预应力摩阻损失测试验方案

预应力摩阻损失测试试验方案

山东铁正工程试验检测中心有限公司

二〇一0年十一月八日

目录

1．概述 (1)

2. 检测依据 (1)

3. 检测使用的仪器及设备 (1)

4．孔道摩阻损失的测试 (2)

4.1 测试方法 (2)

4.2 试验前的准备工作 (3)

4.3 试验测试步骤 (4)

4.4 数据处理方法 (5)

4.5 注意事项 (7)

5．锚口及喇叭口摩阻损失测试 (8)

5.1 测试方法 (8)

5.2 测试步骤 (9)

附件1. 测试记录表格................................................ 错误！未定义书签。

1．概述

预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。预应力摩阻损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一，对它的准确估计将关系到有效预应力是否能满足梁使用要求，影响着梁体的预拱变形，在某些情况下将影响着桥梁的整体外观等。过高的估计会使得预应力张拉过度，导致梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂，且梁体延性会降低；过低的估计则不能施加足够的预应力，进而影响桥梁的承载能力、变形和抗裂度等。

预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关，相差较大，最大可达45％。工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数μ和管道偏差系数k来表征，虽然设计规范给出了一些建议的取值范围，但基于对实际工程质量保证和施工控制的需要，以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事实，在预应力张拉前，需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际测定，从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。

摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确，防止计算预应力损失偏小，给结构带来安全隐患；二是为施工提供可靠依据，以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量；三是可检验管道及张拉工艺的施工质量；四是通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。

2. 检测依据

（1）《公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3—2005）（2）《公路桥涵施工规范》（TB10203-2002）

（3）拟测试梁的设计图纸

3. 检测使用的仪器及设备

（1）2台千斤顶、2台高压油泵，2块0.4级精密压力表。

（2）2台传感器，1台读数仪，2根配套连接线缆。

（3）对中专用工装。根据现场条件确定。

（4）工具锚2套，工作锚1套，配套限位板1块。

（5）0.5mm精度钢板尺2把，记录用夹板2个，钢笔2，计算器1，记录纸若干。

4．孔道摩阻损失的测试

4.1 测试方法

管道摩阻常规测试方法以主被动千斤顶法为主，该方法主要存在测试不够准确和测试工艺等问题。其一：由于千斤顶内部存在摩擦阻力，虽然主被动端交替测试可消除大部分影响，但仍存在一定的影响；其二：千斤顶主动和被动张拉的油表读数是不同的，需要在测试前进行现场标定被动张拉曲线；其三：在测试工艺上，力筋从喇叭口到千斤顶张拉端的长度不足，使得力筋和喇叭口有接触，产生一定的摩擦阻力，也使得测试数据包含了该部分的影响。为解决上述问题，保证测试数据的准确，使用压力传感器测取张拉端和被张拉端的压力，不再使用千斤顶油表读取数据的方法。为保证所测数据准确反映管道部分的摩阻影响，在传感器外采用约束垫板的测试工艺，其测试原理如图1所示。采用该试验装置，由于力传感器直接作用在工具锚或千斤顶与梁体之间，因此各种压缩变形等影响因素在张拉中予以及时补偿，同时测试的时间历程比较短，避免了收缩与徐变等问题，因而两端力的差值即为管道的摩阻损失。

另外，为减少测试误差，采用固定端和张拉端交替张拉的方式进行，即测试过程中完成一端张拉后进行另一端的张拉测试，重复进行3次，每束力筋共进行6次张拉测试，取其平均结果。测试试验过程中应均匀连续地张拉预应力筋，中途不宜停止，防止预应力筋回缩引起的误差。传感器以及千斤顶安装时应确保其中轴线与预应力筋的中轴线重合。

筋以直线形式穿过喇叭口和压力传感器，力筋与二者没有接触，所测数据仅包括管道摩阻力，保证了管道摩阻损失测试的正确性。而常规测试中所测摩阻力包括了喇叭口的摩阻力，测试原理上存在缺陷。

(2) 数据准确可靠：采用穿心式压力传感器提高了测试数据的可靠性和准确性，不受张拉千斤顶的影响。

(3) 安装简单，拆卸方便：实测中仅使用一个千斤顶，被动端不再安装千斤顶，使得测试安装工作量大为减小。实测时预先将千斤顶油缸略加顶出，以便拆卸张拉端夹片；被动端夹片的拆卸待张拉千斤顶回油后，摇晃力筋即可拆卸夹片。

(4) 力筋可正常使用：从喇叭口到压力传感器外端，力筋与二者没有接触，不会对这部分力筋造成损伤，即两个工作锚之间的力筋没有损伤，可以正常使用。

(5) 对于较长的预应力钢束，如果千斤顶的行程不足时，为避免重复倒顶引起预应力钢筋回缩造成的误差，可以采取在张拉端用2台千斤顶串联后同时张拉。

4.2 试验前的准备工作

（1）原始数据收集。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）传感器、读数仪、千斤顶、高压油泵、精密压力表（0.4级）检查。

（3）传感器和读数仪的系统标定（用压力机），千斤顶和精密压力表的标定（用标定好的传感器、读数仪）。千斤顶应标定进油、回油曲线。

（4）根据标定结果，按每级5MPa确定张拉分级。

（5）现场确定传感器、千斤顶对中方法，检查位置是否有干涉。

（6）按照代表性原则选择试验孔道，每种线形的孔道基本包括在内，至少选择6个孔道，所选孔道基本均匀分布在截面的两侧，计算所选试验孔道钢绞线的下料长度并下料、穿束。

（7）孔道、梁端面清理干净。

（8）准备足够的记录表格。记录表格的格式见附件1。

（9）试验前应对有关人员进行技术交底。

4.3 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，每个管道张拉二次；

（5）仍按上述方法，但乙端封闭，甲端张拉，用同样方法再做一遍；

（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。

每级荷载下均需记录的测试数据有：主动端与被动端压力传感器读数、张拉端的油缸伸长量、油表读数、张拉端夹片外露量，所测数据均在记录本上即时记录。

4.4 数据处理方法

（1）二元线性回归法计算μ、K 值

分级测试预应力束张拉过程中主动端与被动端的荷载，并通过线性回归确定管道被动端和主动端荷载的比值，然后利用二元线性回归的方法确定预应力管道的k 、μ值。

计算公式为：

???????=+=+∑∑∑∑∑∑======n i n i n i i i i i i n i n i n i i i i i i l l k l l k 1

1121112ξθμθξθθμ 式中 i ξ——第i 个管道对应的值)P /P ln(12i -=ξ，P 1、P 2分别为主动端与被动端传感器压力；

i l ——第i 个管道对应力筋的水平投影长度(m)；

i θ——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：

22V H θθθ+=

式中：H θ为空间曲线在水平面内投影的切线角之和；

V θ为空间曲线在圆柱面内展开的竖向切线角之和。

n ——实际测试的管道数目，且不同线形的力筋数目不小于2；

μ——钢筋与管道壁间的摩擦系数；

k ——管道每米局部偏差对摩擦的影响系数。

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）固定μ值算k 值

由于梁两端孔道位置均被端模板固定，故认为弯起的角度一般不会出现较大的波动，整个孔道摩阻系数的变化主要取决于孔道位置偏差；μ值是材料固有性质，和施工

工艺没有关系，故可确定一固定的μ值，计算k 。

μ值的确定有两种方法，一是直接取规范规定值，二是测出μ值。μ值的测试可委托有关机构进行。

（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l i ；

②根据每级千斤顶油缸伸长值，计算每一级的钢绞线伸长值：Δl i =l i -l i-1；

③取Δl i 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=)(l l i ?-?∑，此处Δl i 一般取第一、二级即可。

（4）钢绞线伸长值精确计算

①被动端锚外钢束伸长值计算

Y

Y B A E L P L 111=

? 被动端锚外长度—被动端千斤顶压力—其中：

11L P B

②孔道长度范围内

钢束伸长值计算

其中：

ΔL 2——钢绞线伸长值；

P A 2——持荷5min 后主动端锚下力；

2()2222(1)()

kL A y y P L L e E A kL μθμθ-+??=-?+,i n n l l N ??=∑

L 2——钢绞线工作长度；

E y ——钢绞线弹性模量；

A y ——钢绞线束截面积。

③主动端锚外伸长值计算

Y

Y A A E L P L 313=

? 被动端锚外长度—主动端千斤顶压力—其中：

31L P A

④钢绞线伸长值：

321L L L L ?+?+?=?

（5)试验中钢绞线伸长值的估算

Y

Y B A A E L L L P P L 2))((32122+++=

? 被动端锚下压力—主动端锚下压力—其中：

22B A P P

4.5 注意事项

（1）张拉千斤顶与压力传感器的安装顺序如图1所示，被动端（锚固端）的钢环板换成千斤顶，约束垫板换成对中套（和压力传感器配套的）或限位板。

（2）千斤顶、压力传感器和喇叭口要严格对中（中心线重合），不要使压力传感器发生偏载，要使压力传感器均匀受压。

（3）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。

（4）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。

（5）试验前检查压力表指针是否在零读数位置。

（6）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。

可采用张拉端串联两台顶。

（7）试验中应及时处理数据，发现数据反常，应查找原因，看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。每做完一束均要计算实测伸长值、理论伸长值并校核误差。

（8）钢束弯起角指其圆心角，等于弧长除以半径。

5．锚口及喇叭口摩阻损失测试

5.1 测试方法

由于张拉过程中力筋不可避免的与喇叭口和锚圈口接触并发生相对滑动，必然产生摩擦阻力，而这些摩擦阻力包括在张拉控制应力中。而规范中有的给出了参考值，如锚圈口摩阻给出的参考值为5%，但要求有条件者要测试；而喇叭口摩阻则没有对应的参考数值，设计采用的喇叭口和锚圈口摩阻损失之和为张拉控制应力的6%，故此需要进行现场实测。

考虑到测试方便和准确测试所确定的内容，在地面上制作了一混凝土长方体，其尺寸大约为4.0m×0.8m×0.8m，留有与力筋管道相同的直线孔道，两端安埋了喇叭口。以此为试验平台，采用多组锚头和钢绞线反复测试此项损失。锚圈口摩阻损失测试采用工作状态的锚头(必须安装夹片)，然后通过其前后的压力传感器测得其数值，测试原理如图2所示。用两端传感器测出锚具和锚垫板前后拉力差值即为锚具的锚口摩阻和锚垫板摩阻损失之和，以张拉力的百分率计。每种规格锚具选取三套进行试验，每套锚具共计张拉2次。

1

（2）乙端封闭，甲端张拉，同样按上述方法进行三次，取平均值；

（3）两次的P?和η平均值，再予以平均，即为测定值。记录表格的格式见附件1。

5.3 钢丝回缩量测试方法

在后张预应力钢筋混凝土结构的施工中，钢丝回缩是个普遍性问题，也是影响预应力值精度的主要因素之一。

采用OVM锚具和YCW系列张拉千斤顶，其特点是不需要顶压器，而使用了限位板。在张拉力筋作业中，安装顺序一般是穿束、安装锚头和夹片、安装限位板、安装千斤顶、安装工具锚和夹片，此顺序是由里向外进行的。钢丝回缩量是指当千斤顶顶锚的小油缸行程到位之后，大油缸回油卸荷的同时，夹片随受拉的预应力钢绞线或钢丝束强劲回缩跟进的距离(锚固靠夹片自然跟进回缩将钢绞线夹住,不需顶锚)，由此引起结构的预应力损失，使施加的预应力达不到设计要求。

从上面过程可以看出，夹片包在限位板内部，回缩情况无法观察及测量，并且钢丝回缩量受张拉工艺、锚固方式、限位板深度等因素的影响。那么如何量测才能获得钢丝回缩量呢？事实上安装完成的张拉前，夹片可能与限位板没有接触，但张拉到位后，所有的夹片都与限位板处于接触状态，然后回油锚固，夹片带动钢丝回缩锚固，所以限位板槽深与夹片外露量之差即为钢丝回缩量。

预应力摩阻损失测试试验方案

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1．概述 预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。预应力摩阻损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一，对它的准确估计将关系到有效预应力是否能满足梁使用要求，影响着梁体的预拱变形，在某些情况下将影响着桥梁的整体外观等。过高的估计会使得预应力张拉过度，导致梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂，且梁体延性会降低；过低的估计则不能施加足够的预应力，进而影响桥梁的承载能力、变形和抗裂度等。 预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关，相差较大，最大可达45％。工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数μ和管道偏差系数k来表征，虽然设计规范给出了一些建议的取值范围，但基于对实际工程质量保证和施工控制的需要，以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事实，在预应力张拉前，需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际测定，从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。 摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确，防止计算预应力损失偏小，给结构带来安全隐患；二是为施工提供可靠依据，以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量；三是可检验管道及张拉工艺的施工质量；四是通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。 2. 检测依据 （1）《公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3—2005） （2）《公路桥涵施工规范》（TB10203-2002） （3）拟测试梁的设计图纸 3. 检测使用的仪器及设备 （1）2台千斤顶、2台高压油泵，2块0.4级精密压力表。

连续梁预应力摩阻损失测试方案

预应力摩阻损失测试试验方案 有限公司 20 年月日 目录

1．概述 (1) 2. 检测依据 (1) 3. 检测使用的仪器及设备 (1) 4．孔道摩阻损失的测试 (1) 4.1 测试方法 (1) 4.2 试验前的准备工作 (2) 4.3 试验测试步骤 (3) 4.4 数据处理方法 (3) 4.5 注意事项 (3) 5．锚口及喇叭口摩阻损失测试 (5) 5.1 测试方法 (5) 5.2 测试步骤 (5)

1．概述 预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。预应力摩阻损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一，预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关，相差较大，最大可达45％。工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数μ和管道偏差系数k来表征，虽然设计规范给出了一些建议的取值范围，但基于对实际工程质量保证和施工控制的需要，以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事实，在预应力张拉前，需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际测定，从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。 摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确，防止计算预应力损失偏小，给结构带来安全隐患；二是为施工提供可靠依据，以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量；三是可检验管道及张拉工艺的施工质量；四是通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。 2. 检测依据 （1）《铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3—2005）（2）《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002） （3）拟测试梁的设计图纸 3. 检测使用的仪器及设备 （1）2台千斤顶、2台高压油泵，2块0.4级精密压力表。 （2）2台传感器，1台读数仪，2根配套连接线缆。 （3）工具锚2套，工作锚1套，配套限位板1块。 （4）0.5mm精度钢板尺2把，记录用夹板2个，钢笔2，计算器1，记录纸若干。 4．孔道摩阻损失的测试 4.1 测试方法 管道摩阻常规测试方法以主被动千斤顶法为主，该方法主要存在测试不够准确和测试工艺等问题。为保证测试数据的准确，使用压力传感器测取张拉端和被张拉端的压力，不再使用千斤顶油表读取数据的方法。为保证所测数据准确反映管道部分的摩阻影响，在传感器外采用约束垫板的测试工艺，其测试原理如图1所示。采用该试验装置，由于力传感器直接作用在工具锚或千斤顶与梁体之间，因此各种压缩变形等影响因素在张拉

钻井过程中摩阻监测

钻井过程中摩阻和扭阻监测 1．为什么要监测摩阻? 帮助追踪井下环境和井眼不稳定性问题； 帮助在接立柱前的循环、循环一周或多周、用高粘/高密度/低粘等泥浆密度清洗井眼、短起下等作业时，判断井眼清洁效果； 帮助确认岩屑床（和ECD，震动筛上的岩屑返出量一起进行）； 帮助确定扭矩问题，钻井设备的负荷能力以及最大可钻达深度和最大套管可下入深度； 帮助判断泥浆的润滑性，泥浆比重的效果，泥浆性能的变化； 帮助确定每口井的裸眼和套管摩擦系数，为丛式井施工建立摩擦系数数据库； 判断井眼轨迹增/降斜、增/降方位井段对摩阻的影响； 帮助解决下套管/尾管时遇到的问题； 帮助优化BHA和套管串，以及是否需要使用降扭矩工具。 2．理论摩阻曲线 由D&M根据实际井眼尺寸，实际BHA结构，设计轨迹，正确的泥浆性能等参数建立理论上的摩阻曲线。如果能获得实际井眼测斜数据和实际BHA工具，最好根据这些参数重新绘制； 理论摩阻曲线应显示起钻，下钻和提离井底时的旋转扭矩； 确保考虑了套管和裸眼在根据泥浆性能和实际经验确定的摩擦系数； 非常重要的是，理论曲线中应有一条摩擦系数为0的悬重曲线，这条曲线将用于标定理论曲线。如果理论曲线是正确的，旋转时的悬重将和理论曲线完全吻合。 在理论摩阻表中加入最大悬重曲线，该曲线将用于表明钻具使用或钻井设备极限负荷。 注意：理论摩阻曲线是根据动态摩擦系数来确定的。监测摩阻时，悬重是在钻具开始运动且旋重稳定后的读数。 3．需要监测的参数 总共需要四个参数： 上提旋重：保持同样的速度，上提钻具至少5-6米。 下放旋重：保持同样的速度，下放钻具至少5-6米。 旋转悬重：离开井底至少1-2米后，旋转钻具时的悬重。 扭矩：离开井底以旋转钻进时的转速旋转钻具时的扭矩。 注意：在进行摩阻测试时，也需要记录开始上提钻具时最大的静态悬重，这一数据将用于确定从静态到动态的悬重是否会超过钻井设备或钻具的极限。确保任何时候悬重都不要超过钻具或钻井设备的极限负荷。

预应力筋张拉时的摩阻损失

预应力筋张拉时的摩阻损失 作者：Yao Manling （姚满玲），Pei Chengrun （裴承润） （北京市政路桥控股集团北京公路桥梁建设公司，北京） 【摘要】：由于预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失，张拉力沿孔道长度而减少；当预应力筋孔道长度较大和预应力筋有一定的包角时，张拉预应力筋时的应力损失不是用超张拉的张拉方法能够解决的。 【关键词】：孔道摩阻，张拉，超张拉，张拉力损失 1、概述： 对于后张预应力筋，由于预应力筋与孔道壁之间的摩擦引起的预应力损失、锚具变形及预应力筋内缩、预应力筋与台座之间温差引起的预应力损失、预应力筋松弛引起的损失、混凝土收缩徐变引起的预应力损失。这些损失都会对结构有效预应力产生影响。因此在预应力混凝土施工时，必须严格按照施工规范施工，以保证预应力筋的有效应力。 2、预应力筋孔道摩阻对预应力筋应力的影响： 由于预应力筋与预应力孔道之间的摩擦，预应力筋张拉时候，预应力筋在各个截面的应力和张拉力是变化的，而且遵循下面公式给予的关系。 预应力筋应力：)(μθσσ+-=kx con x e （公式：2-1） 预应力张拉力：)(μθ+-=kx con x e p p （公式：2-2） 张拉力损失： ()1') (μθ+--=kx con x e p p （公式：2-3）

由公式2-3知，因为预应力筋与预应力筋孔道之间摩阻的存在，张拉力沿预应力孔道是逐渐减小的。假若设计要求两端张拉而实际为一端张拉时候，则传递到非张拉端的张拉力因为孔道摩阻的存在而与设计要求的张拉力相当大的差距。 预应力筋伸长值计算公式：AE L P L p /=?（公式：2-4） μθμθ+-= +-kx e P P kx p ) 1()( （公式：2-5） 式中：P P —预应力筋平均张拉力（N ）； P —预应力筋张拉端的张拉力（N ）； x —从张拉端至计算截面的孔道长度（m ）； θ—从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； u —预应力筋与孔道壁的摩擦系数。 （注：当预应力筋为直线时P P =P ） 由上述公式可以发现，预应力筋与预应力孔道的之间的摩擦，对预应力筋的伸长值是有影响的。现行《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）对预应力筋张拉实行双控的目的就是根据预应力筋的张拉伸长值检验实际张拉力。 3、工程实例： 3.1北京市西六环路（良乡～寨口）公路段第六标段（K10+200~K13+300）大灰厂路互通立交主线1号桥位于圆曲线段，曲线半径为1800米，桥孔布置为（30+35+30米）+（30+30+25米），桥全长187.56米。桥梁上部结构为预应力混凝土连续箱梁，分2联，

预应力混凝土桥梁孔道摩阻试验要点

预应力混凝土桥梁施工现场的孔道摩阻试验要点 滕晓艳 摘要：根据沪昆高铁杭州至长沙铁路客运专线HCHN Ⅰ标段绿豆坡特大桥施工现场的孔道摩阻试验，详细阐述施工现场孔道摩阻试验的必要性、测试方法、数据处理以及试验过程中的注意事项。掌握这些试验关键细节，有助于试验前的工作准备、试验过程的顺利进行,确保试验结果可靠。 关键词：混凝土桥梁；预应力孔道；施工；摩阻试验 本文在进行沪昆高铁杭州至长沙铁路客运专线HCHN Ⅰ标段绿豆坡特大桥施工现场的孔道摩阻试验的基础上，详细阐述施工现场孔道摩阻试验的必要性、测试方法、数据处理以及试验过程中的注意事项。 1 施工现场孔道摩阻试验的必要性 采用挂篮悬臂浇筑是国内建造大跨预应力混凝土桥梁的主要施工方法之一。为保证施工过程中结构安全、成桥以后的线形和受力状态合理，需要考虑多方面因素的影响，其中，精确计算预应力束的有效应力是一个重要因素。为此，有必要进行施工现场孔道摩阻试验，具体有以下三个具体原因： （1）虽然规范提供了孔道摩阻系数μ和偏差系数k 的使用范围，但是范围太大，取不同的值，会得到完全不同的孔道摩阻损失率。 （2）虽然可以根据施工采用的结构材料，在试验室进行模型试验，但是试验室和施工现场环境相差较大。 （3）如果施工现场得到的孔道摩阻系数μ和偏差系数k ，与设计值不同，并在规范规定的范围之内，应以实测的孔道摩阻系数μ 2 2.1 试验布置 2.2 试验过程 张拉控制力可以分5级(2O%，40%，60%，80%，100%)张拉至设计张拉力。对于每一级加载稳定后，需要同时记录读数仪和电动油泵的读数以及预应力束伸长量。 2.3 补充试验的说明 图1测得的总摩阻损失为孔道+锚头+喇叭口摩阻损失之和，因此，需要补充锚头摩阻试验及喇叭口摩阻试验。锚头摩阻试验及喇叭口摩阻试验可在试件上进行。由于本文重点阐述孔道摩阻试验，对于锚头摩阻试验及喇叭口摩阻试验，不再多述。 3孔道摩阻系数μ和偏差系数k 的确定 在预施应力过程中，离张拉端x 处，因管道摩阻而损失的预应力束内力值x F 为： A kx A x F e F F βμθ=-=+-]1[)( （1） 式中，A F 为张拉力，β为损失率，已经扣除了两端锚头+喇叭口摩阻损失率。 式（1）可写为

预应力张拉锚口摩阻损失试验方法

锚圈口摩阻损失试验 本实施性试验适合木刀沟特大桥30m连续T梁中跨中梁，孔道数为N1=7、N2=8、N3=8。 本试验目的在于测定孔道摩阻损失及锚圈口摩阻损失，确定超张拉系数。 本次试验在实体梁板（即曲线孔道）上进行，与《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011)附录测试方法不同（在直线孔道进行）。其原因是：在实际施工过程中，直线孔道并不多见，往往包含曲线孔道，优点在于更贴近施工环境，得出的数据更加准确。 孔道摩阻试验确定 试验原理： 梁板两端均不上工作锚，锚固段控制油压为4Mpa，张拉端分级张拉按照300KN每级增加直至张拉控制应力，得出孔道摩阻损失应力； 试验方法： 1、试验前准备： 穿好钢绞线的实体梁板（本次以单孔N2为测试孔）、配套锚具（工作锚、工作锚夹片、限位板、工作锚、工作锚夹片，配套的目的在于是钢绞线在同一轴线上，尽可能减少钢绞线与锚具摩擦，影响数据准确性。 2、孔道摩阻损失测定： 主动端千斤顶吊装，不上工作锚，千斤顶与梁体之间垫工作锚，限位板，被动端千斤顶吊装，不上工作锚，千斤顶与梁体之间垫工作锚，限位板，油缸预先伸出10cm（1、防止油缸被拉损坏2、方便回油退工具锚夹片）。 测定：本次选择中梁中跨N2孔道（8束钢绞线）进行试验，主动端1#千斤顶分级张拉按照300KN每级增加直至张拉控制应力，被动端（2#千斤顶）读数，反复3 次。 调换主被动端，重复以上步骤 3 次。

)1()(con s μθσσ+--=kx e 应力张拉端钢绞线锚下控制--con σ 摩擦系数预应力钢筋与管道壁的--μ ） 之和（线管道部分切线的夹角从张拉端至计算截面曲rad --θ2v 22h θθθ+= 擦的影响系数管道每米局部偏差对摩--k 管道长度从张拉端至计算截面的--x 根据以上公式推导出k 值和μ值，设主动端张拉力为P1,被动端为P2此时管道长度为x ，θ为管道全长的曲线包角，考虑上式两边同时乘以预应力钢绞线的 有效面积则得出：)1(p p -p ) (121μθ+--=kx e 即) (12p p μθ+-=kx e ，两侧取对数得()12/-ln P P kx =+μθ 令）（12/p p -ln y =，则y =+μθkx 由于测试误差和各孔道μ、k 值差异离散，利用最小二乘法原理， 令2 n 1 i i i i -kx n 1）（∑=+=Y A μθ 要使上式得最小值，必须满足条件； 0=??μA ，0k =??A 即 i n 1i i i i -kx n 2θμθμ）（∑=+=??Y A ，i n 1i i i i x -kx n 2k ）（∑=+=??Y A μθ 整理得 -x k n 1i n 1i i i n 1i i i 2 i =+∑∑∑===θθθμY 0 x -x k x i n 1 i n 1 i i n 1 i 2i i i =+∑∑∑===Y θμ

预应力混凝土管道摩阻实验

预应力混凝土管道摩阻实验 预应力混凝土箱梁 管道摩阻与锚圈口摩阻试验方案 1．试验概况 预应力混凝土箱梁为后张法预应力混凝土结构，预应力钢绞线采用φj15.24mm(单根截面积1.419cm2)高强度低松弛钢绞线，标准强度1860MPa。纵向预应力束19-φj15.24管道采用内径100mm 高密度聚乙烯波纹管成孔，纵向预应力束12-φj15.24管道采用内径90mm高密度聚乙烯波纹管成孔。纵向预应力束19-φj15.24、12-φj15.24采用群锚锚具，均为两端张拉。 箱梁纵向预应力束布置及管道相关参数见表1.1。 表1.1 预应力束布置及管道相关参数表 钢束编号钢束规格束数管道长度L(cm) 管道曲线角θ（度）管道曲线角θ （rad）位置 BF1 19-φj15.24 2 4748.2 14 0.2443 腹板 BF2 19-φj15.24 2 4936.2 14 0.2443 腹板 BF3 19-φj15.24 2 4921.5 14 0.2443 腹板 BF4 19-φj15.24 2 4928.9 14

0.2443 腹板 BB1 12-φj15.24 2 2596.1 29.7 0.5183 底板 BB2a 12-φj15.24 2 3393.3 29.7 0.5183 底板 BB2b 12-φj15.24 2 3394.7 29.7 0.5183 底板 BB3 12-φj15.24 4 4866.0 10 0.1745 底板 BT1 5-φj15.248 900 0 0 顶板 2．试验内容 本次试验包括两部分，管道摩阻试验和锚口摩阻试验。其中，管道摩阻试验的试验管道为低端侧BF1、高端侧BF4、底板BB3。主要通过测定三个管道张拉束主动端与被动端实测压力值，根据规范规定的公式计算摩擦系数μ和偏差系数k。 19孔群锚锚口摩阻试验在特制的混凝土试件上进行。试验主要测定锚口的摩阻损失。此外为测定喇叭口的摩阻损失，在试件上也要进行喇叭口的摩阻损失试验，方法是通过测试喇叭口与锚口摩阻损失之和，再从中扣除锚口摩阻损失，以确定喇叭口的摩阻损失。 3．试验原理 3.1 管道摩阻损失的组成

预应力摩阻损失测试试验方案

预应力摩阻损失测试试验方案 石家庄铁道学院 岩土与结构实验中心 二〇〇八年九月二十一日

目录 1．概述 (1) 2. 检测依据 (1) 3. 检测使用的仪器及设备 (1) 4．孔道摩阻损失的测试 (2) 4.1 测试方法 (2) 4.2 试验前的准备工作 (3) 4.3 试验测试步骤 (3) 4.4 数据处理方法 (4) 4.5 注意事项 (6) 5．锚口及喇叭口摩阻损失测试 (6) 5.1 测试方法 (6) 5.2 测试步骤 (7) 附件1. 测试记录表格 (9) 附件2. 资质证书 (10)

1．概述 预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。预应力摩阻损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一，对它的准确估计将关系到有效预应力是否能满足梁使用要求，影响着梁体的预拱变形，在某些情况下将影响着桥梁的整体外观等。过高的估计会使得预应力张拉过度，导致梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂，且梁体延性会降低；过低的估计则不能施加足够的预应力，进而影响桥梁的承载能力、变形和抗裂度等。 预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关，相差较大，最大可达45％。工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数μ和管道偏差系数k来表征，虽然设计规范给出了一些建议的取值范围，但基于对实际工程质量保证和施工控制的需要，以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事实，在预应力张拉前，需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际测定，从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。 摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确，防止计算预应力损失偏小，给结构带来安全隐患；二是为施工提供可靠依据，以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量；三是可检验管道及张拉工艺的施工质量；四是通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。 受中铁×××制梁厂的委托，石家庄铁道学院岩土与结构实验中心拟于2008年×月×日开始对××××进行预应力摩阻测试。 2. 检测依据 （1）《铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3—2005）（2）《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002） （3）拟测试梁的设计图纸 3. 检测使用的仪器及设备 （1）2台千斤顶、2台高压油泵，2块0.4级精密压力表。 （2）2台传感器，1台读数仪，2根配套连接线缆。 （3）对中专用工装。根据现场条件确定。 （4）工具锚2套，工作锚1套，配套限位板1块。 （5）0.5mm精度钢板尺2把，记录用夹板2个，钢笔2，计算器1，记录纸若干。

32m箱梁预应力孔道管道摩阻及张拉力的调整试验

32m箱梁预应力孔道管道摩阻及张拉力的调整试验 摘要：兰新第二双线32m铁路简支箱梁采用后张法预应力体系，根据在实梁上进行5种预应力筋束的孔道摩阻试验，测试孔道摩阻系数μ和偏差系数k，以检查预应力孔道的成孔情况，并根据测量数据对张拉力进行调整，保证实梁的有效预应力。 关键字：预应力摩阻系数偏差系数 1.引言： 预应力张拉是后张法预应力混凝土梁的一道极为重要的工序，如何准确将设计张拉力施加于梁体直接影响梁的耐久性、安全性、刚度及矢拱高度。后张梁管道摩阻是引起预应力损失的五个主要因素(混凝土收缩徐变、钢筋松弛、锚头变形及钢筋回缩、摩阻、混凝土弹性压缩)之一。由于施工过程中诸多不确定因素及施工水平的差异，张拉前应对管道摩阻现场测试，并根据测试结果对张拉力及管道进行调整，将设计张拉力准确施加至梁体。 兰新第二双线32m箱粱为后张法预应力混凝土结构，预应力束沿梁长通长布置，有腹板束和底板束两种。共有孔道27孔，其中5孔采用9—7φ15.2钢绞线，22孔采用10—7φ15.2钢绞线。钢绞线强度等级为1970 mpa。预应力管道采用橡胶抽拔棒抽拔成型，设计管道局部偏差影响系数k=0.0015、摩擦系数μ=O.55。 2 .摩阻测试的基本原理 张拉时，预应力钢绞线与孔道壁接触面间产生摩擦力引起预应力损失，称为摩阻损失。摩阻损失主要由于孔道的弯曲和孔道的偏差两部分影响所产生，从理论上说直线孔道无摩擦损失，但由于施工中孔道位置的偏差及孔道不光滑等原因，在钢绞线张拉时实际上仍会与孔道壁接触而引起摩阻损失，称此项为孔道偏差影响（长度影响）摩擦损失，其值较小，反映在系数k上；对于弯道部分除了孔道偏差影响之外，还有因孔道转弯，预应力钢绞线对弯道内壁的径向压力所引起的摩擦损失，一般称这部分影响为弯道影响摩擦损失，其值较大，并随钢筋弯曲角度的增加而增加，反应在系数μ上。 本次管道摩阻试验选取编号为N11、N9、N7、N3、N1b五个孔道。试验孔道的位置及管道相关参数见表1。

简述孔道摩阻试验方法与研究

简述孔道摩阻试验方法与研究 摘要：介绍桥梁预应力摩阻试验内容和方法,提出了以往预应力摩阻试验方法中存在的问题,针对问题从摩阻试验的测试技术上进行改进,使得桥梁预应力摩阻试验方法更具实际、合理。通过现场实践验证,其可操作性甚佳、具有较高的测试精度。总结了现场试验的一些经验和体会。 关键词：桥梁预应力控制张拉力摩阻损失 1 前言：在桥梁预应力钢绞线张拉施工过程中,总张拉力应为控制张拉力与千斤顶内摩阻力、钢铰线束与管道摩阻力、锚固端摩阻(工作锚、夹片)及固端喇叭口摩阻损失力之和。其中,千斤顶的内摩阻力在校准千斤顶时可确定;锚具产品其张拉的损失率为可确定数;而钢铰线束与管道摩阻力、锚固端摩阻及固端喇叭口摩阻损失力则需现场试验方可得到。对于后张法预应力混凝土桥梁而言,管道摩阻损失是预应力张拉各种损失的主要部分。因此,在桥梁预应力钢绞线张拉施工中,要施加多少张拉力,才能满足设计的要求尤为重要,而准确测定管道摩阻损失,是确定施工张拉力的重要依据。 试验的方法和测试的技术是获取高精度试验数据的手段。而在以往的实践中,试验方法及技术的实操难以实现,数据准确性难以保证。可见,在管道摩阻损失试验中,改进试验方法和测试技术,是提高试验精度,减少测试误差的有效途径。本文就是针对桥梁的摩阻试验,阐述了现场试验方法,对桥梁预应力管道摩阻损失试验方法进行改进,使试验方法更趋实际、合理、准确。同时,文章还总结了本课题组现场试验的一些做法和经验,可为同行提供借鉴和参考。 2 试验内容和方法 2.1试验方案 预应力摩阻损失包含:管道摩阻损失、喇叭口损失、锚具摩阻损失和工具锚损失等。为了得到预应力管道摩阻损失,就必须剔除喇叭口、锚具和工具锚摩阻损失。进行现场试验,获取现场张拉预应力摩阻损失。试验与实际预应力张拉的工况一样采用液压千斤顶加力,预应力摩阻损失量为主动、被动端斤顶的力差,所不同是张拉时喇叭口处的工作锚板不装夹片。喇叭口摩阻损失量可通过另做试验取得；厂家成型生产锚具可提供锚具摩阻损失率。 本项目预应力摩阻损失试验所用的张拉设备与现场施工时使用的张拉设备完全一致,仅是对长管道而采用多个千斤顶。为保证试验数据的精度,测定张拉力的系统由张拉千斤顶（YCW400型千斤顶）、压力传感器、游标卡尺。 2.2试验方法 （1）将经标定的压力传器与千斤顶安装在需试验的孔道上。将千斤顶与电

孔道摩阻试验作业指导书

作业指导书 批准人： 年月日颁布年月日实施编制：审核：

孔道摩阻试验作业指导书 一、主题内容与适用范围 摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确，防止计算预应力损失偏小，给结构带来安全隐患；二是为施工提供可靠依据，以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量；三是可检验管道及张拉工艺的施工质量；四是通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。 二、引用标准 （1）《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004） （2）《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）/附录C2 （3）拟测试梁的设计图纸 三、检查仪器 现场检测设备一览表表2-1 四、检查方法 1预应力束选择 试验选择预应力束的原则如下：（1）预应力束的长度不能太小，否则，摩阻损失较小，而影响因素较多，试验精度无法保证；（2）预应力束的长度不能过大，因为试验时预应力束为单端张拉，预应力束的伸长量较大，若预应力束长度过大则会增加试验的难度。（3）选取的预应力束尽可能包含最大弯起和最小弯起的钢束，便于后期数据的计算2测试方法

管道摩阻常规测试方法以主被动千斤顶法为主，该方法主要存在测试不够准确等问题。其一：由于千斤顶内部存在摩擦阻力，虽然主被动端交替测试可消除大部分影响，但仍存在一定的影响；其二：千斤顶主动和被动张拉的油表读数是不同的，需要在测试前进行现场标定被动张拉曲线；其三：在测试工艺上，预应力筋从喇叭口到千斤顶张拉端的长度不足，使得预应力筋和喇叭口有接触，产生一定的摩擦阻力，也使得测试数据包含了该部分的影响。为解决上述问题，保证测试数据的准确，使用压力传感器测取张拉端和被张拉端的压力，不再使用千斤顶油表读取数据的方法。为保证所测数据准确反映管道部分的摩阻影响，在传感器外采用约束垫板的测试工艺，其测试原理如图1所示。采用该试验装置，由于力传感器直接作用在工具锚或千斤顶与梁体之间，因此各种压缩变形等影响因素在张拉中予以及时补偿，同时测试的时间历程比较短，避免了收缩与徐变等问题，因而两端力的差值即为管道的摩阻损失。 另外，为减少测试误差，采用固定端和张拉端交替张拉的方式进行，即测试过程中完成一端张拉后进行另一端的张拉测试，每端重复进行3次，每束预应力筋共进行6次张拉测试，取其平均结果。测试试验过程中应均匀连续地张拉预应力筋，中途不宜停止，防止预应力筋回缩引起误差。传感器以及千斤顶安装时应确保其中轴线与预应力筋的中轴线重合。现场布置如图1。 图1 管道摩阻测试仪器布置图 该测试方法与常规测试方法比较，主要特点如下： (1) 测试原理正确：约束垫板的圆孔直径与管道直径基本相等，如此可使预应力筋以直线形式穿过喇叭口和压力传感器，预应力筋与二者没有接触，所测数据仅包括管道摩阻力，保证了管道摩阻损失测试的正确性。而常规测试中所测摩阻力包括了喇叭口的摩阻力，测试原理上存在缺陷。 (2) 数据准确可靠：采用穿心式压力传感器提高了测试数据的可靠性和准确性，不受张拉千斤顶的影响。 (3)实测时预先将千斤顶油缸略加顶出，以便拆卸张拉端夹片；被动端夹片的拆卸待张拉千斤顶回油后，摇晃预应力筋即可拆卸夹片。 (4) 预应力筋可正常使用：从喇叭口到压力传感器外端，预应力筋与二者没有接触，不会对这部分预应力筋造成损伤，即两个工作锚之间的预应力筋没有损伤，可以正常使用。

梁体的摩阻测试方案

1. 检测目的及测试内容 预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。预应力摩阻损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一，对它的准确估计将关系到有效预应力是否能满足梁使用要求，影响着梁体的预拱变形，在某些情况下将影响着桥梁的整体外观等。过高的估计会使得预应力张拉过度，导致梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂，且梁体延性会降低；过低的估计则不能施加足够的预应力，进而影响桥梁的承载能力、变形和抗裂度等。 预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关，相差较大，最大可达45％。工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数μ和管道偏差系数k来表征，虽然设计规范给出了一些建议的取值范围，但基于对实际工程质量保证和施工控制的需要，以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事实，在预应力张拉前，需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际测定，从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。 摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确，防止计算预应力损失偏小，给结构带来安全隐患；二是为施工提供可靠依据，以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量；三是可检验管道及张拉工艺的施工质量；四是通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。 2. 检测依据 （1）《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》（TB10752-2010） （2）《高速铁路桥涵工程施工技术规程》（Q/CR9603-2015） （3）《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/T3193-2008 （4）××桥设计文件。 3. 仪器设备 （1）张拉千斤顶及配套设备；

预应力摩阻损失测试试验方案

预应力摩阻损失测试 试验方案 山东铁正工程试验检测中心有限公司 二〇一0年十一月八日

目录 1．概述 (1) 2. 检测依据 (1) 3. 检测使用的仪器及设备 (1) 4．孔道摩阻损失的测试 (1) 4.1 测试方法 (1) 4.2 试验前的准备工作 (3) 4.3 试验测试步骤 (3) 4.4 数据处理方法 (4) 4.5 注意事项 (6) 5．锚口及喇叭口摩阻损失测试 (6) 5.1 测试方法 (6) 5.2 测试步骤 (7) 附件1. 测试记录表格 ............................................. 错误！未定义书签。

1．概述 预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。预应力摩阻损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一，对它的准确估计将关系到有效预应力是否能满足梁使用要求，影响着梁体的预拱变形，在某些情况下将影响着桥梁的整体外观等。过高的估计会使得预应力张拉过度，导致梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂，且梁体延性会降低；过低的估计则不能施加足够的预应力，进而影响桥梁的承载能力、变形和抗裂度等。 预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关，相差较大，最大可达45％。工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数μ和管道偏差系数k来表征，虽然设计规范给出了一些建议的取值范围，但基于对实际工程质量保证和施工控制的需要，以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事实，在预应力张拉前，需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际测定，从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。 摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确，防止计算预应力损失偏小，给结构带来安全隐患；二是为施工提供可靠依据，以便更准确地确定张拉控制应力和力筋伸长量；三是可检验管道及张拉工艺的施工质量；四是通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。 2. 检测依据 （1）《公路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3—2005）（2）《公路桥涵施工规范》（TB10203-2002） （3）拟测试梁的设计图纸 3. 检测使用的仪器及设备 （1）2台千斤顶、2台高压油泵，2块0.4级精密压力表。 （2）2台传感器，1台读数仪，2根配套连接线缆。 （3）对中专用工装。根据现场条件确定。 （4）工具锚2套，工作锚1套，配套限位板1块。 （5）0.5mm精度钢板尺2把，记录用夹板2个，钢笔2，计算器1，记录纸若干。 4．孔道摩阻损失的测试 4.1 测试方法

摩阻试验方案

京沪高速铁路 沧德特大桥跨104国道（45+3×70+45）m预应力 混凝土连续梁桥摩阻、锚口、喇叭口损失试验方案 兰州交通大学土木工程学院 2009年04月

1 工程概况 1 工程概况 京沪高铁沧德特大桥跨104国道（45+3×70+45）m预应力混凝土连续梁桥，梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。箱梁顶宽12.0m，箱梁底宽6.7m。顶板厚度40至50cm按折线变化，底板厚度40至90cm，按直线线性变化，腹板厚48至80cm，厚度按折线变化，中支点处腹板局部加厚到165cm。 梁全长为301.5m，计算跨度为45+3×70+45m。中支点处梁高6.5m，跨中9m直线段及边跨15.25m直线段梁高为3.5m，梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.75m。 箱梁采用三向预应力体系，纵向预应力筋采用1×T5224-2003预应力钢绞线，锚固体系采用OVM自锚式拉丝体系，张拉采用与之配套的机具设备，管道形成采用金属波纹管成孔。 2 试验的必要性 由于预应力筋过长或弯曲过多都会加大预应力筋的孔道摩阻损失，特别是弯曲多、弯曲半径小、弯曲角度较大的预应力筋，两端张拉时，中间段的有效预应力损失较大。实测资料表明：虽然孔道材质、力筋束种类以及张拉控制力相同，不同单位施工的梁所用的钢绞线与波纹管的实测孔道摩阻系数却大不相同，同一单位施工的不同孔道的摩阻系数也存在差异。 作为张拉的控制条件，如果孔道有漏浆堵塞现象，若不校核伸长值，就会使有效预应力达不到设计要求；另外，在施工过程中，预应力孔道埋设与设计存在误差时，预应力损失也是不同的，这时，设计伸长值若按照以往经验计算是不能真实反映实际施工情况的。因此，测量预应力筋的摩阻力，是确保施工质量的有效措施。 锚口、喇叭口损失在预应力的损失中也占有较大的比重，为保证预应力束的锚下应力，需要测试锚口和喇叭口的损失。 为解决孔道摩阻、锚口、喇叭口常规测试中存在的问题，保证测试数据的准确性，在本桥梁体孔道摩阻试验中，使用穿心式压力传感器测试张拉端和被动端的压力以代替千斤顶油压表读取数据的方法，提高了测试数据的可靠度与准确性，测试结果不受千斤顶油压表读数分辨率较低的影响；并在传感器外采用约束垫板的测试工艺，以保证张拉过程中压力传感器与张拉千斤顶对位准确。 3 摩阻损失组成

预应力损失测试

1．概述 预应力摩阻测试包括锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻三部分。预应力摩阻 损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一，对它的准确估计将关 系到有效预应力是否能满足梁使用要求，影响着梁体的预拱变形，在某些情况下 将影响着桥梁的整体外观等。过高的估计会使得预应力张拉过度，导致梁端混凝 土局部破坏或梁体预拉区开裂，且梁体延性会降低；过低的估计则不能施加足够 的预应力，进而影响桥梁的承载能力、变形和抗裂度等。 预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关，相 差较大，最大可达45％。工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数μ和管道 偏差系数k来表征，虽然设计规范给出了一些建议的取值范围，但基于对实际工 程质量保证和施工控制的需要，以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事 实，在预应力张拉前，需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际 测定，从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。 摩阻测试的主要目的一是可以检验设计所取计算参数是否正确，防止计算预 应力损失偏小，给结构带来安全隐患；二是为施工提供可靠依据，以便更准确地 确定张拉控制应力和力筋伸长量；三是可检验管道及张拉工艺的施工质量；四是 通过大量现场测试，在统计的基础上，为规范的修改提供科学依据。 2. 检测依据 （1）《铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3—2005） （2）《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002） （3）拟测试梁的设计图纸 3. 检测使用的仪器及设备 （1）2台千斤顶、2台高压油泵，2块0.4级精密压力表。 （2）2台传感器，1台读数仪，2根配套连接线缆。 （3）对中专用工装。根据现场条件确定。 （4）工具锚2套，工作锚1套，配套限位板1块。 （5）0.5mm精度钢板尺2把，记录用夹板2个，钢笔2，计算器1，记录纸若干。

压裂施工中摩阻计算

*川西地区压裂施工过程中管柱摩阻计算摘要：以降阻比法为基础，分别对有机硼交联(HPG) 压裂液的前置液、携砂液的沿程管柱摩阻计算方法进行分析，结合川西地区部分井压裂施工现场的施工数据，对管柱摩阻计算公式进行修正改进后，提高了压裂施工设计和数值模拟中摩阻参数计算的准确性；同时用计算机程序实现了施工过程管柱沿程摩阻的计算，可用于模拟压裂施工全过程的摩阻计算。对四川川西地区以油管方式注入井的水力压裂施工设计及现场施工过程中井底压力的分析具有重要意义。 关键词：压裂施工；降阻比；管柱摩阻；公式；计算前言 压裂施工管柱沿程摩阻值的准确性直接影响到压裂工艺的设计过程，是确定井底压力的必要数据，也是压裂施工成功与否的主要因素。在实际压裂设计中，大多数采用经验估计法对管柱的摩阻损失进行计算，往往不能准确地预测实际摩阻，尤其不能模拟压裂施工整个过程的实际摩阻值。管柱的摩阻计算单纯的从流变学和水力学的角度去计算，目前还不能被实际应用。文章以降阻比法为基础，分别就HPG压裂液、相应的携砂液沿程管柱摩阻计算方法进行分析对比，并结合川西地区大部分压裂井的现场施工数据，对压裂液的沿程摩阻有关计算公式进行改进，实现压裂施工全过程摩阻计算的计算机程序化。实例计算表明，改进后的摩阻计算公式以及压裂施工过程摩阻计算结果与现场实际数据有较高的符合率，可以用于川西地区压裂施工过程摩阻的模拟计算。 1 压裂液摩阻的计算 Lord和MC Gowen等人[1,2]利用其他人的实验资料提出了计算溶胶及混砂液摩阻的方法。采用延迟交联技术，使交联HPG与HPG溶胶在井筒中的摩阻相差不大，因此，Lord等人仍用溶胶的数据提出了一个降阻比（δ）的概念： （1） 式中：(△Pf)0为清水的摩阻损失，MPa；(△Pf)P为压裂液的摩阻损失，MPa。 清水的摩阻损失可以用经典水力学雷诺数与摩阻系数关系进行计算，或者同样采用Lord等人提出的回归公式： （2） 式中：D为压裂油管柱的内径，mm；Q为施工过程泵注排量，m3/min；H为油管长度，m。在实验数据处理中认为，降阻比δ是压裂液平均流速υ、稠化剂浓度CHPG、支撑剂浓度CP的函数，通常表示为δ＝f（υ、CHPG、CP）。通过对1 049个实验数据的线性回归，结合实际矿场条件，提出了实用于HPG压裂液降阻比的计算经验关系式： （3） 式中：CP为支撑剂的浓度，kg/m3；CHPG为稠化剂HPG的浓度，kg/m3。 从本质上讲，降阻比就是牛顿流体与非牛顿流体的不同流变特性在摩阻方面的表现，其值大小主要受物料来源及交联特性的影响[3]。因此，由上述公式计算所得到的压裂液摩阻与现场实测数据还有很大的误差，必须利用获得的实际压裂液的摩阻损失值进行现场校正，以便更为真实地反映压裂液的摩阻值。 1.1 前置液摩阻计算 令式（3）中的CP = 0（即未加支撑剂的情况），可以求出前置液阶段的降阻比δ，结合（1）、（2）式可以计算出前置液的摩阻值。为了获得与实际更接近的结果，在不改变降阻比影响因素的前提下，以川西地区部分压裂井前置液阶段施工过程的实际摩阻值为基础，结合降阻比公式，对式（3）的系数进行反复修正计算，最终得到适合于川西地区压裂液体系的降阻比计算式：

管道摩阻损失计算方法说明

管道摩阻损失的计算公式 根据《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》TB10002.3-2005第6.3.4条规定，后张法构件张拉时，由于钢筋与管道间的摩擦引起的应力损失按下式计算： ()1[1]kx L con e μθσσ-=-＋ 式中 1L σ——由于摩擦引起的应力损失(MPa)； con σ——钢筋(锚下)控制应力(MPa)； θ——从张拉端至计算截面的长度上，钢筋弯起角之和(rad)； x ——从张拉端至计算截面的管道长度(m)； μ——钢筋与管道之间的摩擦系数； k ——考虑每米管道对其设计位置的偏差系数。 根据公式推导k 和μ计算公式，设主动端压力传感器测试值为P 1,被动端为P 2，此时管道长度为l , θ为管道全长的曲线包角，考虑公式两边同乘以预应力钢绞线的有效面积，则可得： )(1 )(1 21kl e P P P ＋μθ--=- 即： )(12 kl e P P ＋μθ-= 两边取对数可得： )/ln(12P P kl -=+μθ 令 )/ln(12P P y -=, 则 y kl ＝+μθ 由此，对不同管道的测量可得一系列方程式： 111y kl ＝+μθ 即 0111=-+y kl μθ 222y kl ＝+μθ 即 0222=-+y kl μθ n n n y kl ＝+μθ 即 0=-+n n n y kl μθ

由于测试存在误差，上式右边不会为零，假设 1111F ＝Δy kl -+μθ 2222F ＝Δy kl -+μθ n n n n y kl F ＝Δ-+μθ 则利用最小二乘法原理，同时令21)(i n i F q ΔΣ==有： 2121)()(i i n i i i n i y kl F q -+==∑==μθΔΣ 当 00=??=??k q q μ (3-5) 时，21)(i n i F ΔΣ=取得最小值。 可得： 01121111 2 =-+=-+∑∑∑∑∑∑======n i i i n i i n i i i n i i i n i i i n i i l y l k l y l k θμθθθμ 式中：i y 为第i 管道对应的))/ln((12P P -值，i l 为第i 个管道对应的预应力筋空间曲线长度(m)，i θ为第i 个管道对应的预应力筋空间曲线包角(rad)，n 为实测的管道数目，且不同线形的预应力筋数目不小于2。解方程组得k 及μ值。

摩阻试验方案new

京沪高速铁路 沧德特大桥跨104 国道( 45+3×70+45 )m 预应力混凝土连续梁桥摩阻、锚口、喇叭口损失试验方案 交通大学土木工程学院 2009 年04 月

1 工程概况 1 工程概况 京沪高铁沧德特大桥跨104 国道( 45+3×70+45)m 预应力混凝土连续梁桥，梁体为单箱单室、变高度、变截面结构。箱梁顶宽12.0m ，箱梁底宽6.7m 。顶板厚度40至50cm 按折线变化，底板厚度40 至90cm，按直线线性变化，腹板厚48 至80cm ，厚度按折线变化，中支点处腹板局部加厚到165cm。 梁全长为301.5m ，计算跨度为45+3×70+45m。中支点处梁高6.5m ，跨中9m 直线段及边跨15.25m 直线段梁高为3.5m ，梁底下缘按二次抛物线变化，边支座中心线至梁端0.75m 。 箱梁采用三向预应力体系，纵向预应力筋采用1×7-15.2-1860-GB/T5224-2003 预应力钢绞线，锚固体系采用OVM 自锚式拉丝体系，拉采用与之配套的机具设备，管道形成采用金属波纹管成孔。 2 试验的必要性 由于预应力筋过长或弯曲过多都会加大预应力筋的孔道摩阻损失，特别是弯曲多、弯曲半径小、弯曲角度较大的预应力筋，两端拉时，中间段的有效预应力损失较大。实测资料表明：虽然孔道材质、力筋束种类以及拉控制力相同，不同单位施工的梁所用的钢绞线与波纹管的实测孔道摩阻系数却大不相同，同一单位施工的不同孔道的摩阻系数也存在差异。 作为拉的控制条件，如果孔道有漏浆堵塞现象，若不校核伸长值，就会使有效预应力达不到设计要求；另外，在施工过程中，预应力孔道埋设与设计存在误差时，预应力损失也是不同的，这时，设计伸长值若按照以往经验计算是不能真实反映实际施工情况的。因此，测量预应力筋的摩阻力，是确保施工质量的有效措施。 锚口、喇叭口损失在预应力的损失中也占有较大的比重，为保证预应力束的锚下应力，需要测试锚口和喇叭口的损失。 为解决孔道摩阻、锚口、喇叭口常规测试中存在的问题，保证测试数据的准确性，在本桥梁体孔道摩阻试验中，使用穿心式压力传感器测试拉端和被动端的压力以代替千斤顶油压表读取数据的方法，提高了测试数据的可靠度与准确性，测试结果不受千斤顶油压表读数分辨率较低的影响；并在传感器外采用约束垫板的测试工艺，以保证拉过程中压力传感器与拉千斤顶对位准确。