孔道摩阻試驗(yàn)作業(yè)指導(dǎo)書2012.4

1、 錨口+喇叭口摩阻、孔道摩阻作業(yè)指導(dǎo)書目 錄1 試驗(yàn)?zāi)康暮鸵罁?jù) 11.1 試驗(yàn)?zāi)康?1.2 試驗(yàn)依據(jù)12 試驗(yàn)儀器及設(shè)備13 試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作25 檢測方案35.1錨口、喇叭口摩阻及錨具回縮量35.2 孔道摩阻 36 數(shù)據(jù)處理與分析 46.1錨口喇叭口摩阻計(jì)算46.2孔道摩阻計(jì)算47人員安排 68人員及儀器設(shè)備安全保障措施6附件1 7錨口、喇叭口摩阻及錨具回縮量試驗(yàn)工作流程8孔道摩阻試驗(yàn)工作流程 91、試驗(yàn)?zāi)康募耙罁?jù)1.1試驗(yàn)?zāi)康模?1)錨口+喇叭口摩阻：測試預(yù)應(yīng)力筋在工作錨板、夾片的錨口摩阻以及喇叭口處的喇叭口摩阻；(2)孔道摩阻：測試預(yù)應(yīng)力筋在梁體管道里的孔道摩阻，驗(yàn)證管道設(shè)計(jì)參數(shù)及管道的施

2、工工藝（成型定位）情況，為終張拉預(yù)應(yīng)力的調(diào)整提供理論依據(jù)。2.2試驗(yàn)依據(jù)：鐵路橋涵鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（TB 10002.3-2005）鐵路工程預(yù)應(yīng)力筋用夾片式錨具、夾具和連接器技術(shù)條件（TB/T 3193-2008）設(shè)計(jì)文件2、試驗(yàn)儀器及設(shè)備(1) 2臺傳感器及顯示儀表，根據(jù)所測試的錨口+喇叭口摩阻張拉力大?。?.8ptk·Ap）、預(yù)應(yīng)力孔道控制張拉力（按設(shè)計(jì)取值）的大小選擇合適量程的傳感器，使得張拉力在落在傳感器量程的20%80%范圍內(nèi)。連接傳感器及儀表，檢查系統(tǒng)是否正常工作。(2) 2臺千斤頂、2臺高壓油泵，2塊精密壓力表，千斤頂及油壓表必須經(jīng)過校驗(yàn)合格。(3)

3、 游標(biāo)卡尺、對中墊板、鋼板尺2把、鋼質(zhì)約束圈若干。(4) 計(jì)算器、記錄紙若干，3、試驗(yàn)前準(zhǔn)備工作 (1)原始資料收集。包括孔道鋼束參數(shù)（鋼束工作長度、起彎角、錨固時(shí)的控制力、鋼束組成、設(shè)計(jì)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(shí)測彈性模量）。(2) 根據(jù)委托要求，確定所要測試的錨口+喇叭口摩阻的錨具型號，確定制作試驗(yàn)用的試件，具體要求見附件1。(3)根據(jù)委托要求，確定所要試驗(yàn)的預(yù)應(yīng)力孔道位置及編號，各預(yù)應(yīng)力束的設(shè)計(jì)控制張拉力及伸長量, 所需測試的管道鋼絞線下料長度應(yīng)比設(shè)計(jì)下料長度長0.8m左右（應(yīng)使鋼絞線穿入梁體后兩端

4、外漏長度各為1m左右）。 (4)根據(jù)混凝土的澆筑日期，確定測試時(shí)間，要求測試時(shí)混凝土強(qiáng)度及彈性模量必須達(dá)到設(shè)計(jì)張拉要求。(5)確定落實(shí)現(xiàn)場吊掛千斤頂及傳感器用的支架，試件及梁體兩端所測試的預(yù)應(yīng)力管道處均應(yīng)有相應(yīng)的支架，便于安裝對中傳感器及千斤頂。(6) 所需測試的管道鋼絞線穿入管道后，不要裝錨具夾片和千斤頂，待試驗(yàn)人員到場后指導(dǎo)安裝。(7)試驗(yàn)前請電工接好一個(gè)220V電源，要求必須接好地線。 4、試驗(yàn)方法錨口、喇叭口摩阻試驗(yàn)采用小規(guī)格的錨具配合預(yù)應(yīng)力筋，在長度不小于4m的混凝土試件上進(jìn)行，一端安裝相應(yīng)規(guī)格的喇叭口及配套的工作錨板和工作夾片，作為主動端，試件兩端安裝傳感器及千斤頂，張拉力按0.8

5、ptk·Ap控制，通過單端分級張拉，測讀試件兩端傳感器最終讀數(shù)，通過兩端傳感器的讀書計(jì)算得出錨口、喇叭口摩阻，試驗(yàn)裝置見圖1。圖1 錨口、喇叭口摩阻試驗(yàn)裝置示意圖孔道摩阻試驗(yàn)是通過在實(shí)體梁上選擇幾個(gè)不同部位有代表性的管道進(jìn)行測試（一般包括最大彎起角度和最小彎起角度），通過分級加載測讀管道兩端傳感器讀數(shù)，每個(gè)管道加載試驗(yàn)兩次，通過二元線性回歸計(jì)算管道摩阻系數(shù)和管道偏差系數(shù)k。試驗(yàn)裝置見圖2。圖2 孔道摩阻試驗(yàn)裝置示意圖5、試驗(yàn)步驟5.1錨口、喇叭口摩阻測試(1) 檢查預(yù)制試件管道是否存在堵塞、彎曲及漏漿現(xiàn)象，錨墊板（喇叭口）安裝是否對稱，成型管道用的pvc管不應(yīng)伸入喇叭口內(nèi)。(2) 根

6、據(jù)預(yù)制試件喇叭口規(guī)格選擇相應(yīng)的工作錨及工作夾片，測量限位板高度，配合工作錨及千斤頂安裝在主動端處，安裝工具錨，整個(gè)測試系統(tǒng)對中。(3) 被動端喇叭口內(nèi)安裝約束圈，千斤頂伸出約150mm，安裝工具錨，測試系統(tǒng)對中。(5)連接儀表，開機(jī)，選擇正確的通道。(6) 試驗(yàn)張拉，從張拉控制應(yīng)力的20%開始，分4級勻速張拉到0.8ptk·Ap，同時(shí)分別同步記錄試件兩端傳感器每級讀數(shù)。(7) 卸載，更換工作錨及工作夾片，進(jìn)行第二次試驗(yàn)。(8) 每種規(guī)格的錨具宜測試三套，結(jié)果取平均值。(9) 試驗(yàn)結(jié)束，清理儀器。5.2 孔道摩阻(1) 檢查錨墊板四周混凝土是否平整。(2) 在主動端喇叭口內(nèi)放置相應(yīng)規(guī)格

7、的鋼質(zhì)約束圈，按圖2依次安裝好傳感器、對中墊板、千斤頂及工具錨、工具夾片。(3) 在被動端喇叭口內(nèi)放置相應(yīng)規(guī)格的鋼質(zhì)約束圈，被動端千斤頂伸出約150mm，依次安裝好傳感器、對中墊板、千斤頂及工具錨、工具夾片。 (4) 主、被動端測試系統(tǒng)對中，連接儀表、開機(jī)，選擇正確的通道。(5) 試驗(yàn)張拉，從張拉控制應(yīng)力的10%開始，分8級勻速張拉至張拉控制應(yīng)力，同步記錄每級兩端傳感器讀數(shù)，并同時(shí)測讀油缸的伸長量及夾片的內(nèi)縮量。(6) 張拉至設(shè)計(jì)張拉力時(shí)，根據(jù)油缸的伸長量和夾片的內(nèi)縮量計(jì)算鋼絞線的伸長量，試驗(yàn)結(jié)束時(shí)，鋼絞線的伸長量應(yīng)為設(shè)計(jì)值的±6%。(7) 卸載，竄動鋼絞線數(shù)次后，進(jìn)行第二次試驗(yàn)。(

8、8) 調(diào)換主、被動端，同上再張拉兩次。(9) 試驗(yàn)結(jié)束，清理儀器。6、數(shù)據(jù)處理與分析 6.1錨口、喇叭口摩阻計(jì)算： F=T1-T2 =（F/T1）×100% 式中：T1主動端千斤頂張拉力（kN） T2被動端千斤頂張拉力（kN） F 錨口、喇叭口摩阻損失（kN） 錨口、喇叭口摩阻損失率（%） 6.2孔道摩阻系數(shù)和管道偏差系數(shù)k計(jì)算：(1)二元線性回歸法計(jì)算、K值計(jì)算公式為：式中 第i個(gè)管道對應(yīng)的值，Nz、Nb分別為主動端與被動端傳感器壓力；第i個(gè)管道對應(yīng)力筋的水平投影長度(m)；第i個(gè)管道對應(yīng)力筋的空間曲線包角(rad)，曲線包角的實(shí)用計(jì)算以綜合法的計(jì)算精度較好，其表達(dá)式為： 式中：為

9、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；實(shí)際測試的管道數(shù)目，且不同線形的力筋數(shù)目不小于2；預(yù)應(yīng)力筋與管道壁間的摩擦系數(shù)；k管道每米與設(shè)計(jì)位置偏差系數(shù)。二元線性回歸法是建立在數(shù)理統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ)上的計(jì)算方法，如果原始數(shù)據(jù)離散性大，則計(jì)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)測出K值算µ值若有直線管道，利用傳感器測出直線管道兩端的壓力值，帶入下式計(jì)算K值：     式中:、分別為張拉端和固定端管道口鋼絞線束拉力;  

10、;    、分別為管道總長度()和管道總彎起角（）;      、分別為管道偏差系數(shù)和鋼絞線束與管道壁之間摩擦系數(shù)。、可由傳感器測出, 、按設(shè)計(jì)值取用。測試曲線管道，測讀兩端傳感器讀數(shù)，將測出的K值帶入上式，即可得出值。7、人員安排現(xiàn)場技術(shù)人員1名要求具有一定的組織、指揮能力，熟悉梁體施工工序油泵操作人員2名要求能熟練操作油泵觀測組2名配合工人4名電工1名8、人員及儀器設(shè)備安全保障措施(1) 傳感器儀表在運(yùn)輸和使用過程中，應(yīng)注意防震、防水，尤其是接線處，若有水進(jìn)入，應(yīng)立即清理，須等水干之后方可接線通電，若急需使用時(shí)

11、，可采用吹風(fēng)筒將水分吹干后使用。(2) 傳感器與DS60儀表接線必須一對一正確連接。(3) DS60儀表必須接在具有良好地線的三芯電源插座上，儀表正常工作電壓為190250VAC，使用前需測量電壓是否滿足要求。(4) 儀器數(shù)據(jù)傳輸線切忌不要被重物碾壓，防止損壞。(5) 傳感器在調(diào)運(yùn)安裝過程中，應(yīng)采取必要的保護(hù)措施，防止跌落。(6) 對于高空作業(yè)安裝儀器時(shí)，所有人員應(yīng)佩戴安全帶及安全帽及保護(hù)手套等保護(hù)措施。保證人員安全。附件1 錨口、喇叭口摩阻試件制作圖說明：1. 混凝土等級與實(shí)體梁相同。2. 管道成型可用PVC管，管道要求一定要順直，兩端喇叭口中線水平，喇叭口不要漏漿，保持內(nèi)壁光滑，否則會影響

12、錨口、喇叭口測試結(jié)果，管道內(nèi)徑視具體情況而定，（9孔的可用90mm，12孔的可用100mm）塑料PVC管成孔，與錨墊板搭接處應(yīng)注意密封，防止漏漿。3. 管道需加強(qiáng)定位，可以50cm的間距延試件縱向布置定位網(wǎng)片，預(yù)埋PVC管時(shí)，應(yīng)與定位網(wǎng)片綁扎固定，防止管道位置變動。4. 可制作45個(gè)同條件養(yǎng)護(hù)試塊（根據(jù)實(shí)際情況確定），可確定試驗(yàn)時(shí)強(qiáng)度是否達(dá)到要求。5. 試件頂部預(yù)埋兩個(gè)吊鉤，方便移運(yùn)。6. 圖中尺寸均以毫米計(jì)。7. 鋼絞線在試驗(yàn)前預(yù)先裁好，兩端外露長度不小于1m，試驗(yàn)前再穿入管道，防止生銹，不裝錨具、夾片。8. 請電工預(yù)先在試件附近接220V交流穩(wěn)壓電源（有三孔插座，必須接好地線）。錨口、喇叭

13、口摩阻和錨具回縮量試驗(yàn)工作流程試驗(yàn)階段序號過程描述完成情況備注試驗(yàn)準(zhǔn)備階段1收集資料2確認(rèn)試件強(qiáng)度已達(dá)到100%設(shè)計(jì)強(qiáng)度3確認(rèn)鋼絞線下料長度4千斤頂油泵型號規(guī)格是否與試驗(yàn)匹配5工作錨及工作夾片、工具錨及工具夾片數(shù)量及規(guī)格6現(xiàn)場220V電源線及接地線7安裝傳感器用的支架及葫蘆8測量限位板高度9根據(jù)鋼絞線抗拉強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)值計(jì)算每級張拉力值儀器設(shè)備安裝階段1主動端安裝工作錨及工作夾片2安裝限位板及對中墊板3安裝傳感器及對中墊板4安裝千斤頂（可預(yù)先稍稍伸出）5安裝工具錨及工具夾片6被動端在喇叭口內(nèi)放置相應(yīng)規(guī)格的約束圈7安裝傳感器8安裝對中墊板9安裝千斤頂10千斤頂伸出約150mm11安裝工具錨及工具夾片正式試驗(yàn)階段1按對應(yīng)的編號接好儀表與傳感器，開機(jī)、清零2用小千斤頂將各根鋼絞線受力調(diào)勻3按等級進(jìn)行加載，記錄試件兩端傳感器每級讀數(shù)4加至最大試驗(yàn)荷載后，主動端回油至零5測量工作夾片外漏量6退錨，更換工作錨及夾片，進(jìn)行下一次試驗(yàn)孔道摩阻試驗(yàn)工作流程試驗(yàn)階段序號過程描述完成情況備注試驗(yàn)準(zhǔn)備階段1收集資料2確認(rèn)梁體混凝土強(qiáng)度及彈性模量已達(dá)到設(shè)計(jì)要求3確認(rèn)鋼絞線下料長度4千斤頂油泵型號規(guī)格是否與試驗(yàn)匹配5工作錨及工作夾片、工具錨及工具夾片數(shù)量及規(guī)格6現(xiàn)場220V電源線及接地線7安裝傳感器用的支架及葫蘆8根據(jù)設(shè)計(jì)張拉力值計(jì)算每級控制荷載力值儀器設(shè)備安裝階段1主動端在喇叭口內(nèi)放