孔道摩阻试验作业指导书2012.4

1、 锚口+喇叭口摩阻、孔道摩阻作业指导书目 录1 试验目的和依据 11.1 试验目的11.2 试验依据12 试验仪器及设备13 试验前准备工作25 检测方案35.1锚口、喇叭口摩阻及锚具回缩量35.2 孔道摩阻 36 数据处理与分析 46.1锚口喇叭口摩阻计算46.2孔道摩阻计算47人员安排 68人员及仪器设备安全保障措施6附件1 7锚口、喇叭口摩阻及锚具回缩量试验工作流程8孔道摩阻试验工作流程 91、试验目的及依据1.1试验目的：(1)锚口+喇叭口摩阻：测试预应力筋在工作锚板、夹片的锚口摩阻以及喇叭口处的喇叭口摩阻；(2)孔道摩阻：测试预应力筋在梁体管道里的孔道摩阻，验证管道设计参数及管道的施

2、工工艺（成型定位）情况，为终张拉预应力的调整提供理论依据。2.2试验依据：铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范（TB 10002.3-2005）铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件（TB/T 3193-2008）设计文件2、试验仪器及设备(1) 2台传感器及显示仪表，根据所测试的锚口+喇叭口摩阻张拉力大小（0.8ptk·Ap）、预应力孔道控制张拉力（按设计取值）的大小选择合适量程的传感器，使得张拉力在落在传感器量程的20%80%范围内。连接传感器及仪表，检查系统是否正常工作。(2) 2台千斤顶、2台高压油泵，2块精密压力表，千斤顶及油压表必须经过校验合格。(3)

3、 游标卡尺、对中垫板、钢板尺2把、钢质约束圈若干。(4) 计算器、记录纸若干，3、试验前准备工作 (1)原始资料收集。包括孔道钢束参数（钢束工作长度、起弯角、锚固时的控制力、钢束组成、设计钢束伸长值）、成孔方式、锚具情况（生产厂家、规格型号、厂家提供的锚口摩阻损失率）、钢绞线参数（生产厂家、型号规格、实测弹性模量）。(2) 根据委托要求，确定所要测试的锚口+喇叭口摩阻的锚具型号，确定制作试验用的试件，具体要求见附件1。(3)根据委托要求，确定所要试验的预应力孔道位置及编号，各预应力束的设计控制张拉力及伸长量, 所需测试的管道钢绞线下料长度应比设计下料长度长0.8m左右（应使钢绞线穿入梁体后两端

4、外漏长度各为1m左右）。 (4)根据混凝土的浇筑日期，确定测试时间，要求测试时混凝土强度及弹性模量必须达到设计张拉要求。(5)确定落实现场吊挂千斤顶及传感器用的支架，试件及梁体两端所测试的预应力管道处均应有相应的支架，便于安装对中传感器及千斤顶。(6) 所需测试的管道钢绞线穿入管道后，不要装锚具夹片和千斤顶，待试验人员到场后指导安装。(7)试验前请电工接好一个220V电源，要求必须接好地线。 4、试验方法锚口、喇叭口摩阻试验采用小规格的锚具配合预应力筋，在长度不小于4m的混凝土试件上进行，一端安装相应规格的喇叭口及配套的工作锚板和工作夹片，作为主动端，试件两端安装传感器及千斤顶，张拉力按0.8

5、ptk·Ap控制，通过单端分级张拉，测读试件两端传感器最终读数，通过两端传感器的读书计算得出锚口、喇叭口摩阻，试验装置见图1。图1 锚口、喇叭口摩阻试验装置示意图孔道摩阻试验是通过在实体梁上选择几个不同部位有代表性的管道进行测试（一般包括最大弯起角度和最小弯起角度），通过分级加载测读管道两端传感器读数，每个管道加载试验两次，通过二元线性回归计算管道摩阻系数和管道偏差系数k。试验装置见图2。图2 孔道摩阻试验装置示意图5、试验步骤5.1锚口、喇叭口摩阻测试(1) 检查预制试件管道是否存在堵塞、弯曲及漏浆现象，锚垫板（喇叭口）安装是否对称，成型管道用的pvc管不应伸入喇叭口内。(2) 根

6、据预制试件喇叭口规格选择相应的工作锚及工作夹片，测量限位板高度，配合工作锚及千斤顶安装在主动端处，安装工具锚，整个测试系统对中。(3) 被动端喇叭口内安装约束圈，千斤顶伸出约150mm，安装工具锚，测试系统对中。(5)连接仪表，开机，选择正确的通道。(6) 试验张拉，从张拉控制应力的20%开始，分4级匀速张拉到0.8ptk·Ap，同时分别同步记录试件两端传感器每级读数。(7) 卸载，更换工作锚及工作夹片，进行第二次试验。(8) 每种规格的锚具宜测试三套，结果取平均值。(9) 试验结束，清理仪器。5.2 孔道摩阻(1) 检查锚垫板四周混凝土是否平整。(2) 在主动端喇叭口内放置相应规格

7、的钢质约束圈，按图2依次安装好传感器、对中垫板、千斤顶及工具锚、工具夹片。(3) 在被动端喇叭口内放置相应规格的钢质约束圈，被动端千斤顶伸出约150mm，依次安装好传感器、对中垫板、千斤顶及工具锚、工具夹片。 (4) 主、被动端测试系统对中，连接仪表、开机，选择正确的通道。(5) 试验张拉，从张拉控制应力的10%开始，分8级匀速张拉至张拉控制应力，同步记录每级两端传感器读数，并同时测读油缸的伸长量及夹片的内缩量。(6) 张拉至设计张拉力时，根据油缸的伸长量和夹片的内缩量计算钢绞线的伸长量，试验结束时，钢绞线的伸长量应为设计值的±6%。(7) 卸载，窜动钢绞线数次后，进行第二次试验。(

8、8) 调换主、被动端，同上再张拉两次。(9) 试验结束，清理仪器。6、数据处理与分析 6.1锚口、喇叭口摩阻计算： F=T1-T2 =（F/T1）×100% 式中：T1主动端千斤顶张拉力（kN） T2被动端千斤顶张拉力（kN） F 锚口、喇叭口摩阻损失（kN） 锚口、喇叭口摩阻损失率（%） 6.2孔道摩阻系数和管道偏差系数k计算：(1)二元线性回归法计算、K值计算公式为：式中 第i个管道对应的值，Nz、Nb分别为主动端与被动端传感器压力；第i个管道对应力筋的水平投影长度(m)；第i个管道对应力筋的空间曲线包角(rad)，曲线包角的实用计算以综合法的计算精度较好，其表达式为： 式中：为

9、空间曲线在水平面内投影的切线角之和；为空间曲线在圆柱面内展开的竖向切线角之和；实际测试的管道数目，且不同线形的力筋数目不小于2；预应力筋与管道壁间的摩擦系数；k管道每米与设计位置偏差系数。二元线性回归法是建立在数理统计基础上的计算方法，如果原始数据离散性大，则计算结果不稳定，任意增加或减少几组数据会造成结果的较大变动，反之则可证明原始数据的稳定性。只有原始数据稳定可靠的情况下方可采用此法。(2)测出K值算µ值若有直线管道，利用传感器测出直线管道两端的压力值，带入下式计算K值：     式中:、分别为张拉端和固定端管道口钢绞线束拉力;  

10、;    、分别为管道总长度()和管道总弯起角（）;      、分别为管道偏差系数和钢绞线束与管道壁之间摩擦系数。、可由传感器测出, 、按设计值取用。测试曲线管道，测读两端传感器读数，将测出的K值带入上式，即可得出值。7、人员安排现场技术人员1名要求具有一定的组织、指挥能力，熟悉梁体施工工序油泵操作人员2名要求能熟练操作油泵观测组2名配合工人4名电工1名8、人员及仪器设备安全保障措施(1) 传感器仪表在运输和使用过程中，应注意防震、防水，尤其是接线处，若有水进入，应立即清理，须等水干之后方可接线通电，若急需使用时

11、，可采用吹风筒将水分吹干后使用。(2) 传感器与DS60仪表接线必须一对一正确连接。(3) DS60仪表必须接在具有良好地线的三芯电源插座上，仪表正常工作电压为190250VAC，使用前需测量电压是否满足要求。(4) 仪器数据传输线切忌不要被重物碾压，防止损坏。(5) 传感器在调运安装过程中，应采取必要的保护措施，防止跌落。(6) 对于高空作业安装仪器时，所有人员应佩戴安全带及安全帽及保护手套等保护措施。保证人员安全。附件1 锚口、喇叭口摩阻试件制作图说明：1. 混凝土等级与实体梁相同。2. 管道成型可用PVC管，管道要求一定要顺直，两端喇叭口中线水平，喇叭口不要漏浆，保持内壁光滑，否则会影响

12、锚口、喇叭口测试结果，管道内径视具体情况而定，（9孔的可用90mm，12孔的可用100mm）塑料PVC管成孔，与锚垫板搭接处应注意密封，防止漏浆。3. 管道需加强定位，可以50cm的间距延试件纵向布置定位网片，预埋PVC管时，应与定位网片绑扎固定，防止管道位置变动。4. 可制作45个同条件养护试块（根据实际情况确定），可确定试验时强度是否达到要求。5. 试件顶部预埋两个吊钩，方便移运。6. 图中尺寸均以毫米计。7. 钢绞线在试验前预先裁好，两端外露长度不小于1m，试验前再穿入管道，防止生锈，不装锚具、夹片。8. 请电工预先在试件附近接220V交流稳压电源（有三孔插座，必须接好地线）。锚口、喇叭

13、口摩阻和锚具回缩量试验工作流程试验阶段序号过程描述完成情况备注试验准备阶段1收集资料2确认试件强度已达到100%设计强度3确认钢绞线下料长度4千斤顶油泵型号规格是否与试验匹配5工作锚及工作夹片、工具锚及工具夹片数量及规格6现场220V电源线及接地线7安装传感器用的支架及葫芦8测量限位板高度9根据钢绞线抗拉强度标准值计算每级张拉力值仪器设备安装阶段1主动端安装工作锚及工作夹片2安装限位板及对中垫板3安装传感器及对中垫板4安装千斤顶（可预先稍稍伸出）5安装工具锚及工具夹片6被动端在喇叭口内放置相应规格的约束圈7安装传感器8安装对中垫板9安装千斤顶10千斤顶伸出约150mm11安装工具锚及工具夹片正式试验阶段1按对应的编号接好仪表与传感器，开机、清零2用小千斤顶将各根钢绞线受力调匀3按等级进行加载，记录试件两端传感器每级读数4加至最大试验荷载后，主动端回油至零5测量工作夹片外漏量6退锚，更换工作锚及夹片，进行下一次试验孔道摩阻试验工作流程试验阶段序号过程描述完成情况备注试验准备阶段1收集资料2确认梁体混凝土强度及弹性模量已达到设计要求3确认钢绞线下料长度4千斤顶油泵型号规格是否与试验匹配5工作锚及工作夹片、工具锚及工具夹片数量及规格6现场220V电源线及接地线7安装传感器用的支架及葫芦8根据设计张拉力值计算每级控制荷载力值仪器设备安装阶段1主动端在喇叭口内放