字梁具有宽且薄的下翼缘。试验证明梁体浇筑过程中无法安 态下油表读数推算受力将比实际小。无形中增加摩阻损失，降低 装附着式振捣器，否则漏浆非常严重。因此，浇筑中全部采用插 测设精度，为此采取以下方法对千斤顶被动受压状态实际受力进 入式振捣器振捣，对波纹管损伤较大所致，但以此 ，ｋ值推算出 行检测。’ 的延伸量与设计提供的相符。同时通过现场１ １７６片梁张拉后钢 ａ．将１号千斤顶活塞伸出２ ｃｍ，使千斤顶活塞位置与实际测 绞线延伸量也证明本次试验结果的正确性，设计部门也认为对宽 定孔道摩阻损失时位置基本相符。 ｂ．将１号千斤顶与２号千斤顶对上，穿好钢束，安上工具锚 进行对顶。 下翼缘或因某种原因无法使用附着式振捣器的梁体， ＝０．３３５， ｋ＝０．００１ ７是比较切合实际的。 Ｃ．首先将１号千斤顶作为主动端，２号为被动端，１号油泵缓 慢匀速加压，注意观察２号油表读数。当２号油表读数等于进行 ４结语 １）通过本次试验进一步证明孔道摩阻中的 ，ｋ值离散性较 特别是管道 摩阻测试的被动端油表读数（即表２或表３中第④列数据）时，记 大，影响的因素很多。不同的管道直径及偏差程度，的成孔、定位方式及浇筑混凝土振捣效果都对 ，ｋ值产生影响。 录相应主动端１号油表读数（见表３中第⑤列）。 ｄ．校验反复进行三次，并保证每次增压用同吨位读数，取平 均值。注意校验误差不得超过±３％。 ｅ．将测得主动端１号油表读数根据标定结果（见表１）用内差 ２）为了减少 ，ｋ值，在上部结构梁体浇筑过程中应以附着式 振捣器为主，以插入式振捣器振捣为辅；否则对波纹管的损伤较 大，甚至会造成漏浆。同时应适当加密管道特别是曲线段定位钢 筋。再则每次混凝土混合料下料量不宜过多，避免其对波纹管产 生冲击，使其位置偏差加大。 法换算成张拉力（见表２第⑥列）。此时１号千斤顶张拉力即为２ 号千斤顶摩阻测试时承压力。 ｆ．将１号，２号千斤顶受力状态对换，也反复三次，取平均值， ３）若在每一项工程开工前进行孔道摩阻测试，有利于施工单 位检查现有人、材、机结合产生的施工效果，同时验证与设计单位 提供数值是否一致，以便加以改进，从而正确指导施工。 参考文献： 具体数据见表３第⑤列，重复ａ～ｆ步骤对１号束进行测试，具体 数据见表３。 ６）计算。 根据ＫＬ＋ ＝ＩｎＰａ】／ＰＢ得： ｛２３．９６ｋ＋０．３７６ ８ ＝Ｉｎ｛３６０／［（３６０＋３０３）／２ｊ｝ ｛ｋ＝０．００１ ７ ｛２３．９６ｋ＋０．１１５／ｚ＝Ｉｎ｛３６０／［（３３５＋３３１．５）／２］｝ ｛ ＝０．３３５ ［１］乔志峰．保德黄河大桥悬臂梁加固预应力体系张拉施工［Ｊ］． 山西建筑，２００４，３０（４）：３７—３８， ［２］高晓丹．３０ ＩＴＩ后张法预应力混凝土箱梁施工技术［Ｊ］．山西建 筑。２００４，３０（８）：５７—５８． Ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｔｅｓｔｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｄｒｉｌｌ ｗａｙ ＧＡＯ Ｓｈｕ－ｘｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｒ ｅｘａｍｐｌｅ ｏｆ ｔｈｅ Ｑｉｎｔｉｎｇ ｌｙ－ｆｏｖｅｒ ｃｒｏｓｓｉｎｇ ｉｎ ｔｈｅ Ｗｕｓｉｂｅｉ ｉｎ Ｆｕｚｈｏｕ ｃｉｔｙ．ｉｔ ｄｏｅｓ ｔｅｓｔｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｌｏｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｓｔｅｅｌ ｓｔｒａｎｄ ｄｒｉｌｌ ｗａｙ ｉｎ ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｆｏｒ ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｒｅｔｃｈ－ｄｒａｗ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｂｅａｍ ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｐｒｏｊｅｃｔ ｓｕｒｖｅｙ，ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｔｅｓｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔ，ｗｈｉｃｈ ｗｉｌｌ ｃａｌｃｕｌａｔｅ ｔｈｅ ｍｏｒｅ ａｃｔｕａｌ ｓｔｒｅｓｓ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ａｆｔｅｒ ｔｈｅ ｓｔｒｅｔｃｈ－ｄｒａｗ ａｎｄ ｇｕｉｄｅ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｅｘａｃｔｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｐｒｅｓｔｒｅｓｓｅｄ ｄｒｉｌｌ ｗａｙ，ｓｔｒｅｔｃｈ—ｄｒａｗ ｅｆｆｅｃｔ，ｆｒｉｃｔｉｏｎ ｌｏｓｓ
