《公路桥梁有效预应力检测技术规程》

ICS93.040

CCSP28

DB45

广西壮族自治区地方标准

DB45/TXXXX—2020

公路桥梁有效预应力检测技术规程

Technicalcodeofpracticeforeffectiveprestressdetectionofbridges

（征求意见稿）

2020-XX-XX发布2020-XX-XX实施

广西壮族自治区市场监督管理局发布

DB45/TXXXX—2020

公路桥梁有效预应力检测技术规程

1范围

本文件规定了公路桥梁有效预应力检测技术的要求。

本文件适用于广西境内公路桥梁有效预应力检测评定，市政、铁路桥梁有效预应力检测评定可参照

使用。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件。不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本

文件。

JG/T319预应力用电动油泵

JG/T321预应力用液压千斤顶

JTG/T3650公路桥涵施工技术规范

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

有效预应力effectiveprestress

预应力张拉锚固后，张拉控制应力扣除相应损失后的留存应力。

3.2

反拉法reversetensionmethod

采用在锚头外露预应力筋上施加反向张拉力以检测、验证有效预应力的方法，包括整束反拉法和逐

根反拉法。

3.3

自振频率法self-vibrationfrequencymethod

对于先张法预应力构件，对预应力筋施加一个瞬时激振后，通过测试其自由振动频率，并计算确定

其预应力值的方法。

3.4

应力传感器法presetstresssensormethod

在预应力张拉前将应力传感器预先安置在预应力筋上以监测预应力筋应力变化的方法。

3.5

有效预应力标准值standardvalueofeffectiveprestress

标准工况下，预应力筋张拉锚固后，锚口下留存的预应力。该值可通过理论计算、标准试验或数理

统计方获得。

3

DB45/TXXXX—2020

3.6

有效预应力同束不均匀度unevennessofeffectiveprestressinatendon

同一束预应力筋中单根钢绞线有效预应力最大值和最小值的偏差程度。

3.7

有效预应力同断面不均匀度unevennessofeffectiveprestressinacrosssection

同一断面上各束预应力筋有效预应力最大值和最小值的偏差程度。

4总则

4.1公路桥梁预应力施工应进行有效预应力检测。

4.2从事公路桥梁有效预应力检测的机构应拥有相应检测资质，检测参数应通过检验检测机构资质认

定，检测人员应培训合格并持证上岗。

4.3检测仪器设备应配套齐全、功能完整，经检定或校准并合格，主要技术参数应符合本文件要求。

4.4现场检测应满足国家有关安全生产的规定，具备有效的安全措施，当检测出现异常时，应立即停

止检测，查明原因，在排除异常后，重新检测。

4.5公路桥梁有效预应力检测除应执行本文件要求外，尚应符合国家、行业现行有关标准的规定。

5有效预应力检测

5.1基本规定

5.1.1一般规定

5.1.1.1公路桥梁有效预应力检测优先采用反拉法，根据需要可采用自振频率法或应力传感器法。

5.1.1.2反拉法检测宜在张拉施工完成后24h内，未切割预应力筋，孔道注浆之前进行。具体方法可

参照5.2和5.3实施。

5.1.1.3自振频率法可用于先张法施工公路桥梁有效预应力检测，应在预应力张拉完成后、混凝土浇

筑前进行，具体方法可参照附录A实施。

5.1.1.4应力传感器法可用于先张法、后张法施工公路桥梁有效预应力检测、监测与评定。具体方法

可参照附录B实施。

5.1.2抽样

公路桥梁有效预应力检测采用随机抽样，抽样符合以下要求：

a)预应力预制梁（板），每个梁场不同结构形式、施工工艺和浇筑材料的梁（板），最初施工的

3片应进行检测，不足3片应全检，后续梁片宜按不低于同批次梁（板）数的10%抽检，抽检

梁（板）的所有预应力筋均需检测。简支转连续桥梁至少保证1个锚固面的所有负弯矩预应力

筋均进行检测。

b)预应力现浇梁（板），每座桥宜按不低于纵向预应力筋总数的10%抽检，且每座桥至少保证1

个锚固面的所有纵向预应力筋均进行检测。

c)横向、竖向、环向预应力筋宜按不低于同类型预应力筋总数的8%抽检，且不少于3束。

5.2仪器设备

5.2.1有效预应力检测设备应具有下列功能：

a)自动控制千斤顶的升降压；

4

DB45/TXXXX—2020

b)实时采集位移、压力信号，最小采样时间间隔1ms；

c)实时显示位移、压力的时程曲线，给出有效预应力实测值。

5.2.2有效预应力检测设备应在计量部门通过力学精度和检测精度标定，并应满足下列精度要求：

a)示值误差：±1%FS；

b)示值重复性：1%FS；

c)测量误差：±1.5%FS；

d)测量重复性：1%FS。

5.2.3正式开展有效预应力检测前，应按照附录C对仪器设备进行校验，检测仪器设备包括反向张拉

系统和数据采集分析系统，如图1。

图1反拉法有效预应力检测装置示意图

5.3现场检测

5.3.1检查检测现场是否满足作业和人员安全的要求。检测前应采用挡板等可靠措施，避免可能出现

的钢绞线断裂、夹片飞出而对现场人员造成伤害。

5.3.2检查设备主要参数的设置是否正确。

5.3.3按顺序安装限位装置、千斤顶，连接控制网络，启动检测设备。

5.3.4对液压泵站、千斤顶进行联机升压、退顶测试。

5.3.5反拉法检测有效预应力流程如图2。

图2反拉法检测有效预应力流程图

5.3.6加卸载及数据采集应符合下列规定：

a)加卸载过程宜为：0→初应力→反拉终止应力σp→0，初应力宜为0.1σcon~0.2σcon，反拉终止

应力宜为σcon，加载速率不宜大于0.2σcon/min，卸载速率不宜大于0.5σcon/min；

b)初应力稳定时间不少于1min，当位移量稳定后，测量并记录初始应力值及初始位移量；否则

应停止加载，找出原因并重新试验；

5

DB45/TXXXX—2020

c)反拉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应力及位移量；

d)当反拉终止应力为σcon时，宜稳压不少于3min，当预应力筋位移量稳定时，测量并记录反拉

应力及位移量，否则继续稳压至位移变化量小于0.1mm/min。

6有效预应力评定

6.1一般规定

6.1.1现场检测结束后，应对有效预应力检测项目的相关指标进行判定，并根据判定结果对有效预应

力质量进行评定。

6.1.2有效预应力检测项目的判定指标包括有效预应力偏差、有效预应力同束不均匀度、有效预应力

同断面不均匀度。

6.1.3有效预应力标准值宜采用标准试验检测得出实验值，当无可靠试验数据时，可通过理论计算得

出计算值或基于数理统计得到经验值确定。

6.2判定标准

6.2.1有效预应力偏差

有效预应力偏差按式（1）计算。

FF−

=es100%....................................(1)

Fs

式中：——有效预应力偏差；

Fs——有效预应力标准值；

Fe——有效预应力。

6.2.2有效预应力同束不均匀度

有效预应力同束不均匀度按式（2）计算。

FF−

=eemaxmin100%..................................(2)

FF+

eemaxmin

式中：——有效预应力同束不均匀度；

F——同一束中单根预应力筋有效预应力最大检测值；

emax

F——同一束中单根预应力筋有效预应力最小检测值。

emin

6.2.3有效预应力同断面不均匀度

有效预应力同断面不均匀度按式（3）计算。

FF''−

=eemaxmin100%..................................(3)

FF''+

eemaxmin

式中：——有效预应力同断面不均匀度；

F'——同断面中同束预应力筋平均单根预应力最大检测值；

emax

6

DB45/TXXXX—2020

F'——同断面中同束预应力筋平均单根预应力最小检测值。

emin

6.2.4有效预应力偏差、同束不均匀度和同断面不均匀度应满足表1的要求。

表1有效预应力检测判定标准一览表

项目允许偏差（%）

单根±5

有效预应力偏差

整束±5

有效预应力同束不均匀度5

有效预应力同断面不均匀度2

6.3质量评定

6.3.1有效预应力检测项目的相关指标满足6.2.4条时，判定合格，否则判定不合格。

6.3.2有效预应力偏差大于±15%时，可直接评定该批次不合格。

6.3.3有效预应力检测项目的合格率应根据同一批次各检测项目总数分别进行计算，且不得低于90%。

7

DB45/TXXXX—2020

AA

附录A

（规范性附录）

自振频率法

A.1仪器设备

A.1.1信号激发和接收装置应满足以下要求：

——激振设备可采用冲击锤，也可采用可调频幅的专用激振器；激发信号的频率范围应为

100Hz~25kHz；

——接收传感器频响范围宜在10Hz~100kHz，宜采用加速度型传感器。

A.1.2信号采集仪器设备应满足以下要求：

——频响范围，10Hz～500kHz；

——采样精度，24bit；

——采样间隔，2μs；

——工作温度，-10℃～50℃。

A.1.3数据处理软件应具有带通滤波、频谱分析、相关分析等功能。

A.2现场检测

A.2.1检测工作应按以下规定布置：

——测点宜布置在预应力筋中间点，也可选择在预应力筋1/4~1/2位置；

——激发点位置选择在接收传感器附近；

——激发方向应与接收传感器接收方向相同。

A.2.2对每个测点，应采取统一激振方法重复采集，记录信号不少于3次数据，且保证波形频谱基本

一致。

A.3数据处理与分析

A.3.1测试数据中的异常值，应该舍去。

A.3.2预应力筋张拉力计算公式：

4mL22fn22EI

F=−n................................(A.1)

nL22

式中：

F——张拉力；

m——单位长度的预应力筋质量；

L——预应力筋锚固点之间净距；

n——频率阶次；

fn——阶频率；

EI——钢束的抗弯刚度。

8

DB45/TXXXX—2020

附录B

（规范性附录）

应力传感器法

B.1仪器设备

B.1.1预置应力传感器可选用机械式传感器、钢弦式传感器进行有效预应力检测；预置应力传感器选

用光纤光栅传感器（FBG)时，可进行预应力筋应力应变检测和监测。

B.1.2传感器参数应满足下列要求：

B.1.3机械式、钢弦式应力传感器量程应符合测量要求,测量精度不小于1μs；

B.1.4光纤光栅传感器的波长量程范围为20nm，测量误差不大于0.02nm。

B.1.5应力传感器在选用、安置前应进行参数标定。

B.2现场检测

B.2.1应力传感器宜安置在预应力筋的单根预应力筋上，安置方向为沿预应力筋螺旋方向。

B.2.2应采用粘结方式在预应力筋上安置应力传感器，不应采用焊接方式在预应力筋上安置应力传感

器。

B.2.3预置传感器及引线应妥善保护，光纤光栅传感器应采取保护性封装，避免因张拉施工、注浆施

工而造成破坏。

B.3数据分析与处理

B.3.1机械式应力传感器的被测应力，由输出的应变除以灵敏系数获得，即：

=f.......................................(B.1)

式中：

——被测应力值；

——应变值；

f——传感器应力灵敏度系数。

B.3.2钢弦式应力传感器的张拉力按式（B.2）计算：

4mLf22

F=n....................................(B.2)

n2

式中：

F——张拉力；

m——单位长度的预应力筋质量；

L——预应力筋锚固点之间净距；

n——频率阶次；

9

DB45/TXXXX—2020

fn——n阶频率。

B.3.3光纤光栅应力传感器进行应力监测时，总应变按（B.3）计算：

....................................(B.3)

=−f

B.3.4如果构件温度有变化，应按（B.4）进行温度补偿、计算出总应变值：

*................................(B.4)

=−Tf−

式中：

——光纤光栅轴线总应变值；

——波长初始值；

——波长变化值；

——修正的光热常数；

T——温度变化值；

f——传感器应变灵敏度系数。

10

DB45/TXXXX—2020

附录C

（规范性附录）

锚下预应力检测设备校验方法

C.1总则

C.1.1为了指导预应力检测设备进场检测，确保预应力施工质量和安全，特制定本文件。

C.1.2预应力检测设备必须符合设计和产品标准的规定，并应有合格证明。

C.1.3校验预应力检测设备中采用的各种计量和检测器具、仪器、仪表和设备，应符合国家现行计量

法规的规定，其精度等级不应低于被检对象的精度等级。

C.1.4预应力检测设备的校验除应按本文件执行外，尚应符合国家现行标准规范的规定。

C.2校验准备

C.2.1试验梁或反力架。

C.2.2测力传感器、游标卡尺。

C.3要求

C.3.1基本要求

预应力检测设备是验证张拉施工结果的关键，检测设备的检测原理的正确性、检测结果的精准性至

关重要。因此检测设备进场前必须经过国家计量部门校准认证：既要有仪器力学精度标定，又有测量精

度认定，并出具相应标定证书，同时可结合现场验证。

C.3.2外观要求

C.3.2.1预应力检测设备的按钮、指示灯、各个接口应无破损，并满足正常工作的要求。

C.3.2.2预应力检测设备应有铭牌，且铭牌上应清晰的标出名称、规格、测量范围和准确度、制造厂

名、出厂编号及日期等。

C.3.3主要技术指标

C.3.3.1最大拉力：220kN。

C.3.3.2检测精度：±1.5％FS。

C.3.3.3检测重复性：1.5％。

C.3.3.4显示仪分辨率：0.1kN。

C.3.3.5示值误差：±1.0％FS。

C.3.3.6回零误差：±0.5％FS。

C.3.3.7示值重复性：1.0％。

C.3.4液压性能要求

C.3.4.1空载性能

11

DB45/TXXXX—2020

应满足以下要求：

——空载压力下，对油泵进行节流、换向、截止阀的操作时，油路应正确，操作应轻便，电机、油

泵运转应正常。空载流量应在理论流量的95％～105％范围内；

——空载时液压系统不能有外泄漏；

——系统起动压力不应大于额定压力的2%。

C.3.4.2满载性能

应满足以下要求：

——在额定工况下运转时，5min内压力的示值波动范围不应超过额定压力的±1％；

——在额定压力持荷5min，各控制阀的总压力下降值不应大于1％FS；

——在额定压力下，当采用压降法测量千斤顶内泄漏量时，5min内压降值不应大于额定压力的1％；

当采用沉降法测量千斤顶内泄漏量时，10min内活塞回缩量不应大于0.5mm。

C.3.4.3压力稳定性

应满足以下要求：

——设备应符合JG/T319和JG/T321中的规定要求；

——对设备进行承载试验，试验载荷为0.7倍额定载荷。带载荷试验连续作业循环次数不小于30

次进行。机构及结构应正常，液压系统无泄漏。

C.4主要性能检定

C.4.1力学精度

C.4.1.1预应力检测设备的力学精度标定示意图如图C.1所示。

图C.1力学精度标定示意图

C.4.1.2力学精度标定的内容包括但不限于以下内容：

——回零误差：按式（C.1）计算；

12

DB45/TXXXX—2020

'Fi0

f0=100%...................................(C.1)

FN

——示值平均值：按式（C.2）计算；

F

F=ij.....................................(C.2)

in

——示值误差：按式（C.3）计算；

FF−

q=i100%..................................(C.3)

FN

——示值重复性：按式（C.4）计算；

FF−

b=iimaxmin100%...............................(C.4)

F

式中：

Fi0——卸除试验力后的仪器示值；

Fij——仪器第i检定点、第j次测量的示值；

FN——仪器检测的上限值；

F—