ovm孔道摩阻试验大纲

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OVM锚具孔道摩阻试验大纲
中铁三局集团技术开发部
二○○二年九月
OVM锚具孔道摩阻试验大纲
一、试验目的
为确定合理的张拉顺序及张拉控制应力，准确控制梁体线形，根据有关要求及规定进行试验。

二、试验依据
参照《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002），并结合现场具体条件制定。

三、试验仪器、设备及用品
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，2台应变仪，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。

四、试验布置
２
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、应变仪、千斤顶、高压油泵、精密压力表（0.4级）检查。

3．传感器和应变仪的系统标定（用压力机），千斤顶和精密压力表的标定（用标定好的传感器、应变仪）。

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。

张拉分级表见附件1。

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．计算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2。

9．试验前应对有关人员进行技术交底。

六、试验步骤
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200mm （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．根据张拉分级表，张拉端千斤顶进油分级张拉，两端同时记录有关数据。

4．锚固端千斤顶回油后，张拉端千斤顶退回油、退锚。

5．将钢丝束串动数次，做第二次。

七、数据处理方法
1．二元线性回归法计算μ、K 值 计算公式为：
i
i i
i i i I i i i Lnr K x Lnr x x K x θμθθμθ∑=∑+∑∑=∑+∑2
2
其中：x i ——第i 束孔道长度，单位为m ；
３
θi ——第i 束曲线孔道切线夹角之和，单位rad ；
r i ——第i 束主动端与被动端传感器压力之比； 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
N
l
l n
n
i ∑∆=
∆,
４
被动端锚外长度
—被动端千斤顶压力
—其中：
11111L P A E L B Y
Y 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； 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
被动端锚外长度
—主动端千斤顶压力
—其中：
313
13L P A E L P L A Y Y 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
被动端锚下压力
—主动端锚下压力—其中：
22321222)
)((B A Y
Y B A P P A E L L L P P L +++=
∆
八、人员配合
1．技术人员6。

其中记录2，读尺2，读表2
)
1()
()(22
222kL y y A e kL A E L P L +--+⋅⋅=
∆μθμθ
2．张拉工1。

3．普通工人6。

负责安装仪器、设备等。

九、注意事项
1．被动端不能安装工作锚。

2．限位板两面的槽深不同，一侧为6.5mm，另一侧为7.5mm，适用于不同的钢绞线类型，一侧为1860MPa，另一侧为1650MPa。

注意安装面。

3．千斤顶安装时，要注意油缸的方向，应使油缸向外便于侧伸长值。

4．千斤顶和传感器标定时应采用同一压力机标定，以消除千斤顶和传感器的标定系统误差。

标定时要有初读数、标到额定荷载后要缓慢回零，并记下回零读数。

当三次的读数差别较大或有两次差别不大而与另一次差别较大、或逐次增大时，应标第四次。

应变仪AC、BD接头可互换。

5．试验前检查压力表指针是否在零读数位置。

6．千斤顶行程要留20mm，这一段一般不成线性。

两端千斤顶预先伸长一部分以便退锚。

7．读数根据加载表每级都读，注意应记录初始、σK、持荷、锚固、回零几个状态的读数。

有关数据应由技术人员负责读取。

由于加压时压力表有振动，节流阀密实性的影响，操作人员的控制误差，实际读数与计算值有误差，此时压力表数据必须读实际达到的压力值，并且不得靠回油来调整压力值。

8．张拉工艺：OVM锚具不能超张拉，张拉中应观察钢绞线是否有滑丝。

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。

可采用两种方法，一是倒顶，二是张拉端串联两台顶。

10．试验中应及时处理数据，发现数据反常则增加试验次数。

每做完一束均要计算实测伸长值、理论伸长值并校核误差。

11．锚具回缩值的测定：在OVM锚体系下，原定通过测工具锚夹片回缩值
５
的方法不正确，原因是传力锚固时，钢绞线与夹片有相对滑移，夹片回缩值不等于钢绞线回缩值。

12．钢束弯起角指其圆心角，等于弧长除以半径。

13．钢束回缩值和锚固前后的应力损失值不存在对应关系。

因为锚固后由于千斤顶内摩阻的影响，锚外钢束实际还有荷载；传力锚固时钢束停止滑移时的长度和对应张拉力无法测出；孔道内钢束回缩受反向摩阻的影响，存在一个应力不动点，实际参与回缩的钢束实际长度小于其工作长度。

14．一定要将千斤顶和传感器系统标定，以消除系统误差。

15．试验时要及时松倒，确保各部位受力顺畅。

６
附件1
单位：MPa
７
孔道摩阻试验记录表主/被动端工程项目传感器编号压力表编号施工单位应变仪编号千斤顶编号
８。