千斤頂工作原理及標(biāo)定管道摩阻測(cè)試

千斤頂工作原理及標(biāo)定管道摩阻測(cè)試第1頁(yè)/共55頁(yè)

橋梁工程中施加預(yù)應(yīng)力所用的機(jī)具設(shè)備通常稱為張拉設(shè)備。常用的張拉設(shè)備由油壓千斤頂和配套的高壓油泵、壓力表及外接油管組成。液壓千斤頂按其構(gòu)造可分為臺(tái)式（普通油壓千斤頂）、穿心式、錐錨式和拉桿式。工地上比較常見的張拉千斤頂一般為穿心結(jié)構(gòu)，其主要結(jié)構(gòu)包括張拉外套、活塞、油室。千斤頂在張拉時(shí)，將其抵住工作錨具，將工作錨具安裝在活塞前端，并安裝工作、工具夾片，通過(guò)張拉油泵向進(jìn)油嘴進(jìn)油，在高壓油的推動(dòng)作用下，使活塞向前運(yùn)動(dòng)，在工具錨作用下，帶動(dòng)鋼束向前運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鋼束的張拉。油室內(nèi)油壓的大小通過(guò)張拉油泵上的油表讀出。一、張拉千斤頂?shù)墓ぷ髟?/p>

第2頁(yè)/共55頁(yè)（一）YC-60型穿心式千斤頂工作原理

穿心式千斤頂是利用雙液壓缸張拉預(yù)應(yīng)力筋和頂壓錨具的雙作用千斤頂。穿心式千斤頂適用于張拉帶JM型錨具、XM形錨具的鋼筋，配上撐腳與拉桿后，也可作為拉桿式千斤頂張拉帶螺母錨具和鐓頭錨具的預(yù)應(yīng)力筋。下圖為JM型錨具和YC-60型千斤頂?shù)陌惭b示意圖。系列產(chǎn)品有YC20D，YC60與YC120型千斤頂。

YC60型千斤頂主要由張拉油缸、頂壓油缸、頂壓活塞、穿心套、保護(hù)套、端蓋堵頭、連接套、撐套、回彈彈簧和動(dòng)、靜密封圈等組成。該千斤頂具有雙作用，即張拉與頂錨兩個(gè)作用。第3頁(yè)/共55頁(yè)圖1YC-60型千斤頂具和JM型錨的安裝

1—工作錨；2—YC-60型千斤頂；3—工具錨；4—預(yù)應(yīng)力筋束第4頁(yè)/共55頁(yè)其工作原理是：張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)，張拉缸油嘴進(jìn)油、頂壓缸油嘴回油，頂壓油缸、連接套和撐套連成一體右移頂住錨環(huán)；張拉油缸、端蓋螺母及堵頭和穿心套連成一體帶動(dòng)工具錨左移張拉預(yù)應(yīng)力筋；頂壓錨固時(shí)，在保持張拉力穩(wěn)定的條件下，頂壓缸油嘴進(jìn)油，頂壓活塞、保護(hù)套和頂壓頭連成一體右移將夾片強(qiáng)力頂入錨環(huán)內(nèi)；此時(shí)張拉缸油嘴回油、頂壓缸油嘴進(jìn)油、張拉缸液壓回程。最后，張拉缸、頂壓缸油嘴同時(shí)回油，頂壓活塞在彈簧力作用下回程復(fù)位。大跨度結(jié)構(gòu)、長(zhǎng)鋼絲束等引伸量大者，用穿心式千斤頂為宜。

工作原理演示第5頁(yè)/共55頁(yè)圖2YC60型千斤頂a）構(gòu)造與工作原理；b）加撐腳后的外貌

1一張拉油缸；2—頂壓油缸（張拉活塞）；3—頂壓活塞；4—彈簧；5—預(yù)應(yīng)力筋；6—工具錨；7—螺帽；8—錨環(huán)；9—構(gòu)件；10—撐腳；11一張拉桿；12—連接器；13—張拉工作油室；14—頂壓工作油室；15—張拉回程油室；16—張拉缸油嘴；17一頂壓缸油嘴；18—油孔第6頁(yè)/共55頁(yè)（二）錐錨式千斤頂

錐錨式千斤頂是具有張拉、頂錨和退楔功能三作用的千斤頂，用于張拉帶錐形錨具的鋼絲束。系列產(chǎn)品有：YZ38，YZ60和YZ85型千斤頂。錐錨式千斤頂由張拉油缸、頂壓油缸、退楔裝置、楔形卡環(huán)、退楔翼片等組成如圖所示。其工作原理是當(dāng)張拉油缸進(jìn)油時(shí)，張拉缸被壓移，使固定在其上的鋼筋被張拉。鋼筋張拉后，改由頂壓油缸進(jìn)油，隨即由副缸活塞將錨塞頂人錨圈中。張拉缸、頂壓缸同時(shí)回油，則在彈簧力的作用下復(fù)位。

工作原理演示第7頁(yè)/共55頁(yè)圖3錐錨式千斤頂1-張拉油缸；2-頂壓油缸（張拉活塞）；3-頂壓活塞；4-彈簧；

5-預(yù)應(yīng)力筋；6-楔塊；7-對(duì)中套；8-錨塞；9-錨環(huán)；10-構(gòu)件第8頁(yè)/共55頁(yè)（三）拉桿式千斤頂

拉桿式千斤頂用于螺母錨具、錐形螺桿錨具、鋼絲鐓頭錨具等。它由主油缸、主缸活塞、回油缸、回油活塞、連接器、傳力架、活塞拉桿等組成。圖4拉桿式千斤頂1一主油缸；2—主缸活塞；3一進(jìn)油孔；4一回油缸；5一回油活塞；

6—回油孔；7—連接器；8—傳力架；9—拉桿；10—螺母；

11一預(yù)應(yīng)力筋；12一混凝土構(gòu)件；13—預(yù)埋鐵板；14—螺絲端桿

第9頁(yè)/共55頁(yè)目前常用的一種千斤頂是YL60型拉桿式千斤頂。另外,還生產(chǎn)YL400型和YL500型千斤頂，其張拉力分別為4000kN和5000kN，主要用于張拉力較大的鋼筋張拉。

工作原理:張拉前，先將連接器旋在預(yù)應(yīng)力的螺絲端桿上，相互連接牢固。千斤頂由傳力架支承在構(gòu)件端部的鋼板上。張拉時(shí)，高壓油進(jìn)入主油缸、推動(dòng)主缸活塞及拉桿，通過(guò)連接器和螺絲端桿，預(yù)應(yīng)力筋被拉伸。千斤頂拉力的大小可由油泵壓力表的讀數(shù)直接顯示。當(dāng)張拉力達(dá)到規(guī)定值時(shí)，擰緊螺絲端桿上的螺母，此時(shí)張拉完成的預(yù)應(yīng)力筋被錨固在構(gòu)件的端部。錨固后回油缸進(jìn)油，推動(dòng)回油活塞工作，千斤頂脫離構(gòu)件，主缸活塞、拉桿和連接器回到原始位置。最后將連接器從螺絲端桿上卸掉，卸下千斤頂，張拉結(jié)束。工作原理演示第10頁(yè)/共55頁(yè)二、張拉千斤頂?shù)男ｒ?yàn)1．千斤頂進(jìn)行校驗(yàn)的原因由于每臺(tái)千斤頂液壓配合面實(shí)際尺寸和表面粗糙度不同，密封圈和防塵圈松緊程度不同，造成千斤頂內(nèi)摩阻力不同，而且要隨油壓高低和使用時(shí)間變化而改變。千斤頂能夠張拉鋼束的原因是千斤頂?shù)幕钊诟邏河偷淖饔孟聨?dòng)鋼束伸長(zhǎng)，高壓油的油壓大小通過(guò)張拉油泵的油表讀數(shù)得到，活塞為受力簡(jiǎn)圖見圖所示。從圖中發(fā)現(xiàn)，由于活塞和千斤頂鋼套之間存在摩擦力，油室內(nèi)油壓大小和作用于鋼束的力是不相等的。第11頁(yè)/共55頁(yè)

如張拉油缸的面積為A，有活塞力的平衡：

可見，油表上的讀數(shù)大于實(shí)際作用于鋼束上的力，為準(zhǔn)確控制作用于鋼束上的力，按鐵路橋規(guī)要求，在張拉鋼束前，必須對(duì)千斤頂進(jìn)行標(biāo)定，即得到張拉油表讀數(shù)和作用于鋼束上張拉力間的線性回歸方程。摩擦力f千斤頂活塞受力簡(jiǎn)圖油壓σ

作用于鋼束的張拉力N第12頁(yè)/共55頁(yè)2.什么情況下應(yīng)該對(duì)張拉千斤頂進(jìn)行校驗(yàn)（1）新千斤頂初次使用前；（2）油壓表指針不能退回零點(diǎn)時(shí)；（3）千斤頂、油壓表和油管進(jìn)行過(guò)更換或維修后；（4）當(dāng)千斤頂使用超過(guò)6個(gè)月或張拉超過(guò)200次以上，客運(yùn)專線規(guī)定千斤頂標(biāo)定周期為一個(gè)月，油壓表標(biāo)定周期為一周；（5）在使用過(guò)程中出現(xiàn)其他不正?，F(xiàn)象。第13頁(yè)/共55頁(yè)3．千斤頂校驗(yàn)的方法校驗(yàn)應(yīng)在經(jīng)主管部門授權(quán)的法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)進(jìn)行。（1）校驗(yàn)用的標(biāo)準(zhǔn)儀器的精度不得低于1%，壓力表的精度不宜低于1.5級(jí)，最大量程不宜小于設(shè)備額定張拉力的1.3倍，校驗(yàn)時(shí)，千斤頂活塞運(yùn)行方向應(yīng)與實(shí)際張拉工作狀態(tài)一致。（2）千斤頂?shù)男ｒ?yàn)可以根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，采用壓力機(jī)、已經(jīng)標(biāo)定的傳感器進(jìn)行標(biāo)定；（3）標(biāo)定時(shí)應(yīng)將油壓表、千斤頂?shù)扰涮讟?biāo)定；（4）在標(biāo)定千斤頂時(shí)，應(yīng)注意千斤頂?shù)墓ぷ鳡顟B(tài)和實(shí)際相同，即讓千斤頂頂壓力機(jī)，不能讓壓力機(jī)壓千斤頂?shù)幕钊坏?4頁(yè)/共55頁(yè)（5）配套校正時(shí)，分級(jí)校正的噸位不得超過(guò)最大控制荷載的10%；（6）千斤頂?shù)男Ｕ禂?shù)不得大于1.05；何為千斤頂校正系數(shù)？

注意：1.05是平均值，有效活塞面積是求出的A值。校正系數(shù)肯定大于1.0，如果結(jié)果小于1.0，說(shuō)明標(biāo)定結(jié)果有問(wèn)題。第15頁(yè)/共55頁(yè)1、用長(zhǎng)柱壓力試驗(yàn)機(jī)校驗(yàn)

壓力試驗(yàn)機(jī)的精度不得低于±2%。校驗(yàn)時(shí)，應(yīng)采取被動(dòng)校驗(yàn)法，即在校驗(yàn)時(shí)用千斤頂頂試驗(yàn)機(jī)，這樣活塞運(yùn)行方向、摩阻力的方向與實(shí)際工作時(shí)相同，校驗(yàn)比較準(zhǔn)確。在進(jìn)行被動(dòng)校驗(yàn)時(shí)，壓力機(jī)本身也有摩阻力，并且與正常使用時(shí)相反，所以，試驗(yàn)機(jī)表盤讀數(shù)反映的也不是千斤頂?shù)膶?shí)際作用力。因此用被動(dòng)法校驗(yàn)千斤頂時(shí)，必須事先用具有足夠噸位的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)對(duì)試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行被動(dòng)標(biāo)定，以確定試驗(yàn)機(jī)的表盤讀數(shù)值。標(biāo)定后在校驗(yàn)千斤頂時(shí)，就可以從試驗(yàn)機(jī)表盤上直接讀出千斤頂?shù)膶?shí)際作用力以及油壓表的準(zhǔn)確讀數(shù)。用壓力試驗(yàn)機(jī)校驗(yàn)的步驟如下：

三、張拉千斤頂?shù)男ｒ?yàn)方法第16頁(yè)/共55頁(yè)①千斤頂就位當(dāng)校驗(yàn)穿心式千斤頂時(shí)，將千斤頂放在試驗(yàn)機(jī)臺(tái)面上，千斤頂活塞面或撐套與試驗(yàn)機(jī)壓板緊密接觸，并使千斤頂與試驗(yàn)機(jī)的受力中心線重合。②校驗(yàn)千斤頂開動(dòng)油泵，千斤頂進(jìn)油，使活塞上升，頂試驗(yàn)機(jī)壓板。在千斤頂頂試驗(yàn)機(jī)且使荷載平緩增加的過(guò)程中，自零位到最大噸位，將試驗(yàn)機(jī)被動(dòng)標(biāo)定的結(jié)果逐點(diǎn)標(biāo)記到千斤頂?shù)挠蛪罕砩?，?biāo)定點(diǎn)應(yīng)均勻分布在整個(gè)測(cè)量范圍內(nèi)，且不少于5點(diǎn)。當(dāng)采用最小二乘法回歸分析千斤頂?shù)臉?biāo)定試驗(yàn)時(shí)需要10~20點(diǎn)。各標(biāo)定點(diǎn)重復(fù)標(biāo)定3次，取平均值，并且只測(cè)讀進(jìn)程，不測(cè)讀回程。a)校驗(yàn)穿心式千斤頂；b)校驗(yàn)拉桿式千斤頂1—試驗(yàn)機(jī)上、下壓板；2—拉伸機(jī)；3—無(wú)縫鋼管圖5用壓力試驗(yàn)機(jī)校驗(yàn)拉伸機(jī)第17頁(yè)/共55頁(yè)③對(duì)千斤頂校驗(yàn)數(shù)值采用下表記錄，并可根據(jù)校驗(yàn)曲線供預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)使用，也可采用最小二乘法求出千斤頂?shù)慕?jīng)驗(yàn)公式，供預(yù)應(yīng)力筋張拉時(shí)使用。表1張拉設(shè)備校驗(yàn)記錄表第18頁(yè)/共55頁(yè)2、用標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)校驗(yàn)

用水銀壓力計(jì)、測(cè)力環(huán)、彈簧拉力計(jì)等標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)檢驗(yàn)千斤頂，是一種簡(jiǎn)便可靠的方法。校驗(yàn)穿心式千斤頂時(shí)裝置如圖6。校驗(yàn)時(shí)，開動(dòng)油泵，千斤頂進(jìn)油，活塞桿推出，頂測(cè)力計(jì)。當(dāng)測(cè)力計(jì)達(dá)到一定噸位T1時(shí)，立即讀出千斤頂油壓表相應(yīng)的讀數(shù)P1，同樣可得T2、P2；T3、P3；……，此時(shí)T1、T2、T3、……,即為相應(yīng)于壓力表讀數(shù)為P1、P2、P3……時(shí)的實(shí)際作用力。將測(cè)得的各值繪成曲線。實(shí)際使用時(shí)。即可由此曲線找出要求的T值和相應(yīng)的P值。1—標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)；2—千斤頂；3—框架圖6.標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)校驗(yàn)千斤頂裝置第19頁(yè)/共55頁(yè)

此外，也可采用雙千斤頂臥放對(duì)頂并在其連接處裝標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)進(jìn)行標(biāo)定，見圖7。千斤頂A進(jìn)油，B關(guān)閉時(shí)，讀出兩組數(shù)據(jù)：①N－Pa主動(dòng)關(guān)系，供張拉預(yù)應(yīng)力筋時(shí)確定張拉端拉力用；②N－Pb被動(dòng)關(guān)系，供測(cè)試孔道摩阻損失時(shí)確定固定端拉力用。反之，可得N－Pb主動(dòng)關(guān)系，N－Pa被動(dòng)關(guān)系。1—千斤頂A；2—千斤頂B；3—拉桿；4—測(cè)力計(jì)圖7千斤頂臥放對(duì)頂標(biāo)定第20頁(yè)/共55頁(yè)3．用電測(cè)傳感器校驗(yàn)a)校驗(yàn)拉桿式千斤頂；b)校驗(yàn)穿心式千斤頂1—螺母；2—墊板；3—傳感器；4—橫梁；5—張拉桿；6—千斤頂圖8用傳感器校驗(yàn)千斤頂裝置

傳感器是在金屬?gòu)椥栽砻尜N上電阻應(yīng)變片所組成的一個(gè)測(cè)力裝置。當(dāng)金屬元件受外力作用變形后，電阻片也相應(yīng)變形而改變其電阻值。改變的電阻值通過(guò)電阻應(yīng)變儀測(cè)定出來(lái)，即可從預(yù)先標(biāo)定的數(shù)據(jù)中查出外力的大小。將此數(shù)據(jù)再標(biāo)定到千斤頂油表上，即可用以進(jìn)行作用力的控制。電測(cè)傳感器校驗(yàn)千斤頂?shù)难b置如圖8。橫梁與傳感器間應(yīng)設(shè)置可轉(zhuǎn)動(dòng)的球鉸，橫梁宜設(shè)球座。第21頁(yè)/共55頁(yè)4、檢驗(yàn)結(jié)果的回歸計(jì)算

千斤頂?shù)淖饔昧和油缸的油壓P的關(guān)系是線性關(guān)系，考慮活塞和油缸之間的摩阻力后，它們的關(guān)系可以表示為：

可以利用千斤頂檢驗(yàn)測(cè)得的作用力和油壓、、……，對(duì)上式式進(jìn)行線性回歸，利用最小二乘法原理求上式的回歸值：第22頁(yè)/共55頁(yè)5、注意問(wèn)題（1）施加預(yù)應(yīng)力所用的張拉設(shè)備及儀表應(yīng)由專人使用和管理，并應(yīng)定期維護(hù)和校驗(yàn)，以提高施加預(yù)應(yīng)力時(shí)張拉力的控制精度。（2）千斤頂與壓力表應(yīng)配套檢驗(yàn)、配套使用，即在使用時(shí)嚴(yán)格按照標(biāo)定報(bào)告上注明的油泵號(hào)、油表號(hào)和千斤頂號(hào)配套安裝成張拉系統(tǒng)使用。第23頁(yè)/共55頁(yè)6、《鐵路橋涵施工規(guī)范》中預(yù)應(yīng)力設(shè)備選用及校正應(yīng)符合下列規(guī)定：（1）張拉千斤頂在整拉整放工藝和單拉整放工藝中，單束初調(diào)及張拉宜采用穿心式雙作用千斤頂。整體張拉和整體放張宜采用自鎖式千斤頂，張拉噸位宜為張拉力的1.5倍，且不得小于1.2倍，張拉千斤頂在張拉前必須經(jīng)過(guò)校正，校正系數(shù)不得大于1.05。校正有效期為一個(gè)月且不超過(guò)200次張拉作業(yè)，拆修更換配件的張拉千斤頂必須重新校正。（2）壓力表應(yīng)選用防振型，表面最大讀數(shù)應(yīng)為張拉力的1.5~2.0倍，精度不應(yīng)低于1.0級(jí)，校正有效期為一周。當(dāng)用0.4級(jí)時(shí)，校正有效期為一個(gè)月。壓力表發(fā)生故障后必須重新校正。第24頁(yè)/共55頁(yè)（3）油泵的油箱容量宜為張拉千斤頂總輸油量的1.5倍，額定油壓數(shù)宜為使用油壓數(shù)的1.4倍。（4）油泵、壓力表應(yīng)與張拉千斤頂配套使用。預(yù)應(yīng)力設(shè)備應(yīng)建立臺(tái)賬及卡片并定期檢查。(5)獲得油壓表量值傳遞權(quán)的企業(yè),應(yīng)對(duì)壓力校準(zhǔn)儀(或活塞壓力計(jì))及母表進(jìn)行周期檢定、定期校準(zhǔn)、比對(duì)試驗(yàn)、并應(yīng)在使用前校核，隨時(shí)注意是否發(fā)生故障或異常。第25頁(yè)/共55頁(yè)四、管道摩阻測(cè)試原理及方法1、引言2、管道摩阻測(cè)試原理與方法

1)測(cè)試原理

2)測(cè)試方法

3)摩阻參數(shù)識(shí)別

4)摩阻測(cè)試實(shí)例

5)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)第26頁(yè)/共55頁(yè)1、引言

預(yù)應(yīng)力摩阻測(cè)試包括錨口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分?！犊瓦\(yùn)專線預(yù)應(yīng)力混凝土預(yù)制梁暫行技術(shù)條件》（鐵科技函[2004]120號(hào)）規(guī)定：試生產(chǎn)期間應(yīng)至少進(jìn)行2件瞬時(shí)損失測(cè)試，正常生產(chǎn)后每100件進(jìn)行一次測(cè)試。摩阻測(cè)試的主要目的：

1）可以檢驗(yàn)設(shè)計(jì)所取計(jì)算參數(shù)是否正確，防止計(jì)算預(yù)應(yīng)力損失偏小，給結(jié)構(gòu)帶來(lái)安全隱患；

2）為在施工提供可靠依據(jù)，以便更準(zhǔn)確地確定張拉控制應(yīng)力和力筋伸長(zhǎng)量；

3）可檢驗(yàn)管道及張拉工藝的施工質(zhì)量；

4）通過(guò)大量現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試，在統(tǒng)計(jì)的基礎(chǔ)上，為規(guī)范的修改提供科學(xué)依據(jù)。第27頁(yè)/共55頁(yè)2、管道摩阻測(cè)試原理與方法

1)測(cè)試原理

管道摩阻損失包括因曲線管道產(chǎn)生的摩擦阻力和直線管道的管道偏差產(chǎn)生的摩阻，分別用管道摩阻系數(shù)μ和管道偏差系數(shù)k來(lái)表征。曲線管道的摩阻力如圖1所示，取一微弧段dx進(jìn)行分析，R1為微弧段的半徑，作用于管道上的徑向壓力N1為：

設(shè)力筋與管道之間的摩擦系數(shù)為μ，則

（1）第28頁(yè)/共55頁(yè)圖1曲線管道摩阻力圖圖2管道偏差摩阻力圖

管道偏差產(chǎn)生的摩阻力如圖2所示，假設(shè)管道偏差產(chǎn)生一個(gè)平均半徑為R2的起伏，同樣取一微弧段dx

進(jìn)行分析，有，同時(shí)令得：（2）綜合式(1)和式(2)得管道的摩阻損失為：第29頁(yè)/共55頁(yè)式中，c由邊界條件確定，令θ=0，x=0，此時(shí)的P為未發(fā)生摩阻損失的張拉力，用P0表示，則從而得到離張拉端為x處的管道摩阻力為：（3）預(yù)應(yīng)力筋曲線包角的計(jì)算表達(dá)式為：式中，α為力筋束在豎平面內(nèi)的彎起角，θ為力筋束水平面內(nèi)彎起角。（4）第30頁(yè)/共55頁(yè)2)測(cè)試方法A）主被動(dòng)千斤頂法（常規(guī)測(cè)試方法）

該方法主要存在測(cè)試不夠準(zhǔn)確和測(cè)試工藝等問(wèn)題。a）由于千斤頂內(nèi)部存在摩擦阻力，雖然主被動(dòng)端交替測(cè)試可消除大部分影響，但仍存在一定的影響；b）千斤頂主動(dòng)和被動(dòng)張拉的油表讀數(shù)是不同的，需要在測(cè)試前進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定被動(dòng)張拉曲線；c）在測(cè)試工藝上，力筋從喇叭口到千斤頂張拉端的長(zhǎng)度不足，使得力筋和喇叭口有接觸，產(chǎn)生一定的摩擦阻力，也使得測(cè)試數(shù)據(jù)包含了該部分的影響。第31頁(yè)/共55頁(yè)B）壓力傳感器測(cè)試法

該方法使用壓力傳感器測(cè)取張拉端和被張拉端的壓力，不再使用千斤頂油表讀取數(shù)據(jù)的方法。為保證所測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確反映管道部分的摩阻影響，在傳感器外采用約束墊板的測(cè)試工藝，其測(cè)試裝置如圖3所示。圖3管道摩阻測(cè)試裝置第32頁(yè)/共55頁(yè)該測(cè)試方法與常規(guī)測(cè)試方法比較主要特點(diǎn)如下：(1)測(cè)試原理正確：圖中約束墊板的圓孔直徑與管道直徑基本相等，如此可使力筋以直線形式穿過(guò)喇叭口和壓力傳感器，力筋與二者沒(méi)有接觸，所測(cè)數(shù)據(jù)僅包括管道摩阻力，保證了管道摩阻損失測(cè)試的正確性。而常規(guī)測(cè)試中所測(cè)摩阻力包括了喇叭口的摩阻力，測(cè)試原理上存在缺陷。(2)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠：采用穿心式壓力傳感器提高了測(cè)試數(shù)據(jù)的可靠性和準(zhǔn)確性，不受張拉千斤頂?shù)挠绊憽?3)安裝簡(jiǎn)單，拆卸方便：實(shí)測(cè)中僅使用一個(gè)千斤頂，被動(dòng)端不再安裝千斤頂，使得測(cè)試安裝工作量大為減小。實(shí)測(cè)時(shí)預(yù)先將千斤頂油缸略加頂出，以便拆卸張拉端夾片；被動(dòng)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(méi)有接觸，不會(huì)對(duì)這部分力筋造成損傷，即兩個(gè)工作錨之間的力筋沒(méi)有損傷，可以正常使用。第33頁(yè)/共55頁(yè)3)摩阻參數(shù)識(shí)別采用式(3)的模型來(lái)識(shí)別整孔梁的管道摩阻系數(shù)時(shí)，令并改寫式(3)為：

在已知θ

、x和ξ時(shí)，需要進(jìn)行識(shí)別的管道摩阻參數(shù)為μ值和k值。理論上僅需要兩組試驗(yàn)數(shù)據(jù)就可以確定，但是實(shí)際的測(cè)試試驗(yàn)中的誤差是不可避免的，利用實(shí)測(cè)結(jié)果，上式中的右邊應(yīng)為一個(gè)誤差量△i與之對(duì)應(yīng)，即

為減小誤差進(jìn)行多次測(cè)試試驗(yàn)，對(duì)多組試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用線性最小二乘法來(lái)進(jìn)行摩阻系數(shù)的參數(shù)識(shí)別。根據(jù)最小二乘的極值原理，對(duì)于同一工地的同一成孔方法和同一材質(zhì)的孔道，存在一組μ值和k值使得式(5)中的誤差△

i

的平方和最小，即使得：（5）最小第34頁(yè)/共55頁(yè)此時(shí)應(yīng)有：（7）（6）第35頁(yè)/共55頁(yè)4)摩阻測(cè)試實(shí)例

合武客運(yùn)專線后張法預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁梁長(zhǎng)為32.6m，梁高2.8m。該梁采用在梁廠預(yù)制，梁體管道采用橡膠管抽芯成型。

將表1中數(shù)據(jù)代入式(7)，得到聯(lián)立方程如下：

第36頁(yè)/共55頁(yè)將表2中數(shù)據(jù)代入式(7)，得到聯(lián)立方程如下：

第37頁(yè)/共55頁(yè)兩片梁的平均值和。規(guī)范規(guī)定的和，實(shí)測(cè)的k值比規(guī)范值大，其原因是管道定位稍有些偏差。第38頁(yè)/共55頁(yè)(1)測(cè)試試驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)均勻連續(xù)地張拉預(yù)應(yīng)力筋，中途不宜停止，防止預(yù)應(yīng)力筋回縮引起的誤差。(2)測(cè)試的張拉力應(yīng)盡量達(dá)到設(shè)計(jì)張拉力。(3)測(cè)試采用的力傳感器需要經(jīng)過(guò)標(biāo)定，以減少測(cè)試誤差。(4)傳感器以及千斤頂安裝時(shí)應(yīng)確保其中軸線與預(yù)應(yīng)力筋的中軸線重合。(5)如果千斤頂?shù)男谐滩蛔銜r(shí)，為避免重復(fù)倒頂引起預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮造成的誤差，可以采取兩種方法進(jìn)行解決。一種是在固定端另外安設(shè)1臺(tái)千斤頂，測(cè)試前利用該千斤頂將預(yù)應(yīng)力筋張拉到一定的荷載后鎖緊該千斤頂?shù)挠烷y，從另一張拉端開始張拉測(cè)試。另一種方法是張拉端采用2臺(tái)千斤頂串聯(lián)后同時(shí)張拉。(6)隨著對(duì)同一管道的測(cè)試次數(shù)的增加，管道摩阻系數(shù)略有所降低，主要是預(yù)應(yīng)力筋在管道中多次摩擦使得二者之間的接觸面逐漸光滑引起的。(7)實(shí)際施工中應(yīng)避免力筋和管道的銹蝕等，避免增大其摩阻系數(shù)等。5)測(cè)試經(jīng)驗(yàn)與體會(huì)第39頁(yè)/共55頁(yè)第40頁(yè)/共5