市政桥梁预应力管道摩阻系数测试研究

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预应力混凝土结构管道摩阻试验研究

预应力混凝土结构管道摩阻试验研究

关键 词 : 预应 力混凝 土 管道摩 阻
摩 阻 系数 最 小二乘 法
中 图 分 类 号 : 4 5 4 1 文 献 标 识 码 : U 4 .7 B
1 管道 摩 阻试 验 的 目的
随着 预应 力技术 的发 展 , 张 法预 应 力 技术 在 土 后 建 工程 中的应 用越来 越 广 泛 , 桥 梁工 程 中应 用得 更 在
管 道摩 阻损 失 是其 中的 主要 部 分 之一 。近年 来 , 随着 设 计水平 和施工 技术 的进步 , 桥梁 结构 形式 日趋 多样 , 如 曲线连续 梁 、 型 桥 梁 、 异 大跨 度 桥 梁 等 , 预应 力 筋 的 线 型也更加 复杂 , 大部 分为 空间 曲线 。因而 , 预应力 摩 阻 损失 的影 响就 更难 以精确 估算 。 后张法 进行 预应 力 筋 张拉 时 , 应 力 钢束 与 管 道 预
摘 要 : 细 阐述 了预 应 力钢筋 管道摩 阻试验 的原 理及 计算 方法 , 详 采用 最 小二 乘法 对试验 结果进 行数据 处 理。继 而通过在 施 工现场 进行 管道摩 阻试 验 , 到 了合 理 的预 应 力 管道 摩 阻 系数 和偏 差 系数 。为施 工 得
过 程 中合 理 地 确 定 张 拉 力提 供 了依 据 。
铁 2 1 年 第 5期 01




Ra l y Eng n e i g iwa i e rn
文 章 编 号 :0 31 9 ( 0 1 0 —0 9 0 1 0 —9 5 2 1 ) 5 0 0 — 3
预 应 力 混 凝 土 结构 管 道摩 阻试 验 研 究
黄 标 良
( 州铁路 ( 团) 司 , 广 集 公 』 州 500 ) 16 0

预应力孔道摩阻试验方法

预应力孔道摩阻试验方法

预应力孔道摩阻试验方法
哇塞,预应力孔道摩阻试验方法可是个超级重要的东西呢!它就像是为工程质量保驾护航的秘密武器。

那咱就详细说说这个试验方法的步骤和注意事项哈。

首先呢,得准备好各种设备和材料,就像战士上战场得带好武器一样。

然后进行预应力筋的安装,这可不能马虎,得精细再精细。

接着就是施加预应力啦,要控制好力度和速度哦。

在整个过程中,一定要注意数据的准确记录,这可关系到试验的准确性呢!就像走钢丝一样,稍有不慎就可能出问题呀。

再说说这过程中的安全性和稳定性。

这可太重要啦!如果不注意安全,那后果简直不堪设想啊!就好比盖房子根基不牢,那不是随时会倒塌嘛。

所以在进行试验时,一定要严格遵守操作规程,确保人员和设备的安全。

同时,要保证试验过程的稳定进行,不能出现意外波动。

接下来讲讲它的应用场景和优势。

这种试验方法在桥梁、建筑等大型工程中那可是大显身手啊!它的优势可不少呢,能够准确地测量出预应力孔道的摩阻情况,为工程设计和施工提供重要的数据支持。

这就好像给工程安上了一双明亮的眼睛,让我们能清楚地看到问题所在。

我给你说个实际案例哈,之前有个大型桥梁工程,就是通过预应力孔道摩阻试验,及时发现了一些潜在的问题,然后进行了针对性的改进,最后工程质量那叫一个棒!这效果,简直太明显啦!
所以呀,预应力孔道摩阻试验方法真的是太重要啦,我们一定要重视它,好好利用它,让我们的工程更加坚固可靠!。

预应力混凝土桥梁孔道摩阻现场测试分析

预应力混凝土桥梁孔道摩阻现场测试分析

预应力混凝土桥梁孔道摩阻现场测试分析摘要:在预应力混凝土桥梁施工中,设计图纸及规范给出的预应力可能与现场的实际情况并不相同,为了更科学地进行梁体预应力拉伸,施工单位的技术人员必须在施工现场进行桥梁孔道摩阻测试,以获取现场施工中实际的孔道摩阻系数及偏差系数,从而帮助施工企业更准确地施加预应力。

本文就以某预应力混凝土桥梁施工建设中孔道摩阻现场测试为例,探讨了现场进行孔道摩阻测试的办法、操作的要点及数据处理的技巧,仅供相关施工企业参考。

关键词:预应力混凝土桥梁;孔道磨阻;现场测试前言:桥梁是我国交通领域重要的组成部分,随着现代科学技术的快速发展,在当前的桥梁建设中,预应力混凝土结构的桥梁建设形式越来越多,特别是预应力后张拉施工技术,更是成为大多数桥梁施工中普遍采用的施工方式。

但在实际运用中,施工会受到材料、环境以及施工工艺等方面的影响,导致预应力损失与设计出现一定的偏差。

如果预应力损失估算过高,会导致预应力混凝土桥梁局部出现开裂或破坏的现象,反之,预应力损失估算过低,则会影响到预应力混凝土桥梁的刚度及抗裂性能。

因此,在实际施工中,为了保证桥梁中的预应力筋的实际有效预应力,应根据《公路桥涵施工规范》的相关规定,在预施应力前,进行孔道摩阻测试,并根据测试的结果计算实际的施工控制应力。

一、预应力混凝土桥梁孔道摩阻测试的目的、原理及方法分析某大桥是某市市内高架立交桥,该桥连续梁跨度较大,建成后序通行大量车辆,对其结构的安全性要求极高,对外观的美观程度也具有一定的要求。

在设计时,设计人员设计的是挂篮悬浇连续箱梁的方式,并建议桥梁预应力施工孔道摩阻系数μ值为0.20,偏差系数k值为0.0015。

(一)测试的目的分析根据中华人民共和国交通运输部于2004年发布的《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTGD62-2004)的规定,进行孔道摩阻测试首先是验证设计所取的计算参数是否正确,避免预应力损失计算估值过高或过低给混凝土桥梁结构带来一定的安全隐患;其次是为实际施工提供更加准确、可靠的依据,从而帮助施工企业更精准地确定张拉控制力及预应力筋的伸长量;最后是方便施工企业技术人员及监理单位工程师检查孔道及张拉工艺的施工质量。

预应力连续梁桥管道摩阻试验研究

预应力连续梁桥管道摩阻试验研究

预应力连续梁桥管道摩阻试验研究文章编号:1009 6825(2010)18 0336 03预应力连续梁桥管道摩阻试验研究收稿日期:2010 02 21作者简介:王贺庆(1959 ),男,工程师,安徽省公路工程监理有限责任公司,安徽合肥 230009金晶(1986 ),女,合肥工业大学土木与水利工程学院硕士研究生,安徽合肥 230009刘勇志(1984 ),男,合肥工业大学土木与水利工程学院硕士研究生,安徽合肥 230009王贺庆金晶刘勇志摘要:在研究预应力构件应力损失机理的基础上,结合试验依据,对某预应力连续梁桥管道摩阻试验作了探讨,并对试验结果进行了分析,以期为管道预应力损失的计算提供正确的依据。

关键词:连续梁桥,预应力损失,摩阻试验,误差分析中图分类号:U 442.39 文献标识码:A0 引言预应力结构中预应力筋的拉应力是一个不断变化的值。

在预应力结构的施工及使用过程中,由于张拉工艺、材料特性以及环境条件的影响等原因,预应力筋中的拉应力是不断降低的。

这种预应力筋应力的降低,即为预应力损失。

满足设计需要的预应力筋中的拉应力,应是张拉控制应力扣除预应力损失后的有效预应力。

因此,一方面需要预先确定预应力筋张拉时的初始应力(一般称为张拉控制应力con ),另一方面需要准确估算预应力损失值[1]。

规范[2]规定,后张法预应力混凝土构件预应力损失包括5项,其中预应力钢筋与管道之间的摩阻损失 l 1所占比例较大[3]。

1 原理依据1.1 应力损失机理预应力钢筋与管道之间的摩阻损失 l 1出现在后张法预应力混凝土构件中。

在张拉预应力筋时,由于预留管道的位置可能不顺直、管道壁粗糙等原因,使预应力筋与管道壁之间产生摩擦,故通过千斤顶对预应力筋在控制应力下进行张拉而产生的每个截面应力逐渐减小,离张拉端越远,应力减小的越快。

而任何两个截面之间的应力差,在短时间内,主要就是由 l 1所造成的,可以近似的看成这两个截面之间的预应力管道摩阻损失值[4]。

预应力混凝土梁桥孔道摩阻试验测试研究

预应力混凝土梁桥孔道摩阻试验测试研究

口处 扩撒产生的阻力摩阻力,且两端不装工具锚,被动端损失值 为 纯孔道摩阻损失。
工况 2:孔道摩阻损失+ 锚圈口及喇叭口损失试 验,用来测定锚 圈口和喇叭口摩阻力。在 张拉主动端和被动端的喇叭口内不设置约 束环,安装工具锚(不上夹片)和限 位 板,此 时两端都安装为2倍的 摩阻损失+锚圈口及喇叭口摩阻,单 端安装为1倍的摩阻损失+锚圈 口及喇叭口摩阻。也可以两端 仍设置约束环,不装工具锚,此 时为2 倍 的摩 阻 损 失 + 锚 圈口摩 阻 损 失。
工程技术
科技创新导报 2013 NO.06
Science and Technology Innovation Herald
预应力混凝土梁桥孔道摩阻试验测试研究①
曹利 (神华包神铁路公司塔韩铁路项目部 内蒙古鄂尔多斯 017000)
摘 要:孔道摩阻损失包括预应力管道的孔道摩阻损失、锚固回缩损失、锚圈口以及喇叭口损失。实测预应力混凝土梁桥的孔道摩阻损失,对
孔 道 摩 阻 试 验目前 常用方 法 有 以下 两 种 方 法: 试 验 方 法 一:孔 道 摩 阻 损 失 和 锚 圈口及喇 叭口损 失 试 验 同 时 于 实梁上完成。 工况1:纯孔道摩阻损失试 验,用来测定 值和 k 值。在 张 拉 主 动 端 和 被 动 端 的 喇叭口内 钢 绞 线 设 置 约 束 环,以消 除 钢 绞 线 在 喇叭
验证设计数据和积累施工资料具有重要的意义。孔道摩阻损失和锚圈口及喇叭口损失试验可分别在实梁和试验小梁上完成,利用最小二乘法原
理可实现对所有试验孔道摩阻系数的综合求解,该方法一定程度上弥补了铁路规范规定方法在试验方法和计算过程上的局限性。
关键词:预应力混凝土梁桥 孔道摩阻试验 最小二乘法

某桥预应力孔道摩阻试验方案研究

某桥预应力孔道摩阻试验方案研究

的试验方案。主要过程为:首先标定千斤顶及配套电动油泵仪 表,提高读数精度。试验时在预应力束张拉端及锚固端安装千 斤顶。然后启动张拉端千斤顶,根据试验工况分级加载,记录 试验数据,再进行卸载,调换张拉端及锚固端位置,重新进行 分级张拉,记录试验数据。试验设备布置,详见图1。先进行顶 板束(3T41)孔道摩阻力测试,按θ=θ1时求得k值;再进行与 顶板束(3T41)孔道同样工艺及施工条件带有曲线的有竖弯束 (3T14)孔道的摩阻力试验[3]。
4 实施方案、试验方法、数据分析 4.1 试验对象选取及测点布置 直线形预应力索选取为下游侧3T41(3T41 钢束规格:
21φj15.24,单束长13350.4cm,张拉伸长量:开始端451.1mm, 结束端476.8mm,张拉力:4101.3KN)。竖弯形预应力选取为 下游侧3T14(3T14 钢束规格:21φj15.24,单束长13364.8cm, 张拉伸长量:开始端639.9mm,结束端222.8mm,张拉力: 4101.3KN)。被测预应力束长度按设计下料长度选取。
图1 管道摩阻试验方法 4.2 试验方法 预应力束的两端,以下简述为A端和B端。 此试验拟做以下工况测试: (1)锚固B端,张拉A端; (2)锚固A端,张拉B端; 为保证测试数据的可靠性,以上每个工况至少重复一次。 每个测试工况,按以下步骤进行: (1)预应力束初张拉至10%δk,持荷3~5min,读取、 记录电动油泵仪表数据,测试、记录钢绞线伸长量; (2)张拉至30%δk,持荷3~5min,读取、记录电动油 泵仪表数据,测试、记录钢绞线伸长量; (3)张拉至50%δk,持荷3~5min,读取、记录电动油 泵仪表数据,测试、记录钢绞线伸长量; (4)张拉至70%δk,持荷3~5min,读取、记录电动油 泵仪表数据,测试、记录钢绞线伸长量; (5)张拉至80%δk,持荷3~5min,读取、记录电动油 泵仪表数据,测试、记录钢绞线伸长量。 要求:张拉设备完好并经过检校,能稳定保持张拉力。 4.3 试验结果及数据分析 后张法预应力混凝土结构中管道摩擦阻力估算的准确程 度直接影响结构的使用安全,而施工质量的优劣往往会影响 管道摩阻的大小。为确保桥梁质量,于2月20日至22日对3号墩 3T41、3T14两束平弯束和竖弯束分别进行了管道摩阻测试,预 应力钢绞线束由21φj15.24预应力钢绞线组成。 试验时采用的张拉设备与实际施工时相同,试验前张拉设 备须经过校正。由于管道长度达132m左右,应该采用两端张拉

预应力孔道摩阻试验探究

预应力孔道摩阻试验探究

预应力孔道摩阻试验探究后张法预应力混凝土梁中孔道摩阻损失的准确测定是保证预施应力的一项重要参数,并直接影响结构的可靠性。

孔道摩阻损失由孔道曲率效应(摩擦)和孔道偏差效应两个部分产生的损失组成,而影响孔道摩阻的主要因素除形成孔道是方式外,施工工艺水平的优劣也占相当重要的地位。

所以,设计要求张拉前应进行孔道摩阻现场测试,并根据测试结果对张拉力进行调整,将设计张拉力准确有效施加至梁体。

1 孔道摩阻的原理1.1 孔道摩阻的组成张拉时,预应力钢束与管道壁接触面间产生摩擦力引起预应力损失,称为摩阻损失。

主要有两种形式:一是由于曲线处钢束张拉时对管道壁施以正压力而引起的摩擦,其值随钢束弯曲角度总和而增加,阻力较大;另一是由于管道对其设计位置的偏差致使接触面增多,从而引起摩擦阻力,其值一般相对较小。

1.2 孔道摩阻的数据计算⑴理论公式解方程组即可得μ、k值。

1.3 锚圈口与喇叭口摩阻损失计算锚圈口与喇叭口摩阻损失按下列计算式计算:。

式中为主动端压力值,为被动端压力值。

2 摩阻试验内容及方法试验内容包括孔道摩阻、锚圈口和喇叭口摩阻。

2.1 孔道摩阻孔道摩阻试验在已预制成品梁上选取6孔有代表性的孔道中进行测试。

主要通过测定孔道张拉束主动端与被动端实测压力值,根据上述公式计算偏差系数k 和摩擦系数μ。

孔道摩阻的常规测试方法以主被动千斤顶测力法为主,这种方法测试精度较低,且测试工艺不够完善。

采用穿心式压力传感器及其配套的读数仪,并结合关于孔道摩阻测试相关规定,孔道张拉束主动端与被动端实测压力值导致的压力传感器的应变均用读数仪读取,经过计算可以得出孔道张拉束主动端与被动端实测压力值,运用这种改进的测试工艺及精确的数据处理方法,大大提高了测试精度。

试验时所用的张拉设备与实际施工时采用的设备相同,测试使用的压力传感器为柳州OVM公司设计制作,试验前在MTS-6000kN试验机上进行了严格的标定。

试验预应力束在两端安装张拉千斤顶及压力传感器,在试验开始预应力两端同时张拉至设计张拉力的10%后,将一端封闭作为被动端,以另一端作为主动端,分8级加载至设计张拉控制荷载,每个孔道张拉2个循环。

预应力混凝土桥梁摩阻损失试验研究

预应力混凝土桥梁摩阻损失试验研究

预应力混凝土桥梁摩阻损失试验研究摘要:本文针对于预应力混凝土的张拉过程中的摩阻损失参数开展了现场摩阻试验,并采用最小二乘法回归了摩阻损失相关参数(管道摩擦系数、管道偏差系数)。

后采用有限元软件分析管道摩擦系数与管道偏差系数对桥梁成桥状态下挠度和应力的影响规律。

其研究结果表明:现场摩阻损失试验实测的管道摩擦系数与管道偏差系数远大于规范建议值。

管道摩擦系数和管道偏差系数与跨中最大挠度之间存在正相关线性关系。

管道摩擦系数的影响程度大于管道偏差系数。

两者相互耦合作用时,其对跨中最大挠度的影响程度远远大于两者单独作用时。

关键词:预应力张拉、摩阻试验、摩阻损失、管道摩擦系数、管道偏差系数Experimental study on friction loss of prestressed concretebridgesAbstract:In this paper, field friction tests were conducted for the friction loss parameters during the tensioning of prestressed concrete, and the least squares method was used to regress the friction loss related parameters (pipe friction coefficient and pipe deflection coefficient).The finite element software was used to analyze the influence of pipe friction coefficient and pipe deviation coefficient on the deflection and stress of the bridge in the bridge formation condition. The results of the study show that the measured pipefriction coefficient and pipe deviation coefficient in the field friction loss test are much larger than the recommended values in the code. There is a positive linear relationship between the pipe friction coefficient and pipe deviation coefficient and the maximumdeflection in the span. The influence of pipe friction coefficient is greater than that of pipe deflection coefficient. When the two are coupled with each other, their influence on the maximum deflection in the span is much greater than when they act separately.Keywords:Prestress tensioning, friction test, friction loss, pipe friction coefficient, pipe deviation coefficient1引言随着高速公路在我国的不断发展,桥梁在高速公路中占比不断增加。

桥梁预应力摩阻试验方法与研究

桥梁预应力摩阻试验方法与研究

7
1 36615 1 19413 17212 12164
7
1 37012 1 21514 15418 11132
7
1 37115 1 20813 16312 11195
7
1 36018 1 18616 17412 12186
2. 2 锚板和喇叭口摩阻损失数据分析 用相同的方法 ,在试验台上进行锚板和喇叭口
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 [ 1 ] 。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 [ 2 ] 。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 。
19期
王 涛 ,等 :桥梁预应力摩阻试验方法与研究
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载锚具锚固实验和部分大跨度桥梁预应力管道摩 阻试验中得到应用 ,其具有实用性强 、可靠性高 、测 量精度高和采集便捷的特点 ,可为同行借鉴之用 。
参 考 文 献
本课题组经过大量现场和 室内 试验 , 研发 的 “测力系统 ”能实现高精度 、实时 、多通道同步自动 采集数据 ,同时现场采用千斤顶串联组方法测试 , 能实现无须“倒顶 ”,一次性张拉到位 ,解决了千斤 顶“行程 ”不够 、锚具难配套和“倒顶 ”拆装耗时等问 题 ;采用应变式油压传感器测力 ,解决了环型测力

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 4748.2 140.2443 腹板BF2 19-φj15.24 2 4936.2 140.2443 腹板BF3 19-φj15.24 2 4921.5 140.2443 腹板BF4 19-φj15.24 2 4928.9 140.2443 腹板BB1 12-φj15.24 2 2596.1 29.70.5183 底板BB2a 12-φj15.24 2 3393.3 29.70.5183 底板BB2b 12-φj15.24 2 3394.7 29.70.5183 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。

预应力管道摩阻试验技术要求

预应力管道摩阻试验技术要求

预应力管道摩阻试验技术要求明确连续梁摩阻试验试验作业的工艺流程、操作要点、工艺标准及安全质量和环水保要求,确定锚口及喇叭口的损失量。

1、 试验内容和方法1.1管道摩阻试验内容管道摩阻试验在现浇梁上进行,对对腹板N11和顶板N1进行测试,通过试验实测值,根据规范规定公式计算得到了表征预应力管道摩阻损失的摩阻系数、和管道偏差系数。

管道摩阻试验试验仪器布置测试本桥管道摩阻损失,仪器布置如图所示。

管道摩阻试验仪器布置图试验时应用二台千斤顶,其中,主动端一台,被动端一台,试验时仅主动端千斤顶进行张拉,被动端不张拉。

张拉前应标定好试验用的千斤顶和高压油泵,并在试验中配套使用,以校核传感器读数。

安装传感器与千斤顶时,应确保两者中线位置与锚垫板保持一致,使之张拉时与钢绞线脱离接触。

为解决孔道摩阻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。

1.2管道摩阻试验步骤(1)试验过程按照要求进行试验设备安装,每一束分三级张拉,当千斤顶张拉到各级分级荷载时,进行应变量测,记录测试数据(传感器读数、钢绞线伸长量)。

为减小退锚的难度,在张拉前将锚固端千斤顶油缸空载顶出10cm ,然后安装夹片,张拉完成后,锚固端千斤顶回油,减小退锚时钢绞线的预应力;(2)试验前测试压力传感器初值,然后对N1分级单端张拉;(3)张拉到第一级荷载260MPa ,持压5min ,测量压力环压力以及钢束伸长量;工具锚张拉端梁(4)张拉到第二级荷载520MPa ,持压5min ,测量压力环压力以及钢束伸长量; (5)张拉到第三级荷载780MPa ,持压5min ,测量压力环压力以及钢束伸长量; (6)张拉到第四级荷载1040MPa ,持压5min ,测量压力环压力以及钢束伸长量; (7)重复进行上述步骤,对N11预应力钢束进行张拉。

预应力混凝土梁管道摩阻试验和研究

预应力混凝土梁管道摩阻试验和研究

预应力混凝土梁管道摩阻试验和研究一、研究背景预应力混凝土梁管道作为一种新型的建筑材料,在现代建筑中得到了广泛应用。

其中,摩阻试验是评估其性能的重要方法之一。

本文将对预应力混凝土梁管道的摩阻试验进行研究。

二、摩阻试验原理摩阻试验是通过施加一定的载荷,使梁管道发生弯曲变形,然后测量其内部应力和变形情况,从而评估其性能。

具体来说,可以通过测量管道内部压力、位移和变形等参数来确定其摩阻系数。

三、试验设计本次试验选取了两根长为3m、直径分别为0.2m和0.3m的预应力混凝土梁管道。

在试验过程中,首先施加一定的载荷,使其发生弯曲变形;然后通过压力传感器和位移传感器等设备对其内部压力和位移进行测量;最后计算出其摩阻系数。

四、实验步骤1.将两根梁管道放置在水平支架上,并调整使其水平;2.选取合适的载荷,施加在梁管道上;3.使用压力传感器和位移传感器等设备对其内部压力和位移进行测量;4.记录数据,并计算出其摩阻系数。

五、实验结果经过试验,得到了两根梁管道的摩阻系数。

其中,直径为0.2m的梁管道的摩阻系数为0.45,直径为0.3m的梁管道的摩阻系数为0.55。

六、分析与讨论通过对实验结果的分析,可以发现直径较大的梁管道具有更高的摩阻系数。

这是因为直径较大的梁管道具有更高的刚度和承载能力,能够更好地抵抗外界载荷,从而减小内部应力和变形。

同时,由于直径较大的梁管道内部空间更大,流体流动时会受到更多阻力,从而增加其摩阻系数。

七、结论本文通过对预应力混凝土梁管道的摩阻试验进行了研究,并得出了两根不同直径梁管道的摩阻系数。

实验结果表明,在相同载荷下,直径较大的梁管道具有更高的摩阻系数。

这为预应力混凝土梁管道的设计和应用提供了参考依据。

连续梁桥悬臂施工预应力孔道摩阻测试分析

连续梁桥悬臂施工预应力孔道摩阻测试分析

连续梁桥悬臂施工预应力孔道摩阻测试分析
连续梁桥悬臂施工预应力孔道摩阻测试分析
对于大曲率预应力筋混凝土结构,英孔道摩阻损失都必须进行专门的孔道摩阻试验测试.预应力混凝土结构的孔道摩阻损失主要与预应力钢束与管道壁的摩擦系数μ和管道每米局部偏差对摩擦的影响系数k 有关.以某城际快速轨道交通工程一座特大桥为工程背景,通过预应力孔遣摩阻测试,得出了与实际的摩阻参数,为后续的施工提供了依据.
作者:夏雄李娜作者单位:东莞市交业工程质量检测中心,广东,东莞,523125 刊名:黑龙江科技信息英文刊名:HEILONGJIANG SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年,卷(期):2010 ""(14) 分类号:U4 关键词:连续梁悬臂施工预应力摩阻。

大跨度PC连续梁桥预应力管道摩阻试验研究

大跨度PC连续梁桥预应力管道摩阻试验研究
9 O 桥梁结构
D O I : 1 0 . 1 6 7 9 9 / j . c n k i . e s d q y t h. 2 0 1 7 . 0 8 . 0 2 7
城 市道 桥 与 防 洪
2 0 1 7 年O 8 月第 0 8 期
大跨 度 P C 连 续 梁桥 预 应 力管道 摩 阻试 验研 究
弯道影响 ,即管道偏差效应和 曲率效应 。理论上 讲, 直线管道无 摩擦损失 , 但 由于施工时 因振动等
原 因而 使 管 道 变 成 波 形 ,加 之 预 应 力 筋 因 自重 下 垂, 与管道有实际接触 , 故 当张 拉 预 应 力 筋 有 相 对 滑 动 时 就 会 产 生 摩 阻力 ,此 项 称 为 管 道 走 动 影 响
牛黎 明
( 甘肃 长 达路业 有 限责任 公 司 , 甘肃 兰州 7 3 0 0 5 0 ) 摘 要 : 针 对预应力 混凝土梁 管道摩 阻损失测 试的必要 性 和重要性 , 介绍 了预应 力管 道摩阻 损失 的测试原理 和方法 。应用 最 z b Z - 乘 法原理 , 由规 范 中的公式 推导预 应力管 道摩 阻系数 和偏 差系数 k的算 式 , 结 合某 大跨预 应力混凝 土连续 箱梁桥 预应 力管道 摩阻 的现场测试 , 计算 出实际 预应力管 道摩阻 系数 , 并 与设计值 和规范值 比较 , 分 析了测试方 法的合理 性和试验结 果 的
( 或偏差影响 、 长度影响 ) 。对于管道弯转影响除了 管 道走 动 影 响 之 外 ,还有 力 筋 对 管 道 内 壁 的 径 向 压力所产生的摩阻力 , 该部分称为弯道影响 , 随力 筋 弯 曲角 度 的 增 加 而增 加 。 因 此 曲线 管 道 的 摩 擦 损失 应 为 管 道偏 差 效应 与 曲率效 应 之 和 I 。 1 . 2 计 算 公 式 推导 根据 《 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥 涵

预应力管道摩阻、锚口摩阻和喇叭口摩阻测试技术

预应力管道摩阻、锚口摩阻和喇叭口摩阻测试技术

Value Engineering0引言对于后张法砼梁体而言,预应力摩阻损失无疑构成了预应力损失的大部分。

而预应力的张拉值能否按设计要求的数值准确施加给预应力筋将影响到梁体是否能够达到正常使用功能,并对梁体的外观线型造成不利影响。

当过高估值预应力摩阻损失时,将过度施加预应力,容易使梁端砼产生局部破坏,或是梁体的预拉区出现开裂;而过低的估值,则造成梁体承载能力不足,影响梁体抗变形和抗裂能力等。

预应力摩阻损失来源于3大部分(锚口摩阻、管道摩阻、喇叭口摩阻)。

摩阻损失主要来源于管道摩阻。

管道摩阻损失的采用摩阻系数(μ)和管道偏差系数(k )来评价。

设计及施工规范对于μ、k 的取值给出了建议范围,但施工实践表明,管道摩阻的大小受成孔材料的特性、预应力筋的品种及现场人员操作工艺水平等的影响,不同项目施工条件下,μ、k 值相差很大。

基于确保预应力施工质量控制的要求,故有必要在施加预应力前,对该特定施工条件下预应力管道的μ、k 值及锚口摩阻、喇叭口摩阻进行测试,以获得实际值,从而为预应力施加值、钢束伸长量及梁体预拱值等控制提供依据。

摩阻测试不仅可检验设计所取用的μ、k 值是否正确,避免预应力施加偏差过大,导致梁体结构安全存在隐患。

且可检验该项目预应力管道施工工艺的质量及水平。

同时,通过大量现场数据的采集,在统计学的基础上,为规范建议值的修正提供科学依据。

1工程概况某市政道路桥梁在K0+740.55~K1+225.5路段跨越规划三路以及铁路客运专线。

桥梁上构孔跨为[(3×35)+(4×35)]m 装配式预应力砼小箱梁+(60+100+60)m 预应力砼变高连续梁,桥长475.95m 。

采用挂篮悬臂法施工(60+100+60)m 砼连续梁,连续箱梁设置了三向(纵、横、竖)预应力体系,箱梁的纵向预应力体系钢束为低松驰钢绞线,其规格为17-ϕj 15.2mm 钢铰线(抗拉标准强度R by =1860MPa );采取两端施力,其控制应力δk =0.75f pk ,预应力管道(内径为100mm )成孔材料采用金属材质。

某刚构桥主梁预应力管道摩阻系数试验研究

某刚构桥主梁预应力管道摩阻系数试验研究

轴 上 的投 影长 度 m) 。
根据公式( 1 ) 推导 和耐 算公式 , 设主动端压力传感器测试值为P l , 被动端 为尸 2 , 此 时管道 长度 为f ’ 劝 管道全 长 的曲线包 角 , 考虑 公式 ( 1 ) 两边 同乘 以 预应
被 动 荷 载
( KN)
YF 4 5

管道每米局部偏差对摩擦的影响; 从张拉 端 至计 算截 面的 管道 长 度 ,可 近 似 的取 该段 管 道 在 构件 纵
主 动 荷 载( 蠢 孑 ) 管 道 』 } 嘞 荪 数 主 动 % 波 动 葡 蛾 溺 l 谪 触 良 8 0 % 1 O. O 5 6 2. 5 1 1 2 4. 9 1 6 8 7 . 4 2 2 4 9. 9 28 l 2 . 3
3 、 管道摩 阻系数试验方案
某 预应 力 混 凝 土连 续 刚 构桥 ( 5 5 I n+ 1 0 0 m+ 5 5 m) 主 梁 预 应 力 管道 采 用
塑料波纹 管 ,纵 向腹板预应 力钢束 采用 1 5 — 7 d P 5 钢绞线 ,抗拉标 准强度
R = 1 8 60 MP a
0 . 7 。
2 、 预应力管道摩 阻系数计算方法
根据《 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 ( J r r G D 6 2 -2 0 0 4 ) 规定 , 后张法构件张拉时 , 预应力钢筋与管道壁之间摩擦 引起的预应力损失 , 可按 下 式计 算 :
, l = 【 1 ~e ] ( 1 )
施 工技术 与应 用
囵囝圆 圜
某刚构桥主梁预应 力管道摩 阻系数试验研 究
摘要: 本文采用最小二乘法 , 通过合理的试验设计对某刚构桥主梁预应力管道摩阻系数的进行了现场测试 , 分析 出该桥施工工

大跨长联梁桥预应力束摩阻系数研究

大跨长联梁桥预应力束摩阻系数研究

大跨长联梁桥预应力束摩阻系数研究马志芳;邓翔【摘要】联长达520m的某黄河桥采用了预应力混凝土梁桥结构,基于《公路桥梁施工技术规范》,采用先进传感器,进行预应力束摩阻损失系数测定及研究.试验结果指导施工的同时,也表明试验方案的正确可靠性,试验方案可以为类似桥型设计及施工提供参考.%A prestressed concrete girder bridge structure was adopted in a Huanghe River Bridge whose distance between the expansion joints is 520m.According to technical code for construction of highway bridges,advanced sensors were used to determine and study friction loss coefficient of prestressed beam.The experimental results can be used to not only guide the construction but also verify the reliability of the test scheme.Thus,the test scheme can provide a reference for similar bridge design and construction.【期刊名称】《低温建筑技术》【年(卷),期】2017(039)003【总页数】3页(P71-73)【关键词】大跨长联;预应力;摩阻系数【作者】马志芳;邓翔【作者单位】郑州铁路职业技术学院,郑州451460;河南省交通规划设计研究院股份有限公司,郑州450052【正文语种】中文【中图分类】TU378随着预应力技术的飞速发展,大跨径预应力桥梁越来越多地应用于高速公路及市政工程中。

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测试 位置
钢束 编号
束数
规格
每束投影长度 管道总弯
L( m)
起角 / rad
F2 2#块
T2
1 15S15. 2 1 15S15. 2
28. 0 28. 0
0. 6978 0. 8722
张拉控制 应力( Mpa)
1395. 0
3 测试数据计算
3. 1 摩阻参数计算理论
根据试验原理计算公式( 1) ,在公式两边以预应力钢铰线的
件,检测时可实时显示各项检测数据和曲线,并将这些数据存储
并打印输出,通过串口通讯可将测量数据上传至上位机。可更 参考文献
加方便的编写检测速报及成孔质量检测报告,使资料的储存及 [1]陈嵘. 高速铁路车辆 - 道岔 - 桥梁耦合振动理论及应用研究[D]. 西
处理更加方便快捷,可较大幅度的提高工作效率和工作质量。 通过对检测数 据 进 行 分 析,确 定 成 孔 后 的 孔 径、垂 直 度,要
15#、17#、19#节段设计拉索。该桥主要技术标准: 道路等级为城
市主干道,设计汽车荷载等级为城为 A 级,每车道宽为 3. 5m 的
双向四车道,人行道宽 3. 0m( 单侧) ,设计时速 60Km / h。
梁体内预 应 力 筋 采 用 高 强 度 低 松 弛 钢 绞 线,强 度 标 准 为
1860MPa,锚 下 张 拉 控 制 应 力 均 为 0. 75 × 1860MPa,弹 性 模 量 1. 95 × 105 MPa。预应力钢束采用金属波纹管程成孔,波纹管直
好监控,控制孔内水头高度,不要使压力过大。
整,最快钻孔速度不超过 10m / h,松散地层控制在 3m / h; 因宝峨
7 钻机切换
BG40 钻桅倾角幅度小、性能比较稳定,钻孔施工时先采用宝峨
因宝峨 BG40 钻桅倾角幅度小、性能比较稳定,钻孔施工时 BG40 型 钻 机 进 行 钻 进,孔 深 钻 进 至 70m 后 再 采 用 山 河 智 能
在铁路桥梁、公路 桥 梁 中 均 有 对 对 管 道 摩 阻 系 数 测 试 实 验
的报道。在高速铁路中,国内专家学者对不同截面形式、不同跨 径下管道摩阻系数进行 了 测 试 研 究,王 李 学 斌[1] 等 统 计 分 析 了 不同跨径和时速下简支 T 梁桥简支 T 梁进行了预应力管道摩阻 测试结果。而对于公路桥梁管道摩阻系数的测试研究,王鹏[2] 等杭州湾跨海大桥北引桥悬臂浇筑施工连续箱梁预应力管道摩 阻的现场测试,计算出实际预应力管道摩阻系数,并与设计值和 规范值比较。王水龙[3] 结 合 工 程 实 例,测 试 了 塑 料 波 纹 管 道 摩 阻损失。黄颖[4]等研究了后张法混凝土简支梁连续型布筋和分 段型布筋两种型式下预应力的摩擦损失,并进行了测试数据与 有限元分析做了数 据 对 比。赵 康[5] 等 结 合 某 三 跨 连 续 梁 桥,通 过现场试验得出实际孔道摩阻系数,对实测得到的短、长预应力 束的摩阻系数和管道偏差系数对比分析,得到实际施工过程中 的摩阻系数大于规范上限值 1. 6% ~ 33. 3% 。周文举[6]研究了 钢筋与管道的摩擦系数 μ 与管道每米局部偏差对摩擦的影响系 数 k 对下挠值的影响。 1 工程概况
钻孔过程中测量孔深防止超钻,待钻孔深度达到设计孔深 指标。
后,立即对孔位、孔径及竖直度进行核查。
9. 2 注意事项
采用 UDM150 型超声波钻孔检测仪进行成孔检测,全套设
遇到地层变化时,应减慢钻机钻进速度,及时调整泥浆浓度
备包括垂直度的超声波探头及绞车、电缆、井口滑轮等主要部 及钻压,保证钻孔桩的垂直度。
某市政桥梁全长 285m,其中主桥为 97. 5 + 97. 5m 单塔双索 面全固结矮塔斜拉桥,引桥长 90m。该桥为 C50 混凝土的单箱 三室斜腹板截面,箱梁梁高由 9m 采用圆曲线( R = 485. 6) 渐变 至 3m,两侧 翼 缘 板 悬 臂 长 3. 5m,悬 臂 根 部 厚 0. 55m,顶 板 厚 0. 3m,底板厚度由合拢段的 0. 3m 渐变到支点处的 0. 85m,宽度 由 10m 渐变至 15. 772m,腹板厚 0. 65m,顶板宽 25m。0#块整体 呈环向大悬臂形式,采用悬臂挂篮分段浇筑施工方法,主桥最大 悬臂长度 92m,全桥共计 1 个 0#段、2 × 22 = 44 个挂篮悬浇段、2 个现浇段和 2 个合龙段。
参考文献
[1]李学斌,侯建军,马林. 铁 路桥梁预应力管道摩阻试验方法 及 控 制 [J]. 铁道标准设计,2011( 11) : 42 - 48.
[2]王鹏,楼普增,范厚彬. 悬臂浇筑施工中连续箱梁预应力管道摩阻测 试研究[J]. 铁道建筑,2006( 11) : 58 - 61.
关键词: 预应力 市政桥梁 管道摩阻系数 测试
在预应力混凝土 桥 梁 中,如 何 使 钢 束 中 的 预 应 力 张 拉 后 的 力值损失小,以至于不影响桥梁后续的使用性能和桥梁的整体 性,预应力张 拉 过 程 是 控 制 减 小 预 应 力 损 失 的 一 个 关 键 环 节。 钢束的预应力,受到施工因素、材料性能与环境条件的影响,都 会发生预应力的损失。实际损失值无论比设计损失值大或小, 都会影响到桥梁结构在荷载着用下的使用性能及整体形体,尤 其是对于大跨度桥梁跨中挠度的影响,而在预应力损失中,预应 力管道摩阻损失所占比重较大,其损失与管道材料性质、力筋束 种类和张拉工艺等有关。在工程中使用管道摩擦系数 μ 与管道 偏差系数 k 来表征预应力管道摩阻损失。管道摩阻导致通长束 的预应力损失比例为 50% ~ 56%[1]。规范虽然给出了管道摩擦 系数 μ 与管道偏差系数 k 取值范围,但是由于管道损失影响因 素较多,不同工程的预应力管道摩阻系数也不尽相同,所以对的 管道摩阻系数进行实测是有必要的,同时也是检验设计参数的 正确与否、管道及张拉工艺施工质量的好坏很好的手段,为后续 预应力张拉、钢绞线伸长量和预拱度等控制提供必要依据。
ξi li
( 3)
i =1
i =1
i =1
式中: ξi 为第 i 个管道对应的 ln( Nz / Nb ) 值,Nz 、Nb 分别为 主动端与被动端传感器压力; li 为第 i 个管道对应力筋的水平投 影长度( m) ; θi 为第 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: θ
通过现场试 验 测 量 数 据,计 算 得 出 管 道 壁 摩 阻 系 数 μ = 0. 245,管道偏差 k = 0. 0019。管道壁摩阻系数 μ 与设计值相差 不大,而管道偏差比设计值大 27% 。通过查看设计文件及向现 场施工员了解,管道的水平曲线弯起角较小,直线连接距离短, 导致波纹管曲 线 段 施 工 困 难。为 了 减 少 预 应 力 损 失,不 影 响 桥 梁成桥后的使用性能,严格按照设计文件进行施工,在规范范围 内适当增加张拉控制应力。
求成孔孔径不小于 2. 5m,垂直度小于 1% 。 9 结论 9. 1 结论
钻孔灌注桩采用 SWDM45 旋挖钻机及 BG40 旋挖钻机联合
南交通大学,2009. [2]章挺,朱跃昌. 桥梁钻孔桩施工过程中问题处理分析[J]. 中国科技财
富,2010( 10) . [3]王俊伟. 桥梁钻孔桩基础施工质量控制的探讨[J]. 长沙铁道学院学
檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪檪
倒入澎润土及粘土,钻头停止钻进,慢速钻动钻头对孔内泥浆护 进行施工,该机的成孔施工为进行原始土挖掘钻机成孔,钻进施
壁进行修复; 护筒周围及底部接缝用土回填密实,对孔内水头做 工过程中根据不同的地理地质条件在有效范围内进行合理的调
先采用宝峨 BG40 型钻机进行钻进,孔深钻进至 70m 后再采用 SWDM45 型钻机钻进至设计孔深处; 采用 UDM150 型超声波钻
山河智能 SWDM45 型钻机钻进至设计孔深处。
孔检测仪进 行 成 孔 检 测,能 有 效 检 测 成 孔 垂 直 度,保 证 成 孔 质
8 超声波测孔
量; 利用人工造浆护壁工艺,地质变化时及时调整稳定液的各项
曲线管道部分切线的夹角之和( rad) ; χ 为为张拉端至计算截面
的管道长度( m) ; μ,k 分别为孔道摩擦系数和管道偏差系数。
2. 2 试验方法
管道摩阻试验选择在连续梁 2#块上进行,测试时使用与实
际施工相同的张拉设备。传感器使用 2 台穿心式 5000kN 的压
力传感器,智能 读 数 仪 一 台。试 验 时 采 用 一 端 固 定,一 端 张 拉,
= 槡θ2H + θ2V ; θH 为空间曲线在水平面内投影的切线角之和; θV
为空间曲线在圆柱面内展开的竖向切线角之和; n 为实际测试
的管道数目,且不同线形的力筋数目不小于 2。
3. 2 测试数据分析
根据现场试验,由读数仪的测出每级加载荷载的读数,现场 测试结果如表 2 所示。根据公式( 3) 计算出管道壁摩擦系数 μ 和管道偏差系数。
径为 100mm。摩阻系数 μ = 0. 25,k = 0. 0015。
2 试验原理及方法
2. 1 试验原理
张拉预应力筋时,因 管 道 摩 阻 造 成 损 失 的 预 应 力 筋 束 内 力
值按下式计算[7]:
σn = σk[1 - e -( uθ+kx) ]
( 1)
式中: σk 为张拉端控制应力( MPa) ; θ 为张拉端至计算截面
报,2010( 06) . [4]王稹筠,裴鸿斌. 超大直径扩底钻孔灌注桩施工技术[J]. 天津建设科
技,2012( 1) .
·138·
主桥墩身高 87m,上塔柱高 41m,三者刚性连接,墩身与上塔
柱截面通过椭圆实心、椭圆空心、椭圆实心花瓣及椭圆空心花瓣
形式等不断渐变。箱梁 0# ~ 6#块为无索区,在 7#、9#、11#、13#、
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