预应力孔道摩阻损失测试试验方案

预应力孔道摩阻损失测试试验方案依据核对说明摩阻损失测试方法在《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T3650—2020）中为附录G「后张预应力孔道摩阻损失的测试」（第400页）；附录C是普通模板荷载计算，流传稿引作“附录C”有误，已改正。《混凝土结构工程施工规范》（GB50666—2011）附录E为孔道摩擦系数测定，引用无误。张拉时混凝土强度：规范为“应符合设计规定；设计未规定时，强度不低于设计强度等级值的80%、弹性模量不低于28d弹性模量的80%、以龄期代替弹性模量控制时不少于5d”，流传稿的“一般≥设计强度95%”不是规范值。规范未设“摩阻损失超出设计值±10%”的限值，流传稿中的±10%已删除，改为“实测k、μ报设计单位确认后修正张拉控制应力”的口径。与摩阻相关的两个可核查数值是：实际伸长值与理论伸长值偏差±6%（设计未规定时，超出应暂停张拉）；锚口摩阻损失率宜不大于6%（针对锚具产品的要求，见条文说明）。一、编制依据文件本方案中的用途JTG/T3650—2020《公路桥涵施工技术规范》（2020年10月1日施行，替代JTG/TF50—2011）第7.8节：张拉前对不同类型的孔道至少一个孔道进行摩阻测试，长度大于60m宜增加数量，测试方法符合附录G；第7.6节：张拉双控与伸长值要求；附录F：平均张拉力计算；表F.0.1：k、μ参考值JTG3362—2018《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》摩阻损失计算、设计给定的k、μ与控制应力GB50666—2011《混凝土结构工程施工规范》第6.4.5条：应力控制法张拉应校核最大张拉力下伸长值，必要时进行现场孔道摩擦系数测定，计算方法见附录D、附录EGB50204—2015《混凝土结构工程施工质量验收规范》预应力分项验收要求本项目施工图设计文件、设计交底、专项评审意见孔道参数、控制应力、设计采用k与μ千斤顶与压力表配套标定证书、测力传感器检定证书力值溯源二、试验目的实测预应力筋与孔道壁的摩擦系数μ、孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数k，用于对设计张拉控制应力的修正；校核设计取值，据实测结果修正张拉控制力与理论伸长量，作为张拉计算书与张拉交底的依据；间接判定孔道成型质量（定位、密封、有无漏浆与堵塞），为同类型孔道施工工艺提供依据；实测锚圈口摩阻损失，核算超张拉系数。三、工程概况与试验束选取工程概况（填写：项目名称、结构类型、梁型、跨径、预应力体系、钢绞线规格与抗拉强度标准值、控制应力σcon、波纹管类型与内径）选取原则按规范要求，不同类型的孔道各不少于一个进行摩阻测试；孔道长度大于60m的，宜适当增加测试数量。“不同”按波纹管材质与内径、成孔工艺、曲率半径与包角、张拉方式（一端或两端）区分，同一类中优先选曲率大、长度长的最不利束。直线束与曲线束搭配：直线束包角为零，用于分离k；曲线束用于求μ。管道安装定位、接头密封、端部封堵完成，混凝土强度与弹性模量满足张拉条件，同条件试块报告齐全；孔道内无积水、无杂物、无漏浆堵塞；钢绞线穿束完成，无扭绞、无错位，两端外露长度满足千斤顶行程。试验束编号、位置、孔道参数（L、θ）经监理、设计、建设单位共同确认并签认。四、试验方法与加载程序规范方法（附录G.0.2，曲线孔道摩阻力）梁的两端装千斤顶后同时充油，保持一定数值（约4MPa），使钢束初步受力、消除初始松弛；甲端封闭作为被动端，乙端作为主动端张拉；张拉时分级升压至张拉控制应力，记录两端压力；如此反复进行3次，取两端压力差的平均值；交换主被动端：乙端封闭、甲端张拉，同样进行3次，取两端压力差的平均值；上述两次压力差平均值再平均，即为孔道摩阻力的测定值。锚圈口摩阻（附录G.0.1）在张拉台上或用一根直孔道混凝土柱进行：两端同时充油、油表均保持4MPa，甲端封闭为被动端、乙端张拉至控制吨位，记乙端吨位Na、甲端相应吨位Nb，则锚圈口摩阻力N0=Na−Nb，克服锚圈口摩阻力的超张拉系数n0=√(Na/Nb)；反复3次取平均，再交换主被动端做3次取平均，两次平均即测定值。加密测点做法（可选，非规范步骤）精度要求较高时，可用测力传感器代替油表读数，并按20%σcon预加载后以10%σcon为增量分五级加载、每级持荷读数稳定后同步记录两端力值。此做法属工程加密，须在方案中注明，且传感器须与千斤顶配套标定、单独检定。升压应平稳，不宜过快；参照公路水运工程预应力有效应力检测的通行口径，加油速率不宜大于25%σcon/min。测得值的口径两端压差中同时包含孔道摩阻与主动端锚圈口摩阻。需分离纯孔道摩阻时，按G.0.1单独测定锚圈口摩阻后扣除，不得混为一个值报告。五、仪器设备与标定要求设备技术要求标定与检定穿心式千斤顶（两端各一台）额定张拉力宜为所需张拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍；活塞运行方向与实际张拉状态一致与压力表配套标定，配套使用；使用超过6个月、张拉次数超过300次、出现异常、检修或更换配件后须重新标定压力表防振型，最大读数为张拉力的1.5～2.0倍，标定精度不低于1.0级随千斤顶配套标定电动高压油泵能平稳分级升压，油管完好、接头牢固随系统一并校验测力传感器（采用时）精度不低于0.5级，量程匹配，信号线防挤压按相关国家标准每年送检一次工具锚、工作锚、夹片、限位板、垫板与锚具产品配套，夹片无裂纹、无变形，同轴安装进场检查记录钢卷尺、游标卡尺、计时器量程与分度满足孔道长度与伸长值量测计量检定合格六、前置条件与安全检查技术条件混凝土强度与弹性模量：按设计规定；设计未规定时，强度不低于设计强度等级值的80%，弹性模量不低于28d弹性模量的80%，以龄期代替弹性模量控制时不少于5d。强度、弹性模量报告与龄期记录齐全。孔道检查：波纹管无破损、无变形，定位钢筋间距符合规定（钢管不大于1.0m、波纹管不大于0.8m，曲线段与扁平管适当加密），接头连接牢固密封，端口临时封堵完好。钢绞线：进场检验合格，无锈蚀、无死弯、无断丝；穿束完成且各根不错位、不扭绞。方案经监理、建设单位审批，设计单位确认试验束；张拉计算书与安全技术交底已完成并签认。张拉作业平台、脚手架验收合格，两端作业面稳固、通行安全。安全要求张拉端设置防护挡板，任何人不得站在张拉轴线正前方；两端设警戒区与警示牌，无关人员禁止入内；升压平稳，严禁超张拉、猛加油；超张拉如需计入锚圈口损失，最多比设计提高5%，且不得超过设计规定的最大张拉控制应力；出现异响、滑丝、断丝、锚具或垫板变形、混凝土开裂，立即停止加载、缓慢回油卸载后排查；严禁敲击带压油管，接头处不得对人；雨天、大风及照明不足时不得进行测试。七、现场布置与安装安装顺序：锚垫板→限位板→工具锚→千斤顶，两端对称布置；两端千斤顶、锚具与钢绞线中心线须位于同一轴线，工具锚与工作锚对正；安装前检查夹片完好、清洁，各根钢绞线不得错位、扭绞；被动端千斤顶油缸预先伸出一定行程，保证测试过程中有足够回程余量；采用传感器时，传感器与千斤顶同轴串接，读数仪置零后开始加载；两端通信畅通，统一口令同步操作、同步读数。八、数据记录与k、μ的确定记录内容每一级荷载记录：主动端力值、被动端力值、两端压力差、油表读数、伸长值（自初应力起量测）、加载与读数时刻、环境温度、记录人与旁站监理。基本关系两端力值之比满足N2=N求解顺序先用直线束（θ=0，ξ=kL）确定k；再以已知k代入曲线束数据反求μ；同一类孔道有多组数据时按线性回归求解，并给出离散程度。初应力以下的伸长值按相邻级伸长值推算后计入（伸长值应自初应力σ₀起量测，σ₀宜取10%～25%σcon）。参考值规范表F.0.1给出k、μ参考值，预埋金属波纹管（钢绞线）为k=0.0015、μ=0.20～0.25；其余按预应力筋类型与成孔方式分列，取值以原文表为准。采用规范值或经验值须经设计单位同意。九、判定与成果应用实测k、μ与设计采用值对比，报设计单位确认；确认后用于修正张拉控制应力与理论伸长量，形成本项目张拉计算书。张拉双控：实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计规定；设计未规定时，偏差应控制在±6%以内，超出应暂停张拉，查明原因并采取措施后继续。曲率半径较小的束，宜通过试验确定偏差范围。张拉控制应力精度宜为±1.5%；锚口摩阻损失率宜不大于6%（锚具产品指标）。实测摩阻显著大于设计值时，先排查管道线型与定位偏差、接头漏浆、孔道堵塞、安装不对中等问题，整改后复测，不得直接调高控制应力放行。试验成果作为同类型孔道后续张拉的统一参数，覆盖本项目同工艺、同管径的钢束。十、质量风险点（现场易出错之处）对中不良是最大误差来源：千斤顶、锚具、钢绞线不共轴会引入附加弯矩与摩擦；两端不同步读数，压差失真；须口令统一、同一时刻读取；夹片提前咬合或打滑，被动端力值偏小，测得摩阻虚高；初始充油压力不足，钢束未消除松弛，前几级数据不可用；孔道内有积水或漏浆残渣，摩阻异常偏大，须先通孔检查；采用油表读数时未扣除油路与千斤顶内摩擦影响，或未按配套标定曲线换算；把“两端压差”当作纯孔道摩阻报告，未扣除锚圈口摩阻。十一、安全应急预案异常情形处置措施滑丝、夹片退出立即停止升压，缓慢回油卸载，检查夹片与锚具，更换后重测断丝立即卸载、隔离该束，评估断丝位置与数量，报设计确认处理方案锚垫板变形、梁端开裂停止试验、卸载，上报设计与监理复核，不得继续加载油泵、油管、传感器故障泄压后更换设备，重新标定或检定后复测数据离散异常停止测试，检查对中、夹片、孔道，排除原因后重做；异常数据保留原始记录，不得直接剔除后报告十二、成果与归档摩阻测试原始记录（分级荷载、两端力值、伸长值、时间、人员签认）；千斤顶与压力表配套标定证书、传感器检定证书复印件；试验束孔道参数表（L、θ、管径、材质、成孔方式）；计算书：两端压差、k与μ求解过程、离散分析、与设计值对比；现场影像：安装对中、加载读数、防护措施、全景；监理旁站记录、试验审批单、设计单位确认意见；试验结论与后续张拉参数修正单。十三、流传稿订正对照流传稿表述核对结果处理“JTG/T3650-2020附录C预应力孔道摩阻损失测试方法”该规范中摩阻测试为附录G；附录C是普通模板荷载计算改引附录G，并注明附录G.0.1、G.0.2两种情形“混凝土强度达到设计张拉强度（一般≥设计强度95%）”规范为按设计规定；设计未规定时不低于设计强度等级值80%、弹性模量不低于28d的80%、龄期代替时不少于5d改为按设计，并写明规范底线与三项条件“实测摩阻损失不宜超出设计计算值±10%”规范无此限值。可核查的数值是伸长量偏差±6%、锚口摩阻损失率宜不大于6%删除±10%，改为报设计确认并修正控制应力“加载速率≤0.1σcon/min”规范未规定升压速率；公路水运检测指南为不大于25%σcon/min改为平稳升压，参照25%σcon控制“优先采用传感器读数、不直接采用油表读数为主判定”附录G的规范做法是以两端千斤顶油表读数取压差；传感器法属提高精度的加密做法以规范法为主，传感器法作可选加密并注明标定要求“0.2/0.4/0.6/0.8/1.0五级、每级持荷≥2min”附录G为分级升压至张拉控制应力、正反各3次取压差平均，未规定五级与2min作为加密测点做法保留，明确标注非规范步骤“仪器须在标定有效期内”可具体化：千斤顶与压力表配套标定，超6个月或300次重标；传感器每年送检；压力表精度≥1.0级、量程1.5～2.0倍补入具体周期与量程精度“每一类孔道不少于1束”规范表述为“宜…至少一个孔道”，长度大于60m宜适当增加数量补入60m条件与加测要求附预应力摩阻测试记录表栏目填写要求工程名称、梁号、钢束编号与设计图、施工台账一致孔道参数波纹管