工程结构检测与加固 课件 -第8、9章 紧固件连接检测、预应力体系检测

2023/12/12第8章紧固件连接的检测2023/12/12一、焊接栓钉性能检测二、普通螺栓性能检测三、高强度螺栓性能检测四、高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法五、在役高强度螺栓缺陷检测六、在役高强度螺栓预紧力检测紧固件连接概述2023/12/123紧固件连接分类紧固件连接螺栓连接普通螺栓连接高强度螺栓连接铆钉连接焊接连接紧固件连接概述2023/12/124螺栓连接按受力分类螺栓连接按受力情况分为同时承受剪拉螺栓连接抗拉螺栓连接抗剪螺栓连接12023/12/125焊接螺栓性能检测1、焊接栓钉性能检测2023/12/126焊接栓钉是电弧螺柱焊用圆柱头焊钉（Cheeseheadstudsforarcstudwelding）的简称，是钢结构与钢筋混凝土结构间组合连接作用的连接件，采用拉弧型栓钉焊机和焊枪，并使用去氧弧耐热陶瓷座圈。栓钉的规格为公称直径Ф10-Ф25mm，焊接前总长度一般为40-300mm。检测依据为：。（1）《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》（GB/T10433-2002）。（2）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2020）。（3）《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）。焊接栓钉概述1、焊接栓钉性能检测2023/12/127焊接栓钉图片1、焊接栓钉性能检测2023/12/128焊接栓钉概述焊接栓钉性能检测实验检验栓钉抗拉实验栓钉弯曲实验外观检查尺寸质量1、焊接栓钉性能检测2023/12/129焊钉表面应无锈蚀、氧化皮、油脂和毛刺等。其杆部表面不允许有影响使用的裂缝，但头部裂缝的深度（径向）不得超过0.25（dk-d）mm。其中，dk为焊钉头部直径，d为焊钉公称直径。抽检数量：按计件数抽查1%，且不应少于10件。检测方法：观察检查。焊钉及焊接瓷环的规格，尺寸及偏差应符合《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》（GB/T10433-2002）的规定。焊接栓钉外观及尺寸检查1、焊接栓钉性能检测2023/12/1210焊接栓钉外观及尺寸检查《电弧螺柱焊用圆柱头焊钉》（GB/T10433-2002）焊钉尺寸的规范1、焊接栓钉性能检测2023/12/1211拉力试验采用《金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法》（GB/T228.1-2010）规定的方法对试件进行拉力试验，具体如图8-1所示。当外加拉力荷载达到表8-1中的规定时，不得断裂；继续增大荷载直至拉断，断裂不应发生在焊缝和热影响区内。焊接栓钉的力学性能检验1、焊接栓钉性能检测2023/12/1212焊接栓钉的力学性能检验1、焊接栓钉性能检测2023/12/1213弯曲试验

《钢结构焊接规范》（GB50661-2011）规定，对于d≤22的焊钉，可进行焊接端的弯曲试验（如图8-2）。试验可用手锤打击（或使用套管压）焊钉试件头部，使其弯曲30°。使用套管进行试验时，套管下端距焊缝上端的距离不得小于d0。抽检数量：每批同类构件抽查10%，不应少于10套。被抽查构件中，按每件焊钉数量抽查的1%，但不应少于1个。检测方法：锤击端头使其弯曲至30°，焊缝和热影响区内没有肉眼可见的裂纹，用角尺检查和观察检查。焊接栓钉的力学性能检验普通螺栓性能检测22023/12/12142、普通螺栓性能检测2023/12/1215普通螺栓主要分为A、B、C三级，其中A、B级为精制普通螺栓两种，C级为粗制普通螺栓。其抗剪连接是依靠螺杆受剪和孔壁承压来承受荷载。普通螺栓连接中使用较多的是粗制螺栓（C级螺栓）连接。普通螺栓概述精致螺栓与粗制螺栓区别精致螺栓A、B级螺栓多采用5.6级和8.8级钢材尺寸精确制作安装复杂成本高粗制螺栓C级螺栓多采用4.6级和4.8级钢材尺寸不够精确安装方便成本低2、普通螺栓性能检测2023/12/1216粗制螺栓只能用在一些不直接承受动力荷载的次要构件的连接中，如支撑、檩条、墙梁、小桁架等的连接、不承受动力荷载的可拆卸结构的连接和临时固定用的连接；精制螺栓因质量较好可用于要求较高的抗剪连接。由于螺栓的抗拉性能较好，螺栓常用于受拉节点连接中。普通螺栓概述2、普通螺栓性能检测2023/12/1217由于螺栓加工复杂，安装要求高，价格昂贵，目前常为高强度螺栓摩擦型连接所替代。普通螺栓的检测依据如下：（1）《紧固件机械性能螺栓、螺栓和螺柱》（GB/T3098.1-2010）。（2）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2020）。（3）《普通螺纹基本尺寸》（GB/T196-2003）。普通螺栓概述2、普通螺栓性能检测2023/12/1218普通螺栓检验方法普通螺栓检验现场检验观察检查锤击、扳手检查实验检验螺栓实物最小拉力荷载检测2、普通螺栓性能检测2023/12/12191.现场检查普通螺栓的连接应牢固可靠，无锈蚀、松动等现象，外露丝扣不应少于2扣。抽检数量：按节点数抽检10%，且不少于3个。检测方法：观察检查和锤击、扳手检查。一般采用锤击法，即用3公斤小锤，一手扶螺栓（或螺母）头，另一手用锤敲，要求螺栓头（螺母）不偏移、不颤动、不松动，锤声比较干脆，否则说明螺栓紧固质量不好，需要重新紧固施工。普通螺栓检验方法2、普通螺栓性能检测2023/12/12202.螺栓实物最小拉力荷载检测普通螺栓作为永久性连接螺栓时，仅测试其抗拉能力，主要检测项目为螺栓实物最小拉力荷载检测。当设计有要求或对其质量异义时，应进行螺栓实物最小拉力荷载复验，其结果应符合《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》（GB/T3098.1-2010）中的规定。抽检数量：每一规格螺栓抽取8个。抽检方法：抗拉强度试验。普通螺栓检验方法2、普通螺栓性能检测2023/12/1221用专用卡具将螺栓实物置于拉力试验机上进行拉力试验，为避免试件承受横向荷载，试验机的夹具应具有自动调正中心，试验时夹头张拉的移动速度不应超过25mm/min。进行试验时，承受拉力荷载的未旋合螺纹长度应为6倍以上螺距；当试验拉力达到《紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱》（GB/T3098.1-2010）中规定的最小拉力荷载不得断裂。当超过最小拉力荷载直至拉断时，断裂应发生在杆部或螺栓部分，而不应发生在螺头与杆部的交接处。普通螺栓检验方法2、普通螺栓性能检测2023/12/1222螺栓最小实物拉力实验高强度螺栓性能检测32023/12/12233、高强度螺栓性能检测2023/12/1224钢结构中用的高强度螺栓，有特定的含义，专指在安装过程中使用特制的扳手，能保证螺杆中具有规定的预拉力，从而使被连接的板件接触面上有规定的预压力。为提高螺杆中应有的预拉力值，此种螺栓必须用高强度钢制造。有关高强度螺栓囯家标准有《钢结构用高强度大六角头螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件》（GB/T1231-2006）和《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》（GB/T3632-2008）两种。前者包括8.8级和10.9级两种，后者只有10.9级一种。8.8级高强度螺栓的抗拉强度不小于800N/mm2，屈强比为0.8。高强螺栓概述3、高强度螺栓性能检测2023/12/1225高强螺栓概述高强度螺栓的检测依据：（1）《钢结构用扭剪型高强度螺栓连接副》（GB/T3632-2008）（2）《钢结构用高强度大六角头螺栓》（GB/T1228-2006）（3）《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》（GB/T16939-2016）（4）《钢结构设计标准》（GB50017-2017）（5）《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2020）（6）《紧固件标记方法》（GB/T1237-2000）3、高强度螺栓性能检测2023/12/1226高强螺栓概述高强螺栓检测资料检查出厂合格证质量证明书质量检验报告大六角头高强度螺栓连接副扭矩系数复验扭剪型高强度螺栓连接副预拉力复验高强度螺栓连接副施工扭矩试验3、高强度螺栓性能检测2023/12/1227高强螺栓资料检查

高强度螺栓连接副（螺栓、螺母、垫圈）应配套成箱供货，并附有出厂合格证、质量证明书及质量检验报告，检验人员应逐项与设计要求及现行国家标准进行对照，对不符合的连接副不得使用。

对大六角头高强度螺栓连接副，应重点检验扭矩系数检验报告；对扭剪型高强度螺栓连接副重点检验紧固轴力检验报告。3、高强度螺栓性能检测2023/12/1228大六角头高强度螺栓连接副扭矩系数复验

1.取样要求出厂检验按批进行。《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2020）中规定，复检的大六角头高强度螺栓应在施工现场从待安装的螺栓各批中随机抽取，每批应抽取8套连接副（螺栓、螺母、垫圈组成连接副）进行复检。复验使用的计量器具应经过标定，误差不得超过2%。每套连接副只应做一次试验，不得重复使用。

3、高强度螺栓性能检测2023/12/1229大六角头高强度螺栓连接副扭矩系数复验

2.检测步骤

将螺栓插入轴力计或高强螺栓自动检测仪在螺母处施加扭矩读出螺栓紧固轴力（预拉力）和扭矩值3、高强度螺栓性能检测2023/12/1230大六角头高强度螺栓连接副扭矩系数复验

连接副扭矩系数的复验是将螺栓插入轴力计或高强螺栓自动检测仪，后在螺母处施加扭矩。紧固螺栓分初拧、终拧两次进行，初拧应采用扭矩扳手，初拧值应控制在预拉力（轴力）标准值的50%左右。

由高强螺栓扭矩系数测试仪（如图8-3所示）可以读出螺栓紧固轴力（预拉力）和扭矩值。当螺栓紧固轴力（预拉力）达到表8-2规定的范围后，得到施加于螺母上的扭矩值和螺栓内的轴力值。并按下式计算大六角头高强度螺栓连接副的扭矩系数K：

3、高强度螺栓性能检测2023/12/1231大六角头高强度螺栓连接副扭矩系数复验T——施拧扭矩，N·m；P——高强度螺栓的公称直径，mm；d——螺栓紧固轴力（预拉力），kN。

每组8套连接副扭矩系数的平均值应为0.11～0.15，标准偏差小于或等于0.010。（8-1）3、高强度螺栓性能检测2023/12/1232大六角头高强度螺栓连接副扭矩系数复验3、高强度螺栓性能检测2023/12/1233大六角头高强度螺栓连接副扭矩系数复验3.数据记录与示例某M22×85大六角头高强度螺栓连接副扭矩系数测试结果见表8-3。

由表8-3可见，测试的扭矩系数平均值为0.140，在0.11～0.15之间；实测值的标准偏差0.0057，且≤0.010，表明测试结果符合要求。3、高强度螺栓性能检测2023/12/1234扭剪型高强度螺栓连接副预拉力复验

紧固预拉力（简称预拉力或紧固力）是高强度螺栓正常工作的保证，对于扭剪型高强度螺栓连接副，必须进行预拉力复验。

1.取样要求

与上节取样要求一致

2.检测步骤

抽取连接副试样对轴力计进行计量检定将试样插入轴力计3、高强度螺栓性能检测2023/12/1235扭剪型高强度螺栓连接副预拉力复验2.检测步骤

复验用的螺栓应在施工现场待安装的螺栓批中随机抽取，每批应抽取8套连接副进行复验，连接副预拉力可采用经计量检定、校准合格的各类轴力计进行测试。试验用的电测轴力计、油压轴力计、电阻应变仪、扭矩扳手等计量器具，应在试验前进行标定，其误差不得超过2%。采用轴力计方法复验连接副预拉力，应将螺栓直接插入轴力计。

紧固螺栓分初拧、终拧两次进行，初拧应采用手动扭矩扳手或专用扭矩电动扳手，初拧值应为预拉力标准值的50%左右。终拧应采用专用电动扳手，至尾部梅花头拧掉，读出预拉力值。

3、高强度螺栓性能检测2023/12/1236扭剪型高强度螺栓连接副预拉力复验

复验螺栓连接副的预拉力平均值和标准偏差应符合表8-4的规定，其变异系数应按下式计算，并不大于10%，即

——紧固件拉力的变异系数，%；——紧固预拉力的标准值，MPa；——该批螺栓预拉力平均值，kN。

（8-2）3、高强度螺栓性能检测2023/12/1237扭剪型高强度螺栓连接副预拉力复验

3.数据记录与示例

牌号10.9S，某M20×55扭剪型高强度螺栓连接副紧固轴力测试结果见表8-5。

3、高强度螺栓性能检测2023/12/1238扭剪型高强度螺栓连接副预拉力复验由表8-5可见，测试的连接副紧固轴力平均值为170kN，在154～186kN之间；实测值的标准偏差为10.76，且≤15.7，表明测试结果符合要求。3、高强度螺栓性能检测2023/12/1239高强度螺栓连接副施工扭矩试验

1.一般要求

高强度螺栓连接副扭矩检验含初拧、复拧、终拧扭矩的现场无损检验。检验所用的扭矩扳手精度误差应不大于3%。

初拧复拧终拧3、高强度螺栓性能检测2023/12/1240高强度螺栓连接副施工扭矩试验

1.一般要求

对于大六角头高强度螺栓终拧检验，先用质量为0.3kg的小锤敲击每一个螺栓螺母的一侧，同时用手指按住相对的另一侧，以检查高强度螺栓有无漏拧。对于扭矩的检查，可采用扭矩法和转角法检验。扭矩检验应在施拧1h后、48h内完成。发现欠拧、漏拧的必须全部补拧，超拧的必须全部更换。

施工扭矩检查数量按节点数抽查10%，

且不应少于10个，每个被抽查节点按螺栓数

抽查10%，且不应少于2个。

图为高强螺栓终拧3、高强度螺栓性能检测2023/12/1241高强度螺栓连接副施工扭矩试验

对于扭剪型高强度螺栓施工矩的检验，只要观察尾部梅花头拧掉情况。尾部梅花头被拧掉者视同其终拧扭矩达到合格质量标准。尾部梅花头未被拧掉者全部应按扭矩法或转角法进行检验。

扭剪型高强度螺栓施工矩的检验观察尾部梅花头拧掉情况被拧掉合格未被拧掉扭矩法转角法3、高强度螺栓性能检测2023/12/1242高强度螺栓连接副施工扭矩试验

2.扭矩法检验扭矩扳手示值相对误差的绝对值不得大于测试扭矩值的3%。扭矩扳手宜具有峰值保持功能。应根据高强度螺栓的型号、规格选择扭矩扳手的最大量程。工作值宜控制在被选用扳手量限制的20%～80%。3、高强度螺栓性能检测2023/12/1243高强度螺栓连接副施工扭矩试验

2.扭矩法检验

对高强度螺栓终拧扭矩进行检验前，应清除螺栓及周边涂层。在对高强度螺栓终拧扭矩检验时，应经外观检查或敲击检查合格后进行。检验时，施加的作用力应位于手柄尾部，用力要均匀、缓慢。高强度螺栓终拧扭矩检验采用松扣-回扣法。扭矩扳手经使用后，应擦拭干净放入盒内。3、高强度螺栓性能检测2023/12/1244高强度螺栓连接副施工扭矩试验2.扭矩法检验检验时，施加的作用力应位于手柄尾部，用力要均匀、缓慢。扳手手柄上宜施加拉力。除有专用配套的加长柄或套管外，严禁在尾部加长柄或套管后，测定高强度螺栓终拧扭矩。

高强度螺栓终拧扭矩检验采用松扣-回扣法。先在扭矩扳手套筒和连接板上作一直线标记，然后反向将螺母拧松60°/30°（注：建筑行业要求60°，公路行业要求30°；其目的都是想拧回到初拧值），再用扭矩扳手将螺母拧回原来位置（即扭矩扳手套筒和连接板的标记又成一直线），读取此时的扭矩值。3、高强度螺栓性能检测2023/12/1245高强度螺栓连接副施工扭矩试验

评定：高强度螺栓终拧扭矩检验结果宜为：

K——高强度螺栓连接副的扭矩系数平均值；

P——高强度螺栓施工预应力；

d——高强螺栓杆直径。3、高强度螺栓性能检测2023/12/1246高强度螺栓连接副施工扭矩试验

3.转角法检验在螺尾端头和螺母相对位置画线，然后全部卸松螺母，再按规定的初拧扭矩和终拧角度重新拧紧螺栓。检验判定要求如下：（1）检查初拧后在螺母与螺尾端头相对位置所划的终拧起始线和终止线所夹的角度是否在规定的范围内。（2）在螺尾端头和螺母相对位置划线，然后完全卸松螺母，再按规定的初拧扭矩和终拧角度重新拧紧螺栓，观察与原划线是否重合，终拧转角偏差在10°以内为合格。高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法42023/12/12472023/12/12484.高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法抗滑移系数试验取样要求

制造厂和安装单位的应分别以钢结构制造批（验收批）为单位进行抗滑移系数试验。每批3组试件，制造批可按单位工程划分规定的工程量每2000t为一批，不足2000t的可视为一批。选用两种及两种以上表面处理工艺时，每种处理工艺单独检验。抗滑移系数试验应采用双摩擦面的两螺栓连接的拉力试验，如图8-4所示。2023/12/12494.高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法抗滑移系数试验取样要求

试件板厚t1、t2应根据钢结构工程中有代表性的板材厚度来确定，同时应考虑在摩擦面滑移之前，试件钢板的净截面始终处于弹性状态。试件参考尺寸见表8-6。2023/12/12504.高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法试验步骤对实验机进行标定组装试件试件侧面画参考线将试件放置实验机加载至破坏得出滑移荷载

（1）试验用的试验机误差应在1%以内。试验用的贴有电阻片的高强度螺栓压力传感器和电阻应变仪应在试验前用试验机进行标定，其误差应在2%以内。

2023/12/12514.高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法试验步骤抗滑移系数检测仪2023/12/12524.高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法试验步骤冲钉打入试件孔定位换成装有压力传感器或贴有电阻片的高强度螺栓，或换成同批预拉力复验的扭剪型高强度螺栓对高强度螺栓进行初拧和终拧试件组装顺序（2）试件的组装顺序应符合下列规定。先将冲钉打入试件孔定位，然后逐个换成装有压力传感器或贴有电阻片的高强度螺栓，或换成同批预拉力复验的扭剪型高强度螺栓。紧固高强度螺栓应分初拧、终拧。初拧应达到螺栓预拉力标准值的50%左右。终拧后，螺栓预拉力应符合下列规定，对装有压力传感器或贴有电阻片的高强度螺栓，采用电阻应变仪实测控制试件每个螺栓的预拉力应在

（

为高强度螺栓设计预拉力值）之间；不进行实测时，扭剪型高强度螺栓的预拉力（紧固轴力）可按同批复验预拉力的平均值取用。2023/12/12534.高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法试验步骤

（3）试件应在其侧面画出观察滑移的直线。

（4）将组装好的试件置于拉力试验机上，试件的轴线应与试验机夹具中心严格对中。

（5）加荷时，应先加10%的抗滑移设计荷载值，停1min后，再平稳加荷，加荷速度为3-5kN/s。当拉至滑动破坏时，测得滑移荷载

。

（6）在试验中当试件突然发生“嘣”的响声或者画的线突然错位时，即可判定所对应的荷载为试件的滑移荷载。2023/12/12544.高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法试验步骤

（7）抗滑移系数应根据试验所测得的滑移荷载

和螺栓预拉力

的实测值按（8-3）式计算，宜取小数点后2位有效数字，即2023/12/12554.高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法试验步骤

——由试验测得的滑移荷载，kN；

——摩擦面面数，取；

——试件滑移一侧高强度螺栓预拉力实测值之和（取3位有效数字），kN；

——试件一侧螺栓数量。（8-4）2023/12/12564.高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法试验步骤

式（8-4）中的取值规定如下：对于大六角头高强度螺栓，应为实测值，此值应准确控制在

。对于扭剪型高强度螺栓，先抽验8套（与试件组装螺栓同批），当8套螺栓的紧固力平均值和变异系数符合《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2020）的规定时，即为该平均值作为

。

摩擦面抗滑移系数与连接构件的材料牌号及接触面的表面处理有关，依据《钢结构设计标准》（GB50017-2017）其值见表8-7，依据《公路钢结构桥梁设计规范》（JTGD64-2015）其值见表8-8。抗滑移系数检验的最小值必须不小于设计或规范规定值。当不符合上述规定时，构件摩擦面应重新处理，处理后的构件摩擦面重新检验。

注：1.钢丝刷除锈方向应与受力方向垂直。

2.当连接构件采用不同钢材牌号时，μ按相应较低强度者取值。

3.采用其他方法处理时，其处理工艺及抗滑移系数值均需经试验确定。2023/12/12574.高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法试验步骤2023/12/12584.高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法试验步骤试件芯板18mm，旁板14mm，为双摩擦面两拴拼接，摩擦面采用抛丸处理，大六角头高强度螺栓规格M22×85，该连接副抗滑移系数测试结果见表8-9。2023/12/12594.高强度螺栓连接抗滑移系数试验方法检测示例由表8-9可见，测试的抗滑移系数平均值为0.47，超过设计值0.45，表明测试结果符合要求。在役高强度螺栓

缺陷检测52023/12/1260

高强度螺栓连接在钢结构连接中应用广泛，但多年以来，在役高强螺栓的健康状况无法检测，这在一定程度上影响了高强螺栓连接在我国的应用，也给在役结构带来的很大的安全隐患。为解决在役高强螺栓缺陷检测问题，有关单位开发了基于全矩阵数据采集（FullMatrixCapture，FMC）的相控阵全聚焦（TotalFocusingMethod,TFM）超声成像检测技术，该技术能够实现高强螺栓的三维成像，从而清楚的观测到螺栓内部可能存在的缺陷，以及缺陷的种类和尺寸，有效解决了在役螺栓缺陷检测问题。2023/12/12615.在役高强度螺栓缺陷检测基本概况

图8-5为实时3D超声全聚焦检测系统，该系统由64个全并行的相控阵硬件通道、8×8面阵探头、65536个法则、内置实时数字滤波器和嵌入处理器等组成，能实时图像刷新率高达20幅/s，并提供原始全矩阵数据及检测结果保存和二次开发函数接口、开放源代码。2023/12/12625.在役高强度螺栓缺陷检测检测系统图8-5实时3D超声全聚焦

检测系统

图8-6为检测界面，该界面简洁清楚。图8-7为分析界面，系统可以对缺陷在长度、宽度和高度方向进行切片，并可以显示缺陷的宽度、长度、高度和深度。2023/12/12635.在役高强度螺栓缺陷检测检测系统图8-6检测界面图8-7分析界面

分别采用2D-TFM和3D-TFM成像技术对高强度螺栓的裂纹缺陷进行了检测，结果如图8-8所示。由检测结果可知，2D、3D-TFM技术均可有效检出螺栓内部的人工缺陷，在2D-TFM检测结果中，裂纹和螺栓丝扣之间的图像特征区别不是非常明显，有一定可能会导致缺陷误判，而3D检测能够非常轻松地识别出这两个缺陷。2023/12/12645.在役高强度螺栓缺陷检测分析案例

（a）2D

（b）3D图8-8分析案例在役高强度螺栓预紧力检测62023/12/1265

螺栓预紧力测量是工业中普遍存在又亟需解决的一个共性问题；在航空航天、风力发电、核电阀门、发电厂、化工、锅炉、水泵等工业领域的一些关键设备，都有螺栓预紧力测量的需要。近十几年，国内外都在积极探索使用超声波直接测量螺栓预紧力的方法和手段，国内外多家公司都相继推出了超声波测量螺栓预紧力的设备。但是，目前的超声波螺栓预紧力测量仪都要测得螺栓未受应力状态下的螺栓长度参量，这对安装过程是适用的，然而对在役的螺栓则是不具有操作性的。2023/12/12666.在役高强度螺栓预紧力检测技术背景

预紧力检测系统使用纵横波一体探头，在螺栓头部发射沿螺杆传播的横波、纵波，如图8-9所示。2023/12/12676.在役高强度螺栓预紧力检测技术原理图8-9纵横波测量螺栓

预紧力原理图

根据声弹力学，螺栓预紧力可由公式（8-5）求得：2023/12/12686.在役高强度螺栓预紧力检测技术原理（8-5）——应力状态下横波回波时间；——应力状态下纵波回波时间；——无应力状态下横波回波时间；——无应力状态下纵波回波时间；——声弹常量；——装夹长度和螺栓总长的比值；——螺栓预紧力

其中

只与材质的冶金参数及温度相关，

与温度相关关系参见图8-10，只与冶金参数相关，可通过螺栓拉伸标定获得。2023/12/12696.在役高强度螺栓预紧力检测技术原理

图8-10对于待测螺栓

和温度的线性关系

1.试验对象

此试验使用的M24的10.9级高强螺栓，长度150mm螺栓2支，螺栓头部稍作打磨；使用测试系统专用的纵横波一体探头进行测量，如图8-11所示。2023/12/12706.在役高强度螺栓预紧力检测检测案例图8-11纵横波

一体探头

2.试验方法

（1）在待测的螺栓进行标定试验，获得

、

；并在0～200kN范围内，以50kN为步长，使用螺栓拉伸机获得常量K的平均值。

（2）将常量K、

、

代入式（8-5），在螺栓检测仪上对待测螺栓在0kN～200kN范围内随机进行加载，对比螺栓拉伸机输出实际力值和系统的测量值，并进行误差分析。2023/12/12716.在役高强度螺栓预紧力检测检测案例

通过扭矩系数测试仪的轴力显示表获得高强螺栓的实际预紧力，并与测试结果进行对比。使用超声波检测设备读取零应力条件下的横波、纵波回波时间

和

。将标定数据输入系统，获得常量K值。获得

、

及K后，对待测螺栓进行试验，测试结果如表8-10所示，其中测量误差为：（测量值-实际轴力值）/实际轴力值的百分比。由表8-10可知，相对误差最大为5.96%。2023/12/12726.在役高强度螺栓预紧力检测试验过程及数据

2023/12/12736.在役高强度螺栓预紧力检测试验过程及数据THANKYOU！2023/12/12第9章

预应力体系检测2023/12/12二、锚下预应力检测三、孔道摩阻测试四、千斤顶校验五、预应力孔道压浆密实度检测一、预应力混凝土结构的基本知识预应力混凝土结构的基本知识12023/12/12772023/12/1278预应力混凝土结构，是指在承受外荷载前，预先对混凝土施加一定的压力，使之可以抵消由于外荷载产生的全部或部分拉应力。预应力混凝土结构是针对普通混凝土抗压强度高、抗拉强度较低、无法实现大跨度结构而提出来的，通过预加应力和外荷载引起的应力叠加，使结构不出现拉应力，或裂缝出现延缓，或将裂缝控制在一定限度内，这就是预应力的基本原理。预应力混凝土结构基本原理1、预应力混凝土结构的基本知识2023/12/1279预应力混凝土结构因具有抗裂性能好、刚度大、跨越能力大、耐久性高、轻巧美观等优点，具有更广泛的应用范围，如桥梁、大跨度建筑结构等都可以利用预应力的思想来更好地满足受力要求。预应力混凝土结构优点1、预应力混凝土结构的基本知识2023/12/1280预应力结构按施加预应力和浇注构件顺序的不同，可以分为先张法和后张法。1.先张法在固定台座上先张拉预应力钢筋，然后浇注混凝土，待混凝土强度达到设计要求后，切断预应力钢筋，靠预应力钢筋的回缩、混凝土和预应力钢筋间的粘结对结构施加预应力。2.后张法后张法预应力结构是先浇注混凝土，再张拉预应力钢筋。即在浇注混凝土前，预先在结构中预留孔道，浇注混凝土后，再向孔道内穿入预应力钢束，待混凝土达到设计强度后，通过千斤顶对预应力钢束张拉及锚固，通过锚具压力实现对混凝土结构施加预应力。先张法和后张法1、预应力混凝土结构的基本知识2023/12/1281先张法和后张法1、预应力混凝土结构的基本知识在桥梁预制梁施工中，先张法和后张法应用都很普遍，但先张法一般多用于中小跨度的桥梁，而后张法多用于较大跨度的桥梁，后张法还可以用于组合式构件。2023/12/1282预应力度的概念1、预应力混凝土结构的基本知识预应力度λ是由预加应力大小确定的消压弯矩M0与外荷载产生的弯矩Ms（《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》定义为作用效应组合下的弯矩值）的比值，即λ=M0/Ms，消压弯矩M0指是使构件控制截面受拉区边缘混凝土的压应力抵消到恰好为零时的弯矩。按预应力度可将混凝土结构分为三类：（1）当λ≥1时，属于全预应力混凝土结构；（2）当1>λ>0时，属于部分预应力混凝土结构；（3）当λ=0时，相当于没有施加预应力，属于普通钢筋混凝土结构。锚下预应力检测22023/12/12832023/12/12842、锚下预应力检测预应力损失及预应力控制要求

在钢绞线张拉锚固阶段，由于各种因素不可避免地会出现预应力损失，造成实际有效预应力降低，这些因素一些是设计阶段可以考虑的，如：

（1）后张法由孔道摩阻；

（2）锚具回缩；

（3）混凝土压缩；

（4）混凝土收缩与徐变；

（5）力筋松弛等。2023/12/12852、锚下预应力检测预应力损失及预应力控制要求

还有些因素直接和施工过程相关，只能通过提高技术控制手段，加强过程管理进行改善，如：

（1）锚板与钢绞线，张拉千斤顶与钢绞线出现不同心，产生折角，导致锚口、喇叭口摩阻增大；

（2）两端张拉不同步造成孔道摩阻增加；

（3）同榀梁使用的钢绞线批次不同，出现同束钢绞线的弹性模量相差较大或不同级别的钢绞线穿入同一孔道时，可能会造成钢绞线应力超限或伸长率超限；

（4）同束钢绞线相互缠绕，造成两端锚板孔错位，各根应力差较大等。2023/12/12862、锚下预应力检测预应力损失及预应力控制要求

现行《公路桥涵施工技术规范》规定，预应力筋张拉控制应力精度宜为±1.5%；张拉锚固后，建立在锚下的实际有效预应力与设计张拉控制应力的相对偏差应不超过±5%，且同一断面中预应力筋的有效预应力的不均匀度应不超过±2%。应该对张拉锚固后的预应力进行测试，以验证是否满足规范的有关要求。2023/12/12872、锚下预应力检测锚下预应力检测方法1.压力表测试法

目前，通常使用液压千斤顶张拉预应力筋。由于千斤顶的张拉力与油缸中的液压有直接的关系，利用千斤顶油压面积一定时，油缸中的液压与千斤顶的张拉力成比例这一原理，将油压表读数换算成千斤顶的张拉力。2023/12/12882、锚下预应力检测锚下预应力检测方法2.压力传感器测试法张拉时，在每个张拉千斤顶前端设置一个穿心式压力传感器，通过传感器读数来确定锚下预应力大小，这种方法具有精度高、数据稳定可靠等优点，但其仅适用于张拉控制重复使用，否则成本太高难以推广。2023/12/12892、锚下预应力检测锚下预应力检测方法3.磁通量法它是基于铁磁性材料磁弹效应原理制成的，就是说当铁磁性材料受到外力作用时，其内部将产生机械应力或应变，会使磁导率发生相应化，从而可以通过测定磁导率的变化来反映应力的变化。2023/12/12902、锚下预应力检测锚下预应力检测方法4.等效质量检测法等效质量检测法的基本原理是利用激励锤敲打锚头，通过粘贴在锚头上的传感器来采集锚头上的振动响应，从而推算出钢绞线的有效预应力。2023/12/12912、锚下预应力检测锚下预应力检测方法5.反拉法其原理是将被检测的预应力结构视为弹性结构体，拉力和位移的采集，得出两者之间的关系，判断有效预应力的值。该方法具有原理简单、可操作性强、成本较低、可重复使用、适用性强等优点，故成为目前最常用的现场检测锚下预应力的方法。2023/12/12922、锚下预应力检测锚下预应力检测方法6.频率法利用附着在预应力拉索上的精密传感器，采集预应力拉拉索在环境激励或人工激励下的振动信号，经过滤波、放大和频谱分析，再由频谱图确定预应力拉索的自振频率，然后根据自振频率与索力的关系确定其拉力。2023/12/12932、锚下预应力检测锚下预应力检测方法7.振动波法两端固定的张紧索，如同张紧的弦，敲击后即产生振动，其振动波将沿着弦线传播，碰到另一端的障碍便反射回来。只要测出振动波沿承载索的传播速度，利用振动波在张紧弦上的传递速度与弦张力之间的对应关系，便可求得预应力筋的张拉力。该法较新颖，但技术还不成熟，尚未在工程中广泛应用。测试预应力还有电阻应变片测试法、伸长量测试法、垂度测试法等。这三种方法仅在理论上可行，实际操作中存在困难，一般不予采用。2023/12/12942、锚下预应力检测反拉法锚下预应力测试1.测试原理反拉法也称之为拉脱法，是一种传统的锚下预应力检测方法，该方法是在拉拔试验基础上发展而来的，其原理是对锚固钢束进行二次张拉，通过拉伸钢绞线直至夹片锚固被完全拉脱，张拉力等于锚固后钢绞线内力这一条件进行确定，以此得到锚下预应力的大小。2023/12/12952、锚下预应力检测反拉法锚下预应力测试在反拉过程中，系统的状态可分为三个阶段：（1）第一阶段，反拉开始时，张拉千斤顶与锚具之间的工作间隙被进一步压缩，直至全部压紧，此时可以看到在F-S关系曲线上斜率慢慢增大；（2）第二节段，当反拉设备及锚具间隙全部被压紧后，反拉力将全部由夹片外露段钢绞线承担，钢绞线按胡克定律关系产生拉伸变形，因此该阶段呈直线关系，且斜率比较稳定；（3）第三阶段，在该阶段靠近反拉临界点处，由于夹片被完全拉脱的瞬间，钢绞线张力会进行重新调整，此时F-S曲线上一般会伴随着出现向下的一个略微突变，当内力调整之后钢绞线的外露段和夹片锚固段会全长共同受力。2023/12/12962、锚下预应力检测反拉法锚下预应力测试2.反拉法分类目前，常用的反拉法有两类，即整束张拉和单根张拉。2023/12/12972、锚下预应力检测反拉法锚下预应力测试3.检测步骤（1）准备工作。1）检测前应清理干净待检测的预应力筋、工具锚、夹片和限位板等部件，并注意限位板槽口深度与夹片锥度、钢绞线直径的匹配关系，防止二次刮伤钢绞线带来损伤。2）安装反拉加载设备时应使设备反拉力的作用线与预应力筋的轴线方向一致。3）在设备安装完成后，应对设备进行检查和调试，再确认可以正常工作后才能进行检测工作。2023/12/12982、锚下预应力检测反拉法锚下预应力测试（2）加载试验以及数据采集。1）加载过程：0→初始应力→反拉终止应力σp→0，为保证张拉伸长的一致性，初始应力取0.1σcon～0.2σcon，反拉终止应力取为σcon附近；保证测试过程的稳定性，加载速率不大于0.2σcon/min，卸载速率不大于0.5σcon/min。2）当加载至初始应力时，持荷不少于1min，待位移值稳定后，测量并记录初始应力和初始位移值；如果数据不能稳定下来，则应停止加载检测，找出原因解决后才能继续检测。3）反拉加载过程应匀速稳定加载至反拉终止应力σp，测量并记录反拉终止时的应力及位移量。2023/12/12992、锚下预应力检测反拉法锚下预应力测试（2）加载试验以及数据采集。1）加载过程：0→初始应力→反拉终止应力σp→0，为保证张拉伸长的一致性，初始应力取0.1σcon～0.2σcon，反拉终止应力取为σcon附近；保证测试过程的稳定性，加载速率不大于0.2σcon/min，卸载速率不大于0.5σcon/min。2）当加载至初始应力时，持荷不少于1min，待位移值稳定后，测量并记录初始应力和初始位移值；如果数据不能稳定下来，则应停止加载检测，找出原因解决后才能继续检测。3）反拉加载过程应匀速稳定加载至反拉终止应力σp，测量并记录反拉终止时的应力及位移量。2023/12/121002、锚下预应力检测反拉法锚下预应力测试4）当达到反拉终止应力时，稳压不少于3min，当预应力筋的伸长量稳定后，采集记录此时的反拉应力和位移量；若无法稳定则需要继续稳压至位移变化量小于0.1mm/min再进行记录。5）在检测的过程中如果出现下列情况应立即停止加载，等查明原因并排除故障后才可以继续进行检测：力筋伸长量δ大于理论最大伸长量δmax。出现夹片破裂、锚具凹陷、预应力筋断丝或滑移、混凝土开裂、出现异常的响声等现象。2023/12/121012、锚下预应力检测反拉法锚下预应力测试（3）为保证测试精度，反拉法检测加载设备应满足以下要求：1）反拉加载设备最大额定荷载应不小于最大加载力值的1.2倍，且不宜超过最大加载力值的2倍。2）反拉加载设备加载速率不大于0.2σcon/min，卸载速率不大于0.5σcon/min，稳压补偿不大于±1%σcon等。3）测力值应在测力装置量程的15%～85%，示指精度±1%F.S.，稳定工作温度范围-10℃～+45℃。4）位移测量精度应不低于0.01mm，测试时位移量的稳定是指在观测期内位移变化量不大于1mm。孔道摩阻测试32023/12/121022023/12/121033、孔道摩阻测试孔道摩阻损失计算方法在后张法结构中，孔道实际位置和设计位置存在偏差、钢束和孔道内壁间存在接触，以上两者都会引起钢束和孔道的摩擦，对于钢束而言，摩擦力的方向和张拉运动方向相反，由于摩擦力的存在，使得钢束上的有效预应力减小，影响预应力的发挥，任意截面上由于摩擦引起的有效预应力大小可用下式进行计算。式中：-张拉端钢绞线锚下控制应力（MPa）；-顶应力钢筋与孔道壁的摩擦系数；-从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）；-孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；-从张拉端至计算截面的孔道长度。2023/12/121043、孔道摩阻测试孔道摩阻损失计算方法在设计阶段，摩阻系数μ和k是依据相关行业规范进行取值的，下表汇总了我国现行行业规范对预应力孔道摩阻系数的取值。2023/12/121053、孔道摩阻测试孔道摩阻系数测试方法1.测试原理连续梁和简支梁孔道摩阻测试的测试方法基本相同。摩阻测试一般都采用单端张拉方式，具体通过在两端锚下分别安放压力传感器，记录试验过程中张拉端和被动端的压力值，二者之差即为孔道摩阻损失的力值。1-工具锚2-主动端千斤顶3-主动端压力传感器4-被动端压力传感器5-被动端千斤顶2023/12/121063、孔道摩阻测试孔道摩阻系数测试方法2.测试孔道选取的一般要求由于摩阻系数μ、k两个参数之间存在耦合关系，因此必须测试至少2个不同设计线形的孔道才能利用最小二乘法原理计算出摩阻系数值。标准中规定：T梁至少选择3个孔道，箱型梁至少选择6个管道；且应包括2种以上弯起角度（含最大弯折角）的管道和不同直径的管道（若有）。2023/12/121073、孔道摩阻测试孔道摩阻系数测试方法3.试验前的准备工作（1）收集原始数据；（2）用压力机预先进行传感器和读数仪的系统标定，千斤顶和精密压力表的标定；（3）检查传感器、读数仪是否可以正常使用；（4）现场确定传感器、千斤顶对中方法，检查位置是否有干涉；（5）检查孔道、梁端面是否清理干净，钢绞线外露长度是否符合安装长度要求；（6）试验前应对现场操作人员进行技术交底；（7）准备足够的记录原始数据表格。1084.试验测试步骤（1）根据试验布置图安装传感器、锚具、锚垫板、千斤顶。（2）锚固端千斤顶主缸进油空顶100mm（根据钢束理论伸长值确定）关闭，两端预应力钢束均匀楔紧于千斤顶上，两端装置对中。（3）千斤顶充油，保持一定数值（约4MPa）。（4）甲端封闭，乙端张拉。根据张拉分级表，张拉端千斤顶进油进行张拉，每级均读取两端传感器读数，并测量钢绞线伸长量。（5）将乙端封闭，甲端张拉，用同样方法再测一遍。（6）张拉完后卸载至初始位置，退锚进行下一孔道钢绞线的测试。3、孔道摩阻测试孔道摩阻系数测试方法1095.测试结果（1）两端压力传感器的压力差为钢束沿孔道全长的摩阻损失值。（2）张拉端千斤顶的拉力与压力传感器的差值为锚环口摩阻损失值。（3）张拉端顶塞锚固前后压力传感器的压力差为锚塞回缩预应力损失值。（4）顶塞锚固前后钢束延伸值差为钢束回缩值。（5）超张拉回压到张拉值和顶塞锚固后，锚固端压力传感器各次压力差，即为锚固端预应力变化值。3、孔道摩阻测试孔道摩阻系数测试方法1106.数据分析（1）二元线性回归法计算μ、K值。式中:yi为第i个孔道对应的值，xi为第i个孔道对应的（-ln（p2/p1))预应力筋空间曲线长度（m），θi为第个孔道对应的预应力筋空间曲线包角（rad），n为实测的孔道数目，并且不同线形的预应力孔道一般抽取数不少于2个。3、孔道摩阻测试孔道摩阻系数测试方法111（2）预应力筋曲线空间包角的计算。预应力筋曲线空间包角的简化计算可以采用“求和法”、“最大值法”和“综合法”。3种简化计算方法中“综合法”计算较为合理。“综合法”计算空间包角的常用简化计算公式以下有两种：式中，

为空间曲线在竖向圆柱面的展开平面上投影角；

为空间曲线在水平面上投影角；i为曲线分段。3、孔道摩阻测试孔道摩阻系数测试方法112（3）张拉时钢绞线非弹性伸长值计算。1）从张拉第一级起，逐级记录千斤顶油缸伸长值li。2）根据每级千斤顶油缸伸长值，计算每一级钢绞线伸长值：Δli=li-li-1。3）取Δli相差最小的若干值求其平均值，一般是从第二级算起，并扣除传力锚固前的一级（该级往往不是级差的整倍数），计算方法为：4）钢绞线非弹性伸长值为

，此处Δli一般取第一、二级即可。3、孔道摩阻测试孔道摩阻系数测试方法113（4）钢绞线伸长值精确计算。1）被动端锚外钢束伸长值计算3、孔道摩阻测试孔道摩阻系数测试方法114（4）钢绞线伸长值精确计算。2）孔道长度范围内钢束伸长值计算3）主动端锚外伸长值计算3、孔道摩阻测试孔道摩阻系数测试方法1154）钢绞线伸长值（5）试验中钢绞线伸长值的估算3、孔道摩阻测试孔道摩阻系数测试方法1167.测试注意事项（1）每个管道一般至少进行2次测试，两端各作为主动端张拉1次，取两次平均值为测试结果，以消除方向误差影响。（2）若预应力筋设计张拉控制力为P，测试时主动端的初始张拉力可取为0.2P，一般应分8级张拉至P。主动端加载分级为：0→0.2P（初读）→0.3P→0.4P→0.5P→0.6P→0.7P→0.8P→0.9P→1.0P→0（卸载）。（3）主动端千斤顶加载时应缓慢、均匀，每级加载时间1min～2min，每级加载不得回油调整荷载。3、孔道摩阻测试孔道摩阻系数测试方法117（4）每级荷载加载到位稳定后（±2kN/10s），读取两端传感器压力值、千斤顶油缸外露量和工具锚夹片外露量。（5）千斤顶、压力传感器和喇叭口要严格对中（中心线重合），以防压力传感器出现偏载受压，确保压力传感器均匀受压。（6）被动端锚固用的千斤顶，在张拉前主缸空顶10cm关闭，以便于退锚。（7）千斤顶安装时，要注意油缸的方向，应使油缸向外便于测伸长值。（8）试验前检查压力表指针是否在零读数位置。3、孔道摩阻测试孔道摩阻系数测试方法118（9）由于实际张拉为两端张拉，而试验为一端张拉，因此千斤顶行程可能不够。这种情况可采用张拉端串联两台或多台千斤顶予以解决。（10）试验中应及时处理数据，发现数据反常，应查找原因，检查传感器是否对中或千斤顶是否已经稳住，并应增加试验次数。（11）张拉钢筋后严禁站人。3、孔道摩阻测试孔道摩阻系数测试方法1198.检测过程中发生意外事故时的处理方法（1）检测过程中出现油泵喷油、起火、断筋等事故时，应立即停止试验，油泵泄压，千斤顶回零应对千斤顶和油泵维修并检定后方可继续检测。（2）因检测仪器设备发生故障或损坏而中断试验，可用备用仪器重新检测；若无备用仪器，则须将损坏的仪器设备进行修复，经检定合格后，再重新检测。3、孔道摩阻测试孔道摩阻系数测试方法千斤顶校验42023/12/12120121桥梁工程中施加预应力所用的机具设备通常称为张拉设备。常用的张拉设备由油压千斤顶和配套的高压油泵、压力表及外接油管组成。液压千斤顶按其构造可分为台式（普通油压千斤顶）、穿心式、锥锚式和拉杆式。4、千斤顶校验张拉千斤顶介绍122工地上比较常见的张拉千斤顶一般为穿心结构，其主要结构包括张拉外套、活塞、油室。千斤顶在张拉时，将其抵住工作锚具，将工作锚具安装在活塞前端，并安装工作、工具夹片，通过张拉油泵向进油嘴进油，在高压油的推动作用下，使活塞向前运动，在工具锚作用下，带动钢束向前运动，实现钢束的张拉。油室内油压的大小通过张拉油泵上的油表读出。4、千斤顶校验张拉千斤顶介绍1231.YC-60型穿心式千斤顶YC60型千斤顶（如图9-6）主要由张拉油缸、顶压油缸、顶压活塞、穿心套、保护套、端盖堵头、连接套、撑套、回弹弹簧和动静密封圈等组成。4、千斤顶校验张拉千斤顶的类型124其工作原理是：张拉预应力筋时，张拉缸油嘴进油、顶压缸油嘴回油，顶压油缸、连接套和撑套连成一体右移顶住锚环；张拉油缸、端盖螺母及堵头和穿心套连成一体带动工具锚左移张拉预应力筋；顶压锚固时，在保持张拉力稳定的条件下，顶压缸油嘴进油，顶压活塞、保护套和顶压头连成一体右移将夹片强力顶入锚环内；此时张拉缸油嘴回油、顶压缸油嘴进油、张拉缸液压回程。最后，张拉缸、顶压缸油嘴同时回油，顶压活塞在弹簧力作用下回程复位。4、千斤顶校验张拉千斤顶的类型1252.锥锚式千斤顶锥锚式千斤顶是具有张拉、顶锚和退楔功能三作用的千斤顶，用于张拉带锥形锚具的钢丝束。系列产品有：YZ38，YZ60和YZ85型千斤顶。4、千斤顶校验张拉千斤顶的类型126锥锚式千斤顶由张拉油缸、顶压油缸、退楔装置、楔形卡环、退楔翼片等。其工作原理是当张拉油缸进油时，张拉缸被压移，使固定在其上的钢筋被张拉。钢筋张拉后，改由顶压油缸进油，随即由副缸活塞将锚塞顶人锚圈中。张拉缸、顶压缸同时回油，则在弹簧力的作用下复位。4、千斤顶校验张拉千斤顶的类型1273.拉杆式千斤顶拉杆式千斤顶用于螺母锚具、锥形螺杆锚具、钢丝镦头锚具等。它由主油缸、主缸活塞、回油缸、回油活塞、连接器、传力架、活塞拉杆等组成。4、千斤顶校验张拉千斤顶介绍128工作原理：张拉前，先将连接器旋在预应力的螺丝端杆上，相互连接牢固。千斤顶由传力架支承在构件端部的钢板上。张拉时，高压油进入主油缸、推动主缸活塞及拉杆，通过连接器和螺丝端杆，预应力筋被拉伸。千斤顶拉力的大小可由油泵压力表的读数直接显示。当张拉力达到规定值时，拧紧螺丝端杆上的螺母，此时张拉完成的预应力筋被锚固在构件的端部。锚固后回油缸进油，推动回油活塞工作，千斤顶脱离构件，主缸活塞、拉杆和连接器回到原始位置。最后将连接器从螺丝端杆上卸掉，卸下千斤顶，张拉结束。4、千斤顶校验张拉千斤顶介绍1294.内卡式千斤顶如前所述，传统普通穿心千斤顶采用“缸套静止，活塞移动”的结构形式。在张拉过程中，千斤顶内缸、缸套组成不动体，活塞、工具锚组成运动体，当运动体相对不动体作移动时，工具锚上工具夹片夹紧钢绞线进行张拉。达到设计应力和伸长值时，运动体复位，工作夹片、工作锚自动锚固，此时工具夹片不再受外力作用，完成张拉过程。4、千斤顶校验张拉千斤顶介绍1304、千斤顶校验张拉千斤顶介绍1314、千斤顶校验张拉千斤顶的校验的一般要求1.千斤顶进行校验的原因

张拉千斤顶是预应力混凝土结构施工中重要的设备，一般采用穿心结构，其主要结构包括张拉外套、活塞、油室。1324、千斤顶校验张拉千斤顶的校验的一般要求千斤顶在张拉时，将其抵住工作锚具，将工作锚具安装在活塞前端，并安装工作、工具夹片，通过张拉油泵向进油嘴进油，在高压油的推动作用下，使活塞向前运动，在工具锚作用下，带动钢束向前运动，实现钢束的张拉。油室内油压的大小通过张拉油泵上的油表读出。由于每台千斤顶液压配合面实际尺寸和表面粗糙度不同，密封圈和防尘圈松紧程度不同，造成千斤顶内摩阻力不同，而且随油压高低和使用时间变化而改变，由于活塞和千斤顶钢套之间存在摩擦力，油室内油压大小和作用于钢束的力是不相等的。

1334、千斤顶校验张拉千斤顶的校验的一般要求摩擦力f图9-11千斤顶活塞受力简图油压σ作用于钢束的张拉力N

可见，油表上的读数大于实际作用于钢束上的力，为准确控制作用于钢束上的力，按规范要求，在张拉钢束前，必须对千斤顶进行标定，即得到张拉油表读数和作用于钢束上张拉力间的线性回归方程。1344、千斤顶校验张拉千斤顶的校验的一般要求

2.张拉千斤顶校验条件（1）新千斤顶初次使用前。（2）油压表指针不能退回零点时。（3）千斤顶、油压表和油管进行过更换或维修后。（4）当千斤顶使用超过6个月或张拉超过200次以上，铁路规范规定千斤顶标定周期为一个月，油压表标定周期为一周。（5）在使用过程中出现其它不正常现象。1354、千斤顶校验张拉千斤顶的校验的一般要求

3.千斤顶校验要求校验应在经主管部门授权的法定计量技术机构进行。（1）校验用的标准仪器的精度不得低于1%，压力表的精度不宜低于1.0级，最大量程不宜小于设备额定张拉力的1.3倍。（2）千斤顶的校验可以根据现场实际情况，采用压力机、已经标定的传感器进行标定。（3）标定时应将油压表、千斤顶等配套标定。（4）校验时，千斤顶活塞运行方向应与实际张拉工作状态一致，即让千斤顶顶压力机，不能让压力机压千斤顶的活塞。1364、千斤顶校验张拉千斤顶的校验的一般要求（5）配套校验时，分级校验的吨位不得超过最大控制荷载的10%。（6）千斤顶的校正系数不得大于1.05，且应大于1.0，如果结果小于1.0，说明标定结果有问题。

千斤顶校正系数按下式计算：1374、千斤顶校验张拉千斤顶的校验方法

1．用长柱压力试验机校验用压力试验机校验的步骤如下：（1）千斤顶就位。（2）校验千斤顶。（3）记录千斤顶校验数值，计算校验系数，判定校验结果是否可用。1384、千斤顶校验张拉千斤顶的校验方法2．用标准测力计校验

用水银压力计、测力环、弹簧拉力计等标准测力计检验千斤顶，是一种简便可靠的方法。校验时，开动油泵，千斤顶进油，活塞杆推出，顶测力计。当测力计达到一定吨位T1时，立即读出千斤顶油压表相应的读数P1，同样可得T2、P2；T3、P3；……，此时T1、T2、T3、……,即为相应于压力表读数为P1、P2、P3……时的实际作用力，将测得的各值绘成曲线。实际使用时，即可由此曲线找出要求的T值和相应的P值。1394、千斤顶校验张拉千斤顶的校验方法

3．用电测传感器校验

该法是在金属弹性元件表面贴上电阻应变片所组成的一个测力装置。当金属元件受外力作用变形后，电阻片也相应变形而改变其电阻值。改变的电阻值通过电阻应变仪测定出来，即可从预先标定的数据中查出外力的大小。将此数据再标定到千斤顶油表上，即可用以进行作用力的控制。1404、千斤顶校验张拉千斤顶的校验方法

此外，也可采用双千斤顶卧放对顶并在其连接处装标准测力计进行标定。千斤顶A进油，B关闭时，读出两组数据：（1）N－Pa主动关系，供张拉预应力筋时确定张拉端拉力用。（2）N－Pb被动关系，供测试孔道摩阻损失时确定固定端拉力用。1414、千斤顶校验张拉千斤顶的校验注意事项1.注意事项（1）施加预应力所用的张拉设备及仪表应由专人使用和管理，并应定期维护和校验，以提高施加预应力时张拉力的控制精度。（2）千斤顶与压力表应配套检验、配套使用，即在使用时严格按照标定报告上注明的油泵号、油表号和千斤顶号配套安装成张拉系统使用。配套标定数据应进行线性回归，线性回归的相关系数R应不小于0.999。预应力孔道压浆密实度检测52023/12/12142143孔道压浆的重要性5、预应力孔道压浆密实度检测后张有粘结预应力混凝土结构，张拉力筋结束后要进行孔道压浆。孔道压浆饱满密实非常重要，一方面能为预应力筋和周围混凝土之间提供可靠的粘接力，确保混凝土与预应力筋能够协同工作；另一方面可以防止预应力筋锈蚀。144孔道压浆缺陷产生的原因及危害5、预应力孔道压浆密实度检测由于压降浆体泌水、残留空气的存在使得压浆孔道的出入口两端、曲线孔道的上凸段和排气孔附近容易出现局部空洞，给预应力筋的腐蚀甚至锈断埋下隐患，在国内外均出现过由于压降不饱满、预应力锈蚀造成的桥梁失效事故，轻者需要加固，严重者必须拆除重建，否则会酿成灾害性事故，造成不良后果。145压浆密实度检测方法5、预应力孔道压浆密实度检测孔道压浆的检测方法包括无损检测和有损检测两种。无损检测技术主要包括：超声波法（UP）、探地雷达法（GRP）、冲击回波法（IE）、声波散射追踪法和内窥镜法等。有损检测方法是早期使用的技术，主要为切片法和开槽法，检测客观性强，其作用是无损检测技术无法替代的。但该方法会对混凝土造成局部破损，并且检测效率低，费用较高，很容易对孔道内部的预应力筋造成损伤，因此孔道压浆检测一般均采用无损检测方法。146压浆密实度检测方法5、预应力孔道压浆密实度检测1.超声波法基本原理是利用超声波在混凝土中传播时，声时、波幅及频率等声学参数会发生变化，可以据此来分析判断缺陷情况。其检测过程为：超声波信号经过转换变为超声信号，再由超声信号变为电信号，经过处理得到孔道灌浆管道内部密实度信息。超声波法的声波的频率范围一般在20kHz～25MHz之间，其探测深度大、检测灵敏度高、成本低。但是该法需要从梁板两侧面对测，而且需要耦合，因此作业性差，效率很低，难以实用。147压浆密实度检测方法5、预应力孔道压浆密实度检测2.探地雷达法探地雷达法是通过高频电磁波来确定介质内部物质分布规律的一种地球物理方法。它是通过一端的天线发射电磁波，另一端的天线接收界面反射的电磁波，利用不同介质的电磁属性的不同，根据反射波的双程走时、振幅变化、极性特征、频谱特征等参数资料，来推断缺陷的埋藏深度、结构和几何形态等情况。由于受金属屏蔽，因此该法不适合于铁皮波纹管成孔，也不合适于钢筋密集状况，仅能在塑料波纹管或者无管状况使用，因此，该法适用范围较窄，条件要求苛刻，对缺陷不敏感，测试精度较低。148压浆密实度检测方法5、预应力孔道压浆密实度检测3.冲击回波法利用