预应力混凝土管道摩阻实验
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
道
建
筑
９
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
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！。
预应力混凝土梁管道摩阻试验研究
Ｅ ５墩 ２
图 １ 桥 型 布 置 （ 位 ：ｍ） 单 ｅ
２ 试 验 原 理 和 内 容
２ １ 试 验 原理 ．
此项 称 为管道偏 差 影响 。对 于管道 弯转 影 响除 了管道
偏差 影 响之外 ， 有力 筋 对 管 道 内壁 的径 向压 力 所 产 还
生 的摩 阻力 ， 部 分称 为弯道 影 响 ， 该 随力筋 弯 曲角度 的 增加 而增 加 。根据 《 路 钢筋 混 凝 土 及预 应 力 混 凝 土 公
２ １ 年 第 ７期 ０１
预应 力 混 凝 土 梁 管 道 摩 阻 试 验 研 究
２ １
角０ 的计算公式：＝ ／ ＋ ， ０ ￣ 其中， 为空间曲 ０ 线在
水平 面 内投影 的切 线角 之 和 ， 为空 间 曲线 在 竖 向平 ０ 面的 切线 角之 和 ； ｋ为 管道 每 米 局 部 偏 差 对 摩擦 的影 响系数 ； 为从 张拉端 至计 算 截 面 的管 道 长 度 ， 近似 可 地取 该 段管 道在 构件 纵轴 上 的投 影 长度 （ 。 ｍ） 根据 式 （ ） 导 ｋ和 计 算 公 式 ， 主 动 端 压 力 １推 设 传感 器测 试值 为 Ｐ ， 被动 端为 Ｐ ， 时管道 长度 为 ｚ０ 此 ， 为管道 全 长的 曲线 包角 ， 式 两边 同乘 以 预应 力 钢绞 上 线 的有 效 面积 ， 则可 得 Ｐ ｌ—Ｐ ２＝Ｐ ［ ｔ １一ｅ “ ］ 由式 （ ） ２得 Ｐ ＝Ｐ ｅ “ ２ ， ＋ｋ ＝ 一 ｎ Ｐ ／ ｌ Ｉ（ Ｐ ） （） ２
当
＋． ｉ ｝ Ｚ—Ｙ ： ０
由于实 际测 试存 在误 差 ， 式 右边不 会 为零 ， 设 上 假
构， 中支点处 梁 高 ８ １ ３ｍ， 中梁 高 ３ ０ １， 间 以 ４ ．６ 跨 ． １ 中 ． １ 次抛 物 线连 接 。纵 向预应 力 采 用 １ １ ． ０ ｍ 钢 绞 ９ ５２ ｍ 线 索 ， 拉 标 准 强 度 ＝ｉ ６ ａ 弹 性 模 量 Ｅ ＝ 抗 ０ ＭＰ ， ８
管道摩阻试验
八、预应力管道摩阻试验1、试验仪器(1)2台传感器及显示仪表，根据所测试的锚口+喇叭口摩阻张拉力大小（0.8ƒptk ·A p ）、预应力孔道控制张拉力（按设计取值）的大小选择合适量程的传感器，使得张拉力在落在传感器量程的20%～80%范围内。
连接传感器及仪表，检查系统是否正常工作。
(2)2台千斤顶、2台高压油泵，2块精密压力表，千斤顶及油压表必须经过校验合格。
(3)游标卡尺、对中垫板、钢板尺2把、钢质约束圈若干。
(4)计算器、记录纸若干。
2、试验原理孔道摩阻试验是通过在实体梁上选择几个不同部位有代表性的管道进行测试（一般包括最大弯起角度和最小弯起角度），通过分级加载测读管道两端传感器读数，每个管道加载试验两次，通过二元线性回归计算管道摩阻系数μ和管道偏差系数k 。
试验仪器布置图如下所示：梁体局部应力传感器限位垫板钢垫环工具锚应力传感器限位垫板钢垫环工具锚管道力筋喇叭体图8.1 管道摩阻测试仪器布置图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3次。
（5）将乙端封闭，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、主动端的油缸伸长量。
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：⎪⎩⎪⎨⎧=+=+∑∑∑∑∑∑ii i i i ii i i i l C l k l C l k 22θμθθθμ 式中 i C ——第i 个管道对应的值)P /P ln(12-=i C ，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。
预应力混凝土连续梁桥孔道摩阻试验研究
预应力混凝土连续梁桥孔道摩阻试验研究
随着现代交通运输的不断发展，大型桥梁的建设成为了一个必不可少的环节。
预应力混凝土连续梁桥是一种常见的大型桥梁结构，其孔道摩阻性能的研究对于确保其安全运行具有重要意义。
孔道摩阻试验是评价桥梁孔道摩阻性能的重要方法之一。
为了研究预应力混凝土连续梁桥孔道摩阻性能，需要进行一系列试验。
首先需要进行孔道摩阻试验，该试验可以模拟桥梁使用过程中的车辆荷载作用，测量孔道内空气压力、孔道内空气流速和孔道摩阻力等参数，评价孔道摩阻性能。
其次需要进行材料性能试验，以了解预应力混凝土在不同应力下的力学性能。
在试验过程中，需要注意一些关键问题。
首先是试验设备的选择，需要选择精密仪器来测量试验参数，确保数据的准确性。
其次是试验样品的选择，需要选取具有代表性的样品，以确保试验结果的可靠性。
最后是试验参数的控制，需要控制试验过程中的温度、湿度等因素，以确保试验结果的可重复性。
通过试验研究，可以得出预应力混凝土连续梁桥的孔道摩阻性能和材料性能等关键数据，为桥梁的设计和施工提供重要参考。
此外，还可以为桥梁的日常维护和保养提供依据，确保桥梁的安全运行。
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
预应力管道摩阻试验方案1
预应力管道摩阻试验方案本工程砼强度达到设计强度的85%,弹模达到设计的80%时需对预应力筋进行张拉。
为准确计算理论伸长量及验证设计计算时采用的K 、μ值的合理性，项目部在预应力张拉施工之前将进行管道摩阻试验。
1 预应力管道摩阻试验的原理及步骤 1）原理及仪器安装预应力管道摩阻试验的基本原理及方法：通过测定出孔道预应力损失来反推管道摩阻K 、μ值。
图1为孔道摩阻测试安装示意图。
安装示意图说明几点：1）张拉端千斤顶设置数量要通过张拉伸长量和每台千斤顶的行程来确定；2）张拉端的所有千斤顶中心要求在一条直线上；3）为避开锚口预应力损失，测定时张拉端不安装工作锚板；1-工作锚板； 2-测力传感器； 3-钢绞线束 ；4-1号千斤顶 ； 5- 套筒6-2号千斤顶； 7-工具锚板； 8-混凝土构件。
图 孔道摩阻测试安装示意图1 泵2号泵1号 张拉端被拉端2)试验步骤及数据计算①张拉端分三级控制进行张拉（0.2P,0.6P,1.0P）,测出被拉端的应力。
②按上述方法反复进行测试三次，取平均值可得到P被、P主。
③张拉端与被拉端对调，重复步骤①、②④对两端再次平均，可得到P被、P主的统计数，它作为计算K、µ值的已知数据。
⑤试验过程中所测得的所有数据均填写在表1中。
⑥有了预应力损失值，便可通过式（1）、（2）计算出摩阻系数µ、摩阻因数K。
µ=[-ln(P被/P主)-KL]/θ (1)K=-[µθ+ln(P被/P主)]/K (2)式中µ—摩阻系数，即预应力筋与孔道壁的摩擦系数；K—摩阻因数，即孔道每米局部偏差对摩擦的影响因素；P主—张拉端的控制力，单位：KN；P被—被动端的测力，单位：KN；θ—累计转角，单位：rad；L—束长，单位：m；通过公式（1）、（2）来计算K、μ值时，只要把K（取0.0015）看为固定值，可计算出μ值，或把μ（取0.25）看为固定值，可计算出K值。
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。
管道摩阻试验
(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。
μ 0.55 0.35
k 0.0015 0.0030
金属波纹管
0.20～0.26 0.002～0.003
（2）孔道摩擦测试原理
试验是在锚下安放压力传感器进行（左端为 张拉端，右端为锚固端）
对中环
传感 器
钢绞线
千 斤 顶
锚环锚塞
孔道摩阻试验布置图
n 孔道摩阻的测试
孔道摩阻的测试就是确定摩阻和孔道偏差 系数。在测试时，先测试直线孔道，此时孔道 无转角，可利用张拉、锚固端的压力差，确定 孔道偏差系数。然后再在曲线孔道内测试摩阻 系数，孔道摩阻力的测算具体可按以下过程：
管道摩阻试验
管道摩阻测试原理及方法
1、引言 2、管道摩阻测试原理与方法
（1）测试原因 （2）测试原理 （3）测试方法 （4）摩阻测试实例 3、测试经验与体会
1、引言
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。
摩阻测试的主要目的：
1）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；
（1）先进行直线孔道摩阻测试，按上式θ为 零，求的 k值；
（2）再进行与直线孔道同样工艺的及施工条 件带有曲线孔道的摩阻力试验，并以上项k值 代入上式求的μ值。
数据处理方法
在分级测试出预应力束张拉过程中主动与 被动端的荷载后，通过线性回归确定管Байду номын сангаас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，具体方法如下：
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。
管道摩阻试验
根据上式可推导出k和μ计算公式，设主动端 压力传感器测试值为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 上式两边同乘以预应力钢绞线的有效面积， 则可得：
P1
3)测试方法
A）主被动千斤顶法（常规测试方法）
该方法主要存在测试不够准确和测试工艺等问题。 a）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；
谢谢大家！
(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。
4)摩阻测试实例
合武客运专线后张法预应力混凝土组合箱梁梁长为32.6m，梁 高2.8m。该梁采用在梁厂预制，梁体管道采用橡胶管抽芯成型。
将表1中数据代入式(7)，得到联立方程如下：
b）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；
c）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。
B）压力传感器测试法
该方法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，其测试装置如图3所示。
2）为在施工提供可靠依据，以便更准确地确定 张拉控制应力和力筋伸长量；
3）可检验管道及张拉工艺的施工质量；
4）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、管道摩阻测试原理与方法
（1）进行后张法孔道摩阻测试的原因
在后张法结构中，孔道实际位置和设计位置存在偏 差、钢束和孔道内壁存在接触，以上两者都会引起钢束 和孔道的摩擦，对于钢束而言，摩擦力的方向和张拉运 动方向相反，由于摩擦力的存在，使得钢束上的有效预 应力减小，影响预应力的发挥。设计时，根据规范按下 式计算由孔道摩阻引起的预应力损失：
预应力溷凝土桥梁孔道摩阻实验要点
预应力混凝土桥梁施工现场的孔道摩阻实验要点滕晓艳摘要：依照沪昆高铁杭州至长沙铁路客运专线HCHNⅠ标段绿豆坡特大桥施工现场的孔道摩阻实验，详细论述施工现场孔道摩阻实验的必要性、测试方式、数据处置和实验进程中的注意事项。
掌握这些实验关键细节，有助于实验前的工作预备、实验进程的顺利进行,确保实验结果靠得住。
关键词：混凝土桥梁；预应力孔道；施工；摩阻实验本文在进行沪昆高铁杭州至长沙铁路客运专线HCHNⅠ标段绿豆坡特大桥施工现场的孔道摩阻实验的基础上，详细论述施工现场孔道摩阻实验的必要性、测试方式、数据处置和实验进程中的注意事项。
1 施工现场孔道摩阻实验的必要性采纳挂篮悬臂浇筑是国内建造大跨预应力混凝土桥梁的要紧施工方式之一。
为保证施工进程中结构平安、成桥以后的线形和受力状态合理，需要考虑多方面因素的阻碍，其中，精准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实验，具体有以下三个具体缘故：（1）尽管标准提供了孔道摩阻系数μ和误差系数k的利用范围，可是范围太大，取不同的值，会取得完全不同的孔道摩阻损失率。
（2）尽管能够依照施工采纳的结构材料，在实验室进行模型实验，可是实验室和施工现场环境相差较大。
（3）若是施工现场取得的孔道摩阻系数μ和误差系数k，与设计值不同，并在标准规定的范围之内，应以实测的孔道摩阻系数μ和误差系数k为准。
2实验进程张拉操纵力能够分5级(2O%，40%，60%，80%，100%)张拉至设计张拉力。
关于每一级加载稳固后，需要同时记录读数仪和电动油泵的读数和预应力束伸长量。
补充实验的说明图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，需要补充锚头摩阻实验及喇叭口摩阻实验。
锚头摩阻实验及喇叭口摩阻实验可在试件上进行。
由于本文重点论述孔道摩阻实验，关于锚头摩阻实验及喇叭口摩阻实验，再也不多述。
3孔道摩阻系数μ和误差系数k 的确信在预施应力进程中，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，已经扣除两头锚头+喇叭口摩阻损失率。
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。
预应力管道摩阻实验审批稿
预应力管道摩阻实验 YKK standardization office【 YKK5AB- YKK08- YKK2C- YKK18】第六章宁夏吴忠黄河公路大桥主桥管道摩阻损失测试摩阻损失测试概述预应力筋过长或弯曲过多都会造成预应力筋的孔道摩擦损失，特别是弯曲多、弯曲半径小、弯曲角度较大的预应力筋,在两端张拉时,其中段的有效预应力损失很大，这种预应力的损失往往不容易准确地计算出来,因而其在张拉控制应力作用下的伸长值也无法准确计算。
作为张拉的控制条件,如果孔道有漏浆堵塞现象不校核伸长值,就会使有效预应力达不到设计的要求造成质量事故，另外,在连续刚构梁悬臂施工过程中，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,设计单位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, 后张法预应力混凝土结构中孔道摩阻损失估算的准确程度会直接影响结构的使用安全，而施工中混凝土的质量、张拉工艺的优劣往往会影响孔道摩阻损失的大小，测量预应力筋摩阻力,是确保施工质量的有效措施。
按照《宁夏回族自治区吴忠黄河公路大桥监控细则》，需要对纵向预应力孔道摩阻损失实行现场测定。
摩阻损失测试依据1、中华人民共和国行业标准《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）；2、人民交通出版社《预应力技术及材料设备》（第二版）；3、交通部公路科学研究院《宁夏回族自治区吴忠黄河公路大桥监控细则》；4、监理单位和设计单位提供的桥梁设计图纸；5、宁夏公路工程质量检测中心《压力传感器率定报告》。
摩阻损失测试目的及方法宁夏吴忠黄河公路大桥管道摩阻损失测试是针对塑料波纹管，虽然塑料波纹管的管道摩阻系数有理论值，但毕竟塑料波纹管应用时间不长，有必要做实验验证，同时管道摩阻系数的测试结果也为吴忠黄河公路大桥结构预应力设计和大桥施工提供参考，实现现场的预应力控制。
管道摩阻损失测试方法，按照业主意见方法采用传感器，采用《公路桥涵施工技术规范》（JTJ041-2000）中附录G-9 提供的测试方法，如图6-1 所示。
预应力混凝土梁张拉摩擦阻力试验
预应力混凝土梁张拉摩擦阻力试验内容摘要：以天津市区至滨海新区快速轨道交通工程为实例,通过预应力张拉摩擦阻力试验,测定了预应力混凝土结构中的管道摩擦阻力。
以天津市区至滨海新区快速轨道交通工程为实例,通过预应力张拉摩擦阻力试验,测定了预应力混凝土结构中的管道摩擦阻力。
快速交通轨道;预应力;摩擦阻力;徐变1工程概况天津市区至滨海新区快速轨道交通工程是天津城市交通重要组成部分,是目前全国最长的轻轨工程。
该工程一期设计全长45.409ｋｍ,含高架桥和地面线,均为一次双线,本次建成车站15个,预留车站4个,全线高架桥梁长度为40ｋｍ,区间高架桥均采用现浇混凝土连续梁。
列车两动两拖编组,设计运行速度为100ｋｍ/ｈ。
天津市区至滨海新区快速轨道交通工程桥梁徐变与变形分析和长期观测的目的主要是为了通过理论分析与现场试验观测掌握预应力钢筋混凝土桥梁的收缩与徐变的变形特征及变化规律,正确估算与预测桥梁的徐变拱度,为设计单位提供合理化建议,使得天津市区至滨海新区快速轨道交通工程中的桥梁徐变拱度不超过规定限值,确保线路中的桥梁耐久性、安全性和平顺性的要求,并能提高整个轨道交通工程列车运营的安全性、旅客的乘坐舒适性,并能有效地减轻整个轨道交通工程的养护、维修工程量。
天津市区至滨海新区快速轨道交通线路中,由于88%的线路部分为高架桥,桥梁的上部结构又以预应力钢筋混凝土结构为主,高架线路以无碴轨道为主。
对于无碴轨道线路,由于没有道碴来调节轨道的高程,所以,它的高程的可调节性很小。
如果由于混凝土徐变,使得梁的上拱度(徐变拱度)超出了无碴轨道高程的可调节范围,将对轨道线路的平顺性产生巨大的危害。
徐变拱度太大,也可能导致钢轨扣件破坏失效,影响轨道的稳定性。
这些都是影响列车安全运营的巨大隐患。
预应力越大,徐变拱度越大。
所以对预应力混凝土梁的徐变拱度进行控制是很重要的。
2预应力张拉摩擦阻力试验摩擦损失是指预应力筋与周围接触的混凝土或套管之间发生摩擦造成的应力损失。
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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
后张法张拉时，由于梁体内力筋与管道壁接触并沿管道滑动而产生摩擦阻力，摩阻损失可分为弯道影响和管道走动影响两部分。
理论上讲，直线管道无摩擦损失，但管道在施工时因震动等原因而变成波形，并非理想顺直，加之力筋因自重而下垂，力筋与管道实际上有接触，故当有相对滑动时就会产生摩阻力，此项称为管道走动影响（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。
直线管道的摩阻损失较小，而曲线管道的摩擦损失由两部分组成，因此比直线管道大的多。
3.2 管道摩阻损失的计算公式
根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》(JTG D62—2004)第6.2.2条规定，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：
…………(3-1)
式中———张拉端钢绞线锚下控制应力(MPa)；
μ———预应力钢筋与管道壁的摩擦系数；
θ———从张拉端至计算截面曲线管道部分切线的夹角之和(rad)；k———管道每米局部偏差对摩擦的影响系数；
x———从张拉端至计算截面的管道长度，可近似地取该段管道在构件纵轴上的投影长度(m)。
根据式(2-1)推导k和μ计算公式，设主动端压力传感器测试值为P1,被动端为P2，此时管道长度为l, θ为管道全长的曲线包角，考
虑式(2-1)两边同乘以预应力钢绞线的有效面积，则可得：
…………………(3-2)
两边取对数可得;
…………………(3-3)
令 , 则
由此，对不同管道的测量可得一系列方程式：
即
即
即
由于测试存在误差，上式右边不会为零，假设
则利用最小二乘法原理有：
……………(3-4)
当……………(3-5)
时，取得最小值。
由式(3-4)、(3-5)可得：
……………(3-6)
解方程组(3-6)得k及μ值。
3.3 锚口摩阻损失的计算公式
在特制试件上进行19孔群锚锚口摩阻损失试验时，令主动端压力值为N1，被动端压力值为N2，则锚口摩阻力为：
……………(3-7)
克服锚口摩阻力的超张拉系数：
……………(3-8)
4．试验方法
4.1 管道摩阻试验
4.1.1 试验时采用一端张拉，应用两台压力传感器。
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。
4.1.2 19-φj1
5.24和12-φj15.24预应力钢绞线分8级加载。
试验时，19-φj15.24预应力钢绞线从500kN到3700kN（设计张拉力）, 12-φj15.24预应力钢绞线从300kN到2300kN（设计张拉力）。
试验时根据千斤顶油表读数控制张拉荷载级。
4.1.3 以一端作主动端，一端作被动端逐级加载，两端均读取传感器读数，并测量钢绞线伸长量，每个管道张拉二次。
之后调换主动端与被动端位置，用同样的方法再做一遍。
4.1.4考虑到50m梁钢绞线伸长量较大，若一台千斤顶行程不够，需至少在张拉端安装二台千斤顶，被动端安装一台千斤顶（图4.1）。
4.1.5 钢束伸长量和夹片外露量通过直钢尺测量。
图4.1 管道摩阻试验示意图
4.2 锚口摩阻试验
锚具的锚口摩阻试验在特制的混凝土试件上进行，截面中心处的预应力管道为直管道，成孔方式及锚具、锚垫板与箱梁采用的完全相同。
测试时需采用工作状态的锚头（安装夹片），试验采用单端张拉方式，在试件两端分别安装千斤顶，被动端测试前首先张拉，以便完成测试后进行退锚。
试验时示意图见图4.2。
试验时千斤顶一次直接张拉至设计张拉应力（3700kN），分别读取主动端和被动端传感器读数。
选取三套规格相同的19孔群锚锚具进行试验，每套锚具共计张拉2次。
在安装过程中由于1#传感器与工作锚具之间存在一定间隙，在试验时工作锚在千斤顶压力作用下可能嵌入传感器中，导致测量数据失真且试验完成后不宜于拆除，所以在1#传感器与工作锚具之间临时真设一块限位板。
在数据分析过程中应分析比较扣除此块限位板所产生的锚口摩阻损失。
图4.2 锚口摩阻试验示意图
4.3 喇叭口摩阻试验
同样在试件上进行喇叭口摩阻损失的试验，测定其损失主要通过间接的方式进行，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。
试验的具体操作与锚口摩
阻试验一样，只是在主动端与被动端各安置一个传感器（图4.3）。
图4.3 锚口和喇叭口摩阻试验示意图
同样的，试验时千斤顶一次直接张拉至设计张拉应力（3700kN），分别读取主动端和被动端传感器读数。
以试件一端为主动张拉端，一端为被动端，共计张拉2次后，调换主动端与被动端位置再做2次。
5．数据记录
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。
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、张拉端得油缸伸长量、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。
6. 油泵操作注意事项
在管道摩阻试验过程中，采用单侧张拉方式（左右两侧不对称）对梁体不利，所以应严格控制张拉应力（必要时应进行间算，否则应对称张拉）。
当张拉到设计荷载时，由于张拉力与钢绞线伸长不同步，致使当游表到达设计值后，钢绞线继续伸长，相应造成油表读数下滑。
为避免这种现象的发生，当油表达到设计读数后应降低供油速度，向千斤顶缸体内缓慢供油，维持油表表盘读数不变持荷约1分钟后，钢绞线的的伸长基本完成，方可关闭进油阀，关闭油泵。
待相应工作完
成之后方可进入下一级作业。
当张拉到控制应力一级时，不可超张拉过设计读数然后停止供油待油表值回落到设计值。
在量取伸长值时应按照上述方法待到伸长量稳定后方可量取读数。