孔道摩阻试验比对报告.doc

中铁十七局杭甬四工区郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验报告中铁十七局杭甬四工区郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验报告 20102010 年年 9 9 月月 中中铁铁十十七七局局杭杭甬甬四四工工区区郑郑家家大大桥桥第第二二跨跨 箱箱梁梁孔孔道道摩摩阻阻试试验验报报告告 中铁咨询北京工程检测有限公司中铁咨询北京工程检测有限公司 2010 年年 6 月月 中铁十七局杭甬四工区郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验报告中铁十七局杭甬四工区郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验报告 20102010 年年 9 9 月月 中中铁铁十十七七局局杭杭甬甬四四工工区区郑郑家家大大桥桥第第二二跨跨 箱箱梁梁孔孔道道摩摩阻阻试试验验报报告告 检测 编制 复核 审核 中铁十七局杭甬四工区郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验报告中铁十七局杭甬四工区郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验报告 20102010 年年 9 9 月月 目目 录录 1 概述 1 2 试验检测依据 1 3 孔道摩阻系数测试 1 3 1 孔道摩阻损失的组成 1 3 2 孔道摩阻试验数据的计算分析 1 3 3 试验内容和方法 3 3 4 试验结果 4 4 总结 6 中铁十七局杭甬四工区郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验报告中铁十七局杭甬四工区郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验报告 20102010 年年 9 9 月月 第 1 页 1 概述概述 后张法预应力混凝土梁的预应力张拉是一道极为重要的工序 在后张法预应力混凝土梁施工过程中如何准确将设计张拉力施加于 梁体直接影响梁的耐久性 安全性 刚度及矢拱高度 为保证设计 张拉力有效的施加到梁体 需进行孔道摩阻试验 按照中铁十七局杭甬四工区的要求 我公司于 2010 年 8 月 25 日 对郑家大桥第二跨箱梁进行了孔道摩阻试验 试验梁于 2010 年 8 月 5 日浇注成型 预应力筋管道为金属波纹管 测试时 选取该梁 的 N1a 12 j15 24 N2 12 j15 24 N3 12 j15 24 三个孔道进 行测试 测试项目为孔道摩阻系数测试 2 试验检测依据试验检测依据 1 混凝土结构试验方法标准 GB 50152 92 2 混凝土结构工程施工质量验收规范 GB50204 2002 3 孔道摩阻系数测试孔道摩阻系数测试 3 13 1 孔道摩阻损失的组成孔道摩阻损失的组成 张拉时 预应力钢束与管道壁接触面间产生摩擦力引起预应力 损失 称为摩阻损失 主要有两种形式 一是由于曲线处钢束张拉 时对管道壁施以正压力而引起的摩擦 其值随钢束弯曲角度总和而 增加 阻力较大 另一是由于管道对其设计位置的偏差致使接触面 增多 从而引起摩擦阻力 其值一般相对较小 3 23 2 孔道摩阻试验数据的计算分析孔道摩阻试验数据的计算分析 孔道摩阻试验数据的计算分析如下 张拉时 预应力束距固定端距离为 x 的任意截面上有效拉力为 中铁十七局杭甬四工区郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验报告中铁十七局杭甬四工区郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验报告 20102010 年年 9 9 月月 第 2 页 kx kx ePP 式中 Px 计算截面预应力束的拉力 测量时取至固定端 Pk 张拉端预应力束的拉力 从张拉端至计算截面的孔道弯角之和 以弧度计 x 从张拉端至计算截面的孔道长度 以米计 预应力束与孔道壁的摩阻系数 k 孔道对设计位置的偏差系数 令 kx kx ePPA 则有 再令 kxA lnAYln 由此 对于同一片梁不同孔道的测量可得一系列方程式 0 0 0 222 111 nnn Ykx Ykx Ykx 由于存在测试上的误差 上列方程式的右边不等于零 假定 nnnn FYkx FYkx FYkx 2222 1111 根据最小二乘法原理 则有 2 1 22 111 n i innn FYkxYkx 当且时 取得最小值 0 2 I F 0 2 k Fi 2 F 中铁十七局杭甬四工区郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验报告中铁十七局杭甬四工区郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验报告 20102010 年年 9 9 月月 第 3 页 由此可得 0 0 2 2 iiiii iiiii xYxkx Yxk 解方程组即可得 k值 3 33 3 试验内容和方法试验内容和方法 本次试验对试验梁的 N1a 12 j15 24 N2 12 j15 24 N3 12 j15 24 孔道进行测试 主要通过测定孔道张拉束主动端与 被动端实测压力值 根据规范规定的公式计算偏差系数k和摩擦系 数 孔道摩阻的常规测试方法以主被动千斤顶测力法为主 长期现 场实践证明 这种方法测试精度较低 且测试工艺不够完善 我单 位采用穿心式压力传感器及其配套的读数仪 并结合 公路桥涵施 工技术规范 关于孔道摩阻测试相关规定 孔道张拉束主动端与被 动端实测压力值导致的压力传感器的应变均用读数仪读取 经过计 算可以得出孔道张拉束主动端与被动端实测压力值 我单位运用这 种改进的测试工艺及精确的数据处理方法 大大提高了测试精度 试验时所用的张拉设备由施工单位提供 张拉操作由施工单位实梁 上预应力张拉人员进行 测试使用的压力传感器为柳州 OVM 公司设 计制作 试验前在 MTS 6000kN 试验机上进行了严格的标定 试验预应力束仅在一端安装张拉千斤顶 在试验开始时 将一 端封闭作为被动端 以另一端作为主动端 分级加载至设计张拉控 制荷载 每级荷载到位后 读取两端读数仪上的应变值和主动端油 表读数 主动端张拉三次后 主被动端互换后再张拉三次 然后根 据应变值换算成的压力值 计算出孔道摩阻损失 孔道摩阻试验的 方法见图 1 中铁十七局杭甬四工区郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验报告中铁十七局杭甬四工区郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验报告 20102010 年年 9 9 月月 第 4 页 图图 1 1 孔道摩阻试验示意图孔道摩阻试验示意图 图图 2 试验梁测试断面图试验梁测试断面图 3 43 4 试验结果试验结果 对试验梁的 N1a 12 j15 24 N2 12 j15 24 N3 12 j15 24 孔 道进行测试 将预应力钢束两端压力荷载传感器测得的数据通过传 感器的标定曲线换算成对应的荷载值后 即可计算得到各级荷载作 用下张拉主动端至被动端的有效系数A Px Pk 及其相对应的 Y lnA 值 各预应力钢束孔道摩阻测试数据及其对应的A值 Y值如表 1 所示 表中每级荷载的张拉力均为 6 次张拉时有效张拉 力的平均值 表表 1 1 郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验记录表郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验记录表 孔 道 编 i rad 钢绞线 工作长度 Xi m 荷载 级 主动端 读数 FA kN 被动端 读数 FB A FB F A Y lnA Y 的 平均值 6 穿心式压力传感器5 工作锚 2 6 6 5 1 千斤顶 2 2 工具锚 3 3 梁体 1 4 4 4 喇叭口 主动端 被动端 读数仪 中铁十七局杭甬四工区郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验报告中铁十七局杭甬四工区郑家大桥第二跨箱梁孔道摩阻试验报告 20102010 年年 9 9 月月 第 5 页 号 kN 0 2P415 5339 80 88610 1091 0 5P1038 3915 90 88120 1259 0 8P1674 41457 10 86840 1410 N1a 0 139631 608 1 0P2086 31837 80 87760 1324 0 1249 0 2P429 5341 20 83200 1854 0 5P1054 6872 80 82620 1887 0 8P1677 81411 10 83060 1838 N2 0 359831 695 1 0P2125 11766 40 83230 1854 0 1863 0 2P411 9343 30 82690 1864 0 5P1048 8868 20 82660 1884 0 8P1676 21410 10 83470 1801 N3 0 359831 728 1 0P2119 71753 90 83390 1814 0 1852 表表 2 2 孔道摩阻系数计算表孔道摩阻系数计算表 孔道 编号 i ra d Xi m Yi i2Xi2 i Xi i YiYi Xi N1a 0 139631 6080 1265 0 0195 999 0657 4 41250 01773 9984 N2 0 359831 6950 1859 0 1295 1004 5730 11 40390 0669 5 8921 N3 0 359831 7280 1845 0 1295 1006 6660 11 41570 06645 8538 q 0 49690 2785 3010 304727 23210 151015 7443 表表 3 3 孔道摩阻系数实测值孔道摩阻系数实测值 本桥梁为铁路桥 参考 公路桥涵施工技术规范 JTG 041 2000 以及 混凝土结构试验方法标准 GB50152 92 的规定 预应力管道为金属波纹管 T 梁预应力钢筋与管道壁之间的摩擦系数