2024公路桥梁锚下有效预应力检测技术规程反拉法

公路桥梁锚下有效预应力检测技术规程反拉法目  次前言 II范围 1规范性引用文件 1术语和定义 1基本规定 2检测仪器 3功能要求 3技术指标 3仪器自校 3检测准备 4一般要求 4方案和资料准备 5仪器准备 5现场准备 5检测 5检测流程 5仪器安装 5加卸载和数据采集 5锚下有效应力的确定 6锚下有效预应力的评定 6一般要求 6锚下有效预应力标准值 7锚下有效预应力评定 7检测记录、报告 8附录A（规范性）反拉法检测结果的数据处理和分析方法 9结果计算 9有效预应力偏差 10附录B（资料性）反拉法检测过程相关损失计算 12附录C（资料性）锚下有效预应力检测记录表 14I公路桥梁锚下有效预应力检测技术规程反拉法范围本文件适用于公路桥梁后张法预应力构件锚下有效预应力检测。规范性引用文件（包括所有的修改单适用于本文件。GB/T5223预应力混凝土用钢丝GB/T5224预应力混凝土用钢绞线GB/T14370预应力筋用锚具、夹具和连接器GB/T20065预应力混凝土用螺纹钢筋JT/T329公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器JTG/T3362公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范JTG/T3650公路桥涵施工技术规范JTGF80/1公路工程质量检验评定标准土建工程DB32/T4649-2024公路桥梁混凝土结构预应力施工质量检测评价技术规程术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1锚下有效预应力effectiveprestressunderanchorage预应力筋张拉锚固后,工作锚具锚口下预应力筋留存的预应力。[来源：DB32/T4649-2024，3.1]3.2锚下有效预应力标准值standardvalueofeffectiveprestressunderanchorage标准工况下，预应力筋张拉锚固后，锚口下留存的预应力值。该值可通过理论计算、标准试验或数理统计的方式获得。3.3反拉法lift-offtestmethod对已张拉的预应力筋施加反向张拉力，检测锚下有效预应力的方法。[来源：DB32/T4649-2024，3.3]3.4反拉终止应力terminationstressonlift-offtesting1反拉法检测中，当反拉终止时，检测设备读出的反拉力值。3.5锚下有效预应力同束不均匀度unevennessofeffectiveprestressinatendon同一束钢绞线中各单根钢绞线锚下有效预应力最大值和最小值的偏差程度。3.6锚下有效预应力同断面不均匀度unevennessofeffectiveprestressonacross-section同一断面上同类预应力筋束锚下有效预应力最大值与最小值的偏差程度。基本规定构件预应力张拉完成后，宜进行锚下有效预应力抽检。GB/T14370、GB/T20065、GB/T5223、GB/T5224的要求。锚下有效预应力检测应满足以下要求：预应力张拉施工记录完整，施工工艺、质量控制与施工规范及设计要求一致；检测前，进行检测方案和安全工作交底，明确检测工作技术要求和注意事项，做好危险源辨识、评估，检测时采取必要的安全措施；24检测过程中不改变夹片与钢束的原有咬合关系和位置，不出现错位；测；1JTG/T3650JTGF80/1的要求。表1预应力筋断丝、夹片破裂、锚具变形等限制值要求检测项目检测内容技术要求钢丝束、钢绞线束每束钢丝断丝或滑丝1根每束钢绞线断丝或滑丝1丝每个断面断丝和不超过该断面钢丝总数的百分比1%螺纹钢筋断筋或滑移不允许夹片横向、斜向破裂或断裂不允许顶面错位不超过2mm露出锚具外高度不超过4mm锚具锚孔过大塑性变形不允许锚垫板中心出现明显变形或破裂不允许检测完成后对预应力筋滑丝断丝、夹片破裂、锚夹具变形等现象进行检查。检测频率应按以下情况确定：首件预制件和工艺验证件的全部预应力束进行锚下有效预应力的检测；1%～5%的比例进行抽检，且每座4（559012检测仪器功能要求（含测力装置与位移测量装置自动记录和保存测力值、位移量等检测数据；能自动控制千斤顶的升降压；50ms；能实时显示位移、压力的时程曲线，给出锚下有效预应力实测值；检测过程不受人为影响，且检测结果不能被篡改。技术指标反拉加载设备应符合下列规定：1.21.5反拉加载设备具备均匀加卸载与稳压补偿能力等性能。测量设备应符合下列规定：1.5～215%～850.1mm，稳定工作温度范围-10℃～+45℃；0.01mm；1%；测量系统误差在±1.5%FS仪器自校预应力检测设备校准时应对力值示值误差与系统误差分别进行校准，并满足：1内置油压传感器 b)前置传感器标引序号说明1——计算机；2——集成液压站（内置油压传感器）；3——油管；4——反力架（示值校准平台）；5——上对中垫板；36——标准测力计（含对中装置）；9——前置传感器工装；10——锚具（含夹片）。图1示值校准结构0.32标引序号说明1——计算机；2——集成液压站（内置油压传感器）；3——油管；4——千斤顶；（含夹片）；7——标准测力计（含对中装置）；8——锚具（不含夹片）；9——锚垫板；图2系统误差校准示意有下列情况之一时，预应力检测设备应重新进行校准：6经维修或调整后、期间核查结果显示力值示值误差超过±2%FS经校准的预应力检测仪，在使用期间由检测人员参考校准方法对常用力值示值误差在测量点进行期间核查，以确认其校准状态的有效性，期间核查的周期可根据仪器使用频率确定。检测准备一般要求检测开始前，应收集和了解所检测构件的设计图纸和施工基本信息。锚下有效预应力检测前应扣除因预应力筋、锚夹具、预应力孔道、结构混凝土等相互作用产生的反拉力损失。反拉法检测过程的反拉应力损失计算时，应注意：JT/T3294执行；当无可靠实测数据时，可采用锚具生产厂商提供的数据；2%。50cm方案和资料准备检测前应制订检测方案。检测方案应包括检测构件和数量、检测现场情况、检测依据、检测方法和判定标准、检测人员和设备、检测计划等。应准备相关资料、表格等。仪器准备在使用前，应全面检查仪器，包括外观是否完好、电量是否充足、配件是否齐全等，且应通电试运行以检查仪器是否可用。应做好仪器出库入库台帐记录。现场准备应根据现场条件搭设操作平台，操作平台应安全可靠，利于操作。应配备安全保证措施，检测人员应佩戴安全帽，穿着工作服和绝缘鞋，检测作业平台高度超过2m检测前，应检查待检构件外观情况，如构件是否有漏浆、漏振、蜂窝、露筋等病害，锚具、夹片是否有破损、划痕，钢绞线是否有缩进等，并做好记录。检测检测流程程序如下：制订方案；c）施测；f）仪器安装仪器安装前，应清理干净待测预应力筋、工具锚、夹片和限位板等部件。安装反拉加载设备时应使力作用线与预应力筋的轴线重合，限位板应同夹片的外露量相适应。检测设备安装完成后应进行检查和调试。加卸载和数据采集2表2反拉法锚下预应力检测加卸载要求项目要求加卸载过程0→初应力→反拉终止应力p→0初应力宜为锚下控制应力con的10%～20%；稳定时间不少于1min；5反拉终止应力p宜不大于控制应力con加载速率宜不大于0.2con/min卸载速率宜不大于0.5con/min稳压补偿精度宜控制在±1%con1mm反拉过程应匀速稳定加载至反拉终止应力小于3pp注反拉终止应力 一般通过工作夹片退出工作反拉（或反拉应力位移曲线出现拐点突变加载过程中反拉力降低、或设计张拉控制应力con确定。因此要求多次记录位移量。当反拉终止应力为，且等于时，应稳压不少于3min；稳定时段内夹片位移量不大1mm0.1mm/min。时，应停止加载，查清原因，采取措施后再确定是否继续。锚下有效应力的确定根据测试所得伸长量与张拉力的曲线关系，确定锚下有效预应力数值及其相应的伸长量。根据测试结果，如果测试曲线上存在拉力突降点，则降低后的对应拉力数值即为锚下有效预应3图3锚下有效预应力的确定对软件判定结果存在疑问时，应进行人工复核。7.4.5A。锚下有效预应力的评定一般要求现场检测结束后，应对锚下有效预应力检测结果进行评定。单根张拉的预应力构件有效预应力评价内容包括锚下有效预应力偏差、锚下有效预应力同束不6均匀度、同断面不均匀度指标。锚下有效预应力标准值标准值的试验值确定应符合下列规定：标准试验梁按设计图纸制作。锚下有效预应力值可在预应力筋锚下安装测力传感器，通过标准张拉试验获取。31%。锚下有效预应力标准值取标准试验的锚下有效预应力算术平均值。标准值的理论计算值可采用公式（1）计算得到。式中：

Fs[con

l2

l4

)]Apk1000

…（1）Fscon248Apk

——锚下有效预应力标准值，单位千牛（kN）；——设计张拉控制应力，单位兆帕（MPa）；——预应力筋与管道壁之间摩擦引起的应力损失，单位兆帕（MPa）；——锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩损失，单位兆帕（MPa）；——混凝土的弹性压缩损失，单位兆帕（MPa）；——台座的弹性变形产生的应力损失，单位兆帕（MPa）；——预应力筋的公称截面面积，单位平方毫米（mm²）。注1：各项预应力损失计算参考JTG/T3362中的相关公式，并可参照本文件附录B给出的方法计算。锚下有效预应力标准值的统计值可根据本地区经验，通过数理统计确定。注：针对抗拉强度标准值fpk=1860MPa、公称直径为15.2mm、长度为20m～30m，设计张拉控制应力con为0.7fpk或0.75fpk的钢绞线预应力筋，给出了锚下有效预应力标准值的经验值，见表3。表3锚下有效预应力标准值的经验值设计张拉控制应力con/MPa锚下有效预应力标准值Fs/kN0.7fpk1680.75fpk178锚下有效预应力评定张拉锚固后的锚下有效预应力应符合设计锚下有效预应力标准值要求。16m4的规定。表4 锚下有效预应力大小控制要求构件类型有效预应力允许偏差/%不均匀度/%单点极值偏差/%单根整束断面同束断面7T/JSJTQX56－2024预制梁±6±5±452±7现浇±8±5±452±98.3.2条时，应评定为合格，否则评定为不合格。检测记录、报告C。检测报告应包括下列内容：工程概况，包括工程名称、结构型式、规模及现状等；委托单位、设计单位、施工单位及监理单位名称；检测单位名称、检测依据、设备型号等；检测原因、检测目的、检测项目、检测方法、检测位置、检测数量等；检测结果、评判结论，检测结论判定为存在缺陷时，应给出相关检测或处理建议；检测日期、报告完成日期；主检、审核和批准人员的签名；异常情况说明等附件。检测报告应结果明确、用词规范、文字简练，对容易混淆的术语和概念应以文字解释或图例、图像说明。8附录A（规范性）反拉法检测结果的数据处理和分析方法结果计算当（A.2）计算。F(pt)Apkn

…（A.1）e 1000Apk式中：

eon1)1000n

…（A.2）Fe——锚下有效预应力,单位千牛（kN）；pp——反拉终止应力，单位兆帕（MPa）；1——反拉补偿应力，预应力筋拉动至反拉终止时的弹性补偿应力，单位兆帕（Ma）；t——反拉应力损失，单位兆帕（MPa）；Apk——预应力筋的公称截面面积，单位平方毫米(mm²)；n ——预应力筋根数。当预应力束为曲线型时，反拉补偿应力可按式(A.3)计算；当预应力束为直线型时，反拉补偿应力可按式(A.4)计算。0)E[L]

…（A.3）1 L 1e(L)0)E

…（A.4）1 L式中：——反拉终止时，实测预应力筋伸长量，单位米(m)；0——反拉终止时，预应力筋反拉段理论伸长量，单位米()；L——预应力筋反拉影响长度，为预应力筋两个工作锚锚下之间的持力长度，单位米(m)；E——预应力筋弹性模量，单位兆帕(MPa)；——预应力筋张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad)；k——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；——预应力筋与孔道壁的摩擦系数。预应力筋反拉段理论伸长量可按式（A.5）计算：plr式中：

0 E

…（A.5）lr——预应力筋反拉段长度，为反拉端工具锚与工作锚锚后之间的持力长度，单位米(m)。锚下有效预应力可根据反拉力-位移曲线，通过软件自动判读得到。注1：理想状态下反拉力-位移曲线如图4所示，图A.1中OA段为反拉段预应力筋的预紧阶段.AB段为反拉段预应力筋的弹性变形阶段，BC段为预应力筋拉动后自由段和反拉段预应力筋的共同变形阶段，B点对应的值即为锚下有效预应力值。因此，在一定条件下可通过曲线斜率变化率等方式由计算机自动判读。但现场实际检测得到的反拉力-位移曲线，由于反拉过程应力损失影响，拐点的出现并不明显，自动判读时需要结合实际并与理论计算综合得出。注2：当反拉终止应力到达设计张拉控制应力，反拉力-位移曲线若未出现拐点时，工程实践中通常给出锚下有效预应力的下限值。图A.1理想状态下反拉力-位移曲线有效预应力偏差待检构件的预应力筋逐根进行检测，测得单根预应力筋的有效预应力值进行计算。单根力值偏差计算见式（A.6）。式中：

Fei F

s

Fs100%

…（A.6）i——第i单根锚下有效预应力偏差(%)Fe——单根锚下有效预应力实测值，单位千牛（kN）；——锚下有效预应力标准值，单位千牛（kN）。整束平均力值偏差计算见式（A.7）式中：

~

FjFsFs

100%

…（A.7）~——整束锚下有效预应力平均力值偏差（%）；Fj——第j钢束实测锚下有效预应力平均值，单位千牛（kN）。断面平均力值偏差计算见式（A.8）式中：

F

FFs

100%

…（A.8）——断面锚下有效预应力平均力值偏差(%)；F——断面锚下有效预应力平均值，单位千牛（kN）。锚下有效预应力同束不均匀度计算见式（A.9）FemaxFemin100%FemaxFemin

…（A.9）10式中：——锚下有效预应力同束不均匀度(%)；Femax——同束中单根预应力筋锚下有效预应力最大检测值（kN）；Femin——同束中单根预应力筋锚下有效预应力最小检测值（kN）。计算同断面不均匀度时，应先计算同一断面之间对称孔道力值的不均匀度，再取其最大值或最小值作为同断面不均匀度。即式（A.10）、式（A.11）fmaxfmin j j 100%j fmaxfminj j （A.10）MAX：：式中：j

1 2 3 j

…（A.11）——第j对称孔道钢束平均力值的不均匀度(%)；——同断面不均匀度，取同断面不均匀度(对称孔道)的最大值(%)；fmax、fminj j ——第j对称钢束实测锚下有效预应力平均值最大值和最小值，单位千牛（kN）。注1：对于预制结构：预制箱梁、空心板等结构取本梁内对称张拉两侧孔道不均匀度最大值作为同断面不均匀度指标；预制T梁仅对对称孔道进行同断面不均匀度计算与评价。注2：对于现浇结构：对于纵向孔道、盖梁，应同断面对称抽检，选取抽检孔道，评价同断面不均匀度；对于横向预应力、竖向预应力、负弯矩等结构，可不评判同断面不均匀度。注3：各指标计算结果应精确到0.1%。注4：通过大量工程实践，锚下有效预应力同束(同断面)不均匀度计算采用“中间值”的概念，把“中间值”作为参考点，将检测点的最大值与最小值同“中间值”相比较，符合工程实际。11附录B（资料性）反拉法检测过程相关损失计算反拉法检测过程的孔道摩阻损失反拉法检测锚下有效预应力时，预应力筋与管壁之间摩擦引起的预应力损失l1，可按式（B.1）进行计算：式中：

1e(x]

…（B.1）l1——反拉检测预应力筋与管壁之间的孔道摩擦损失，单位兆帕（MPa）；con——设计张拉控制应力，单位兆帕（MPa）；x——预应力筋反拉端至计算截面的孔道长度，单位米（m）；——预应力筋反拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，rad；k——孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数；——预应力筋与孔道壁的摩擦系数。反拉法检测过程的锚具及夹片变形、接缝压缩损失反拉过程引起的锚具及夹片变形、接缝压缩损失的计算方法如下：反摩擦影响长度lf（B.1）可按下列式（B.2）计算：图B.1考虑反摩擦后预应力损失计算简图Epd

lf

…（B.2）d为单位长度由管道摩擦引起的预应力损失，按式（B.3）计算：d

0ll

…（B.3）式中：0——反拉端锚下控制应力，反拉检测时为conl——预应力筋扣除沿途孔道摩擦损失后锚固端应力；l——反拉端至锚固端的距离；当lf≤lx处考虑反摩擦后的预应力损失x2).4）、式（B.5）计算：()lf