孔道摩阻试验作业指导书
孔道摩阻试验
第五章孔道摩阻试验5.1 孔道摩阻系数μ的测定方法5.1.1 概述本桥索塔采用的U形预应力束设计有两个特点，一是孔道曲率半径小，二是采用塑料波纹管进行管道成型。
在现行桥梁规范中，对于一定的成孔材料其孔道摩阻系数μ是一个定值，并不考虑预应力钢绞线的数量、张拉力的吨位、曲率半径的影响。
但是实际上，当孔道曲率半径较小时，预应力钢绞线在同样的张拉控制力下，产生的径向作用很大，预应力钢绞线有陷入孔道内壁的趋势，将增大摩阻系数μ。
此外，随着预应力钢绞线根数的增加，沿小曲率半径布置的钢绞线受力不均匀，预应力钢绞线之间、钢绞线与孔道壁之间的摩阻也将有所不同，这些因素都将引起摩阻系数μ的增大。
一般来说，随着曲率半径的减小，预应力钢绞线数量的增加，摩阻系数μ也将增大。
因此，对本桥索塔的孔道摩阻系数进行实测研究是非常必要的。
为研究塔身U形预应力钢绞线两端张拉时的孔道摩阻损失，本次试验利用索塔节段模型进行了全U形孔道一端张拉时的摩阻测定。
孔道摩阻测试的基本步骤为：在预应力筋的两端各装一台千斤顶。
测试时首先将固定端千斤顶的油缸拉出少许，并将回油阀关死。
然后开动张拉端千斤顶进行张拉，当张拉端压力表达到预定的张拉力时，读出固定端压力表读数并换算成张拉力。
两端张拉力之差即为该孔道的摩阻损失。
试验前，对油表与千斤顶进行了配套（主动、被动）标定。
其中一套标定报告可见附录1。
试验中，记主动端的张拉力值为P1，被动端的力值为P2，则：()μθ-+=kxPPe（5.1.1-1）12式中， μ —— 预应力孔道摩阻系数； k —— 预应力孔道每米局部偏差对摩阻的影响系数；x —— 从张拉端至计算截面孔道长度，m ；θ —— 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线夹角之和，rad 。
由此可见，对于试件，上述公式中有两个未知数，即μ和k 。
5.1.2 孔道摩阻系数μ的测定方法1本次试验中，索塔U 形束采用的均是同一种线形，即采用的θ、x 均相同，因此摩阻试验时虽然张拉了5束，但并没有得到5个独立的方程组成的方程组来求解两个未知数μ和k 。
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。
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2n 1i 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 n1i i i i x -kx n 2k ）（∑=+=∂∂Y A μθ整理得-x k n 1i n1i i i n 1i i i 2i =+∑∑∑===θθθμY 0x -x k x i n1i n1i i n1i 2i i i =+∑∑∑===Y θμ孔道摩阻损失及锚圈口摩阻损失测定：主动端上工作锚、工作锚夹片，被动端不上，其余步骤均和孔道摩阻损失测定相同。
孔道摩阻试验
第五章孔道摩阻试验5.1 孔道摩阻系数μ的测定方法5.1.1 概述本桥索塔采用的U形预应力束设计有两个特点，一是孔道曲率半径小，二是采用塑料波纹管进行管道成型。
在现行桥梁规范中，对于一定的成孔材料其孔道摩阻系数μ是一个定值，并不考虑预应力钢绞线的数量、张拉力的吨位、曲率半径的影响。
但是实际上，当孔道曲率半径较小时，预应力钢绞线在同样的张拉控制力下，产生的径向作用很大，预应力钢绞线有陷入孔道内壁的趋势，将增大摩阻系数μ。
此外，随着预应力钢绞线根数的增加，沿小曲率半径布置的钢绞线受力不均匀，预应力钢绞线之间、钢绞线与孔道壁之间的摩阻也将有所不同，这些因素都将引起摩阻系数μ的增大。
一般来说，随着曲率半径的减小，预应力钢绞线数量的增加，摩阻系数μ也将增大。
因此，对本桥索塔的孔道摩阻系数进行实测研究是非常必要的。
为研究塔身U形预应力钢绞线两端张拉时的孔道摩阻损失，本次试验利用索塔节段模型进行了全U形孔道一端张拉时的摩阻测定。
孔道摩阻测试的基本步骤为：在预应力筋的两端各装一台千斤顶。
测试时首先将固定端千斤顶的油缸拉出少许，并将回油阀关死。
然后开动张拉端千斤顶进行张拉，当张拉端压力表达到预定的张拉力时，读出固定端压力表读数并换算成张拉力。
两端张拉力之差即为该孔道的摩阻损失。
试验前，对油表与千斤顶进行了配套（主动、被动）标定。
其中一套标定报告可见附录1。
试验中，记主动端的张拉力值为P1，被动端的力值为P2，则：()μθ-+=kxPPe（5.1.1-1）12式中， μ —— 预应力孔道摩阻系数； k —— 预应力孔道每米局部偏差对摩阻的影响系数；x —— 从张拉端至计算截面孔道长度，m ；θ —— 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线夹角之和，rad 。
由此可见，对于试件，上述公式中有两个未知数，即μ和k 。
5.1.2 孔道摩阻系数μ的测定方法1本次试验中，索塔U 形束采用的均是同一种线形，即采用的θ、x 均相同，因此摩阻试验时虽然张拉了5束，但并没有得到5个独立的方程组成的方程组来求解两个未知数μ和k 。
后张法孔道摩阻检测作业指导书
孔道摩阻检测作业指导书文件编号：发布日期：版次号：编写：审核：批准：一适用范围本作业指导书适用于后张法孔道摩阻系数的测试，以准确控制钢绞线张拉力。
二编制依据1.GB/T14370-2007《预应力筋用锚具、夹具和连接器》2.TB/T3193-2008《铁路工程预应力筋用夹片式锚具、夹具和连接器技术条件》3.TB 10002.3-2005《铁路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》4.TB 10415-2003《铁路桥涵工程施工质量验收标准》5.CJJ 2-2008《城市桥梁工程施工与质量验收规范》三试验项目桥梁预应力孔道摩阻系数u和偏差系数k四总则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和偏差系数k为准.. 伍试验前的准备工作1.为了合理控制预应力混凝土桥梁的施工过程，并保证施工质量，必须进行预应力孔道摩阻试验。
由于施工现场一般为高空作业，场地有限，且工期紧，所以在做施工现场的孔道摩阻试验前，必须确定试验过程中可能遇到的各种问题及解决措施。
2.施工现场做孔道摩阻试验时，为了保证试验成果的精度，需要待混凝土养护完成后进行。
3.搭设牢固可靠的脚手架或操作平台以及悬挂传感器、千斤顶所需的支架。
便于操作人员进行传感器、千斤顶的安装及定位。
4.钢绞线的预留：两端应考虑传感器的长度。
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。
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。
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孔道摩阻试验指导书孔道摩阻试验指导书监理监测网 二00一年三月孔道摩阻试验指导书审 批 程 序经 理总工程师工程部长主 编编修审订监理监测网 批 准编制日期 二○○二年三月修改日期执行日期 二○○二年四月一日备 注目录一、 前言 (4)二、试验布置 (4)三、试验仪器具 (4)四、 试验步骤 (6)五、 试验计算 (6)六、 试验记录表格 (7)孔道摩阻试验指导书一、 前言根据专桥秦沈（施）21和专桥秦沈（施）20的要求：“锚下控制应力系按锚口及喇叭口摩阻损失7.0%计算而得，施工中应根据实际情况进行调整”，“张拉前应根据施工规范进行摩阻试验，并根据实测结果调整张拉力”。
因此，必须在前期制梁过程中二期张拉时进行孔道摩阻试验，以准确确定控制应力。
二、试验布置三、试验仪器具1、SC型数字式测力传感器。
（1）整个测量系统分为两部分：传感体（一次仪表）和数字终孔道摩阻试验指导书端仪（二次仪表）。
① 传感体采用穿心式筒体粘贴电阻应变片作为单向测力敏感元件。
② 数字终端仪表主要是由充电式直流电源、运算放大器、模数转换器和液晶显示器等主要部分构成。
（2）使用方法① 数字终端仪在测量前，应检查是否欠压，若欠压，将底板橡皮锥垫中的螺钉拆下，取下上盖，将两颗9V层叠电池换上另外两只新的，然后进行测量。
② 将开关3打开到自校位置，看显示器1的显示是否与传感器的最大量程相符，如偏差超过2%FS，应先查找原因。
③ 自校正常后，将开关打到测量位置，轻轻调整微调电位器2，使显示器1的显示为0000。
④ 上述工作完毕后，便可逐级加载使用，并注意记录。
使用允许过载小于或等于2%FS。
⑤ 数字终端仪使用完毕后，应将开关5 打到充电位置，此时为并机状态。
2、YCW250B型千斤顶千斤顶必在须效期内，使用详见《预应力作业指导书》。
3、ZB4—500型油泵油泵的使用详见《预应力作业指导书》。
4、高压油表孔道摩阻试验指导书油表精度不低于1.0级，最大读数为60Mpa，有效期为一周。
孔道摩阻力实验方案
预应力管道摩阻实验方案工程概况：洪洞跨汾河特大桥共设有7处连续梁，均为单箱单室连续梁，设纵向、横向、竖向预应力钢绞线（钢筋），其中纵向钢绞线为公称15.2mm钢绞线，抗拉极限强度fPK=1860MPa，弹性模量EP=195000MPa，单根张拉力F=195.3kN。
钢绞线束数分别为12束、15束、18束。
本工程混凝土强度达到设计强度的100％，弹模达到设计的95％时方可进行预应力张拉。
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实验。
预应力管道摩阻实验的原理及步骤：一、实验原理及仪器安装：预应力管道摩阻实验的原理及方法：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、张拉端所有的千斤顶的中心要求在同一条直线上；3、为避开锚头预应力损失，测定时张拉端不安装工作锚板。
二、实验步骤及数据计算：①张拉端分三级控制进行张拉（0.2P0.6P1.0P）,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③③张拉端与被张拉端对调，重复步骤①、②。
④对两端在此进行平均，可得到钢绞线伸长量的统计数，作为计算K、μ值的已知数据。
⑤实验过程中所测的所有数据均填在表1中。
⑥有了预应力损失值，便可通过公式（1）、(2)计算摩阻系数μ、摩阻因数K。
μ={-1n（P被/P主-KL）-KL}/θ(1)K=[μθ+1n(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：KNP被——被动端的侧力，单位：KNθ——累计转角，单位：radL——束长，单位：m通过公式（1）（2）来计算K，μ值时，要把K取（0.0015）看为固定值，可计算出μ值，或那μ（取0.25）看为固定值，可计算出K 值，可验证它的合理性，也可以进行理论伸长量的计算，并上报各相关单位审批。
孔道摩阻技术交底
连续梁预应力孔道摩阻试验试验方案.北京市建设工程质量第三所目录1 概述 02 试验检测依据 03 孔道摩阻系数测试 03.1 孔道摩阻损失的组成 03.2 孔道摩阻试验数据的计算分析 03.3 试验方法 (1)4 锚圈口及喇叭口摩阻损失测试 (2)1 概述后张法预应力混凝土梁的预应力张拉是一道极为重要的工序，在后张法预应力混凝土梁施工过程中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。
为保证设计张拉力有效的施加到梁体，需进行孔道摩阻试验。
2 试验检测依据（1）《混凝土结构试验方法标准》（GB50152－92）；（2）《铁路桥涵施工规范》（TB 10203-2002）；（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/T 3193-2008）（4）《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》（JTG D62-2004）；（5）《公路桥涵施工技术规范》（JTG 041-2000）。
（6）639#梁和636#梁部分设计图纸。
3 孔道摩阻系数测试3.1 孔道摩阻损失的组成张拉时，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。
3.2孔道摩阻试验数据的计算分析孔道摩阻试验数据的计算分析如下：张拉时，预应力束距固定端距离为x 的任意截面上有效拉力为：)μθ(kx k x e P P +=式中：P x ——计算截面预应力束的拉力，测量时取至固定端；P k ——张拉端预应力束的拉力；⎝——从张拉端至计算截面的孔道弯角之和，以弧度计；x ——从张拉端至计算截面的孔道长度，以米计；⎧ ——预应力束与孔道壁的摩阻系数；k ——孔道对设计位置的偏差系数。
令 )μθ(/kx k x e P P A +-==则有：kx A +=-μθln ，再令A Y ln -=，由此，对于同一片梁不同孔道的测量可得一系列方程式：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=-+=-+0μθ0μθ0μθ222111n n n Y kx Y kx Y kx 由于存在测试上的误差，上列方程式的右边不等于零，假定：⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧=-+=-+=-+nn n n F Y kx F Y kx F Y kx ΔμθΔμθΔμθ22221111 根据最小二乘法原理，则有：2122111)()μθ()μθ(∑=∆=-+++-+ni i n n n F Y kx Y kx 当0)(2=∂∆∂∑μI F 且0)(2=∂∆∂∑k F i 时，∑∆2)(F 取得最小值， 由此可得：⎪⎩⎪⎨⎧=-+=-+∑∑∑∑∑∑0022i i i i i i i i i x Y x k x Y x k θμθθθμ 解方程组即可得⎧、k 值。
公路桥涵后张预应力孔道摩阻损失的测试、焊接工艺评定
附录G 后张预应力孔道摩阻损失的测试G.0.1采用油压千斤顶测试锚圈口摩阻损失时，可在张拉台上或用一根直孔道钢筋混凝土柱进行，测试步骤应符合下列规定：1两端同时充油，油表数值均保持4MPa ，然后将甲端封闭作为被动端，乙端作为主动端，张拉至控制吨位。
设乙端控制吨位为a N 时，甲端相应吨位为b N ，则锚圈口摩阻力：0N =a N -b N （G.0.1-1）克服锚圈口摩阻力的超张拉系数：baN N n0（G.0.1-2） 测试反复进行3次，取平均值。
2 乙端封闭，甲端张拉，同样按上述方法进行3次，取平均值。
3两次的0N 和0n 平均值，再予以平均，即为测定值。
G.0.2 采用千斤顶测试曲线孔道摩阻力时，测试步骤应符合下列规定： 1 梁的两端装千斤顶后同时充油，保持一定数值(约4MPa )。
2 甲端封闭，乙端张拉。
张拉时分级升压，直至张拉控制应力。
如此反复进行3次，取两端压力差的平均值。
3 仍按上述方法，但乙端封闭，甲端张拉，取两端3次压力差的平均值。
4 将上述两次压力差平均值再次平均，即为孔道摩阻力的测定值。
附录H 焊接工艺评定H.1 一般要求H.1.1 焊接工艺评定（以下简称“评定”）是编制焊接工艺的依据。
H.1.2评定条件应与产品焊接条件相对应，评定应使用与产品相同牌号和质量等级的钢材及焊接材料。
H.1.3首次使用的钢材和焊接材料应进行评定，已评定并批准的工艺，可不再进行评定；遇有下列情况之一者，应重新进行评定：1 钢材牌号或质量等级改变；2 焊接材料改变；3 焊接方法或焊接位置改变；4 衬垫材质改变；5 焊接电流、焊接电压或焊接速度改变±10%以上，或焊接线能量增大10%以上；6 坡口形状和尺寸改变(坡口角度减少10°以上，钝边增大2mm以上，无衬垫的根部间隙变化2mm以上，有衬垫的根部间隙变化超过-2mm或+6mm时)；7 预热温度低于规定值下限温度20℃；8 电流种类及极性改变或电弧金属过渡方式改变；9 加入或取消填充金属；10 母材焊接部位涂车间防锈漆时。
孔道摩阻试验
第五章孔道摩阻试验5.1 孔道摩阻系数μ的测定方法5.1.1 概述本桥索塔采用的U形预应力束设计有两个特点，一是孔道曲率半径小，二是采用塑料波纹管进行管道成型。
在现行桥梁规范中，对于一定的成孔材料其孔道摩阻系数μ是一个定值，并不考虑预应力钢绞线的数量、张拉力的吨位、曲率半径的影响。
但是实际上，当孔道曲率半径较小时，预应力钢绞线在同样的张拉控制力下，产生的径向作用很大，预应力钢绞线有陷入孔道内壁的趋势，将增大摩阻系数μ。
此外，随着预应力钢绞线根数的增加，沿小曲率半径布置的钢绞线受力不均匀，预应力钢绞线之间、钢绞线与孔道壁之间的摩阻也将有所不同，这些因素都将引起摩阻系数μ的增大。
一般来说，随着曲率半径的减小，预应力钢绞线数量的增加，摩阻系数μ也将增大。
因此，对本桥索塔的孔道摩阻系数进行实测研究是非常必要的。
为研究塔身U形预应力钢绞线两端张拉时的孔道摩阻损失，本次试验利用索塔节段模型进行了全U形孔道一端张拉时的摩阻测定。
孔道摩阻测试的基本步骤为：在预应力筋的两端各装一台千斤顶。
测试时首先将固定端千斤顶的油缸拉出少许，并将回油阀关死。
然后开动张拉端千斤顶进行张拉，当张拉端压力表达到预定的张拉力时，读出固定端压力表读数并换算成张拉力。
两端张拉力之差即为该孔道的摩阻损失。
试验前，对油表与千斤顶进行了配套（主动、被动）标定。
其中一套标定报告可见附录1。
试验中，记主动端的张拉力值为P1，被动端的力值为P2，则：()μθ-+=kxPPe（5.1.1-1）12式中， μ —— 预应力孔道摩阻系数； k —— 预应力孔道每米局部偏差对摩阻的影响系数；x —— 从张拉端至计算截面孔道长度，m ；θ —— 从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线夹角之和，rad 。
由此可见，对于试件，上述公式中有两个未知数，即μ和k 。
5.1.2 孔道摩阻系数μ的测定方法1本次试验中，索塔U 形束采用的均是同一种线形，即采用的θ、x 均相同，因此摩阻试验时虽然张拉了5束，但并没有得到5个独立的方程组成的方程组来求解两个未知数μ和k 。
桥梁预应力构件孔道摩阻试验方案
桥梁预应力构件孔道摩阻试验方案XXXX技术有限公司2014 年12月1 试验的意义和目的随着现代预应力技术的发展, 预应力混凝土在土木工程中的应用日益广泛。
特别是在桥梁结构中, 预应力技术更为普遍, 且大量采用后张法预应力施工技术。
但后张法预应力施工中, 预应力损失大, 准确计算困难。
在5种预应力损失( 混凝土收缩徐变, 预应力筋松弛, 锚头变形、预应力筋回缩和接缝压缩, 摩阻和混凝土弹性压缩) 中, 摩阻损失所占比例较大, 计算尤为困难。
对于弯曲长束预应力孔道, 摩阻损失高达40%以上。
预应力损失的准确计算是确定预应力筋中有效预应力的关键, 直接影响桥梁结构的使用性能。
对预应力损失估计过高, 可能使梁端混凝土局部破坏或梁体预拉区开裂, 且降低延性。
对预应力损失估计不足, 则不能有效提高预应力混凝土梁的刚度和抗裂性。
在现行桥梁规范中，对于一定的成孔材料其孔道摩阻系数μ是一个定值，并不考虑预应力钢绞线的数量、张拉力的吨位、曲率半径的影响。
但是实际上，当孔道曲率半径较小时，预应力钢绞线在同样的张拉控制力下，产生的径向作用很大，预应力钢绞线有陷入孔道内壁的趋势，将增大摩阻系数μ。
此外，随着预应力钢绞线根数的增加，沿小曲率半径布置的钢绞线受力不均匀，预应力钢绞线之间、钢绞线与孔道壁之间的摩阻也将有所不同，这些因素都将引起摩阻系数μ的增大。
一般来说，随着曲率半径的减小，预应力钢绞线数量的增加，摩阻系数μ也将增大。
如采用挂篮悬臂浇筑大跨径连续钢构桥时，精确计算预应力束的有效应力是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，需要考虑的重要因素之一。
然而，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。
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，得出的结果相差甚远。
在《公路桥梁施工技术规范（JTG/T F50-2011）》中第7.8.5第一点“预应力张拉之前，宜对不同类型的孔道进行至少一个孔道的摩阻测试，通过测试所确定的μ值和k值宜用于对设计张拉控制应力的修正。
摩阻试验方案
京沪高速铁路沧德特大桥跨104国道(45+3 X 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+3X 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+3X 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1X 7-15.2-1860-GB/T5224-2003 预应力钢绞线，锚固体系采用OVM1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。
孔道摩阻试验_70m箱梁孔道摩阻试验
x
2 i
⋅
θ
2 i
(A)
∑ ∑ μ = ( Ai ⋅θi ) − k ⋅ (xi ⋅θi )
∑θ
2 i
(B)
2、在 一 端 张 拉 ，一 端 固 定 时 ，在 固 定 端 测 得 了 克 服 全 长 范 围 内 摩
1
擦损失后的有效预应力 σ l /2 = (σ l ⋅σ k )2 ,此时管道摩擦损失在中部截面为
1763
1287
19.1
205
10
5
2500
2199
1623
23.9
245
9
6
3000
2645
1956
28.8
287
9
7
3500
3102
2305
33.9
333
9
8
4000
3773
2856
41
364
8
3000 固定端 （KN） 2500
2000
试验编号
管道全长 X(m)
68.286
管道总角度θ(度)
试验日期
2004-12-20
Po/P
序
传感器荷载(KN)
油压表 千斤顶
号 张拉端设计值 张拉端实际值 固定端实际值 （Mpa) 外露量(mm)
1
450
585
522
7.3
77
2
900
998
892
11.6
129
3
1350
1445
1284
16.3
183
孔道号
C32C33-X-L-Z3J
试验编号
Z3-1
管道全长 X(m)
孔道摩阻损失测试
孔道摩阻损失测试一、什么是孔道摩阻损失测试呢孔道摩阻损失测试啊，就像是给孔道做一个“体检”，看看在一些特定的情况下，孔道内部会因为各种因素而产生多少阻力。
这可不像我们平常觉得的那么简单哦。
想象一下，孔道就像一个小小的管道世界，里面的东西在流动的时候，就会碰到各种各样的阻碍，就像我们在人群里挤来挤去会有阻力一样呢。
这个测试就是要把这些阻力的大小给搞清楚。
二、孔道摩阻损失测试的重要性这测试可重要啦。
要是不知道孔道摩阻损失，那在很多工程或者科学研究里就会出大问题。
比如说在一些水利工程里，如果不清楚孔道摩阻损失，水在管道里流着流着，可能就流不动了，或者流得没有我们预想的那么快，那就会影响整个工程的效率呢。
再比如说在一些化工管道运输里，要是不考虑这个摩阻损失，那些化学物质可能就不能按照我们想要的速度和量到达目的地，搞不好还会发生一些危险的反应呢。
三、孔道摩阻损失测试的基本方法1. 首先得选好测试的设备呀。
这设备就像是我们的小助手一样。
比如说有专门的压力传感器，这个东西可神奇了，它能很敏锐地感受到压力的变化。
还有流量测量仪，它能准确地告诉我们在孔道里流动的物质的流量是多少。
2. 然后就是要确定测试的孔道啦。
这个孔道可能是金属的，也可能是塑料的，不同材质的孔道可能摩阻损失就不一样哦。
我们要把孔道的长度、直径这些数据都准确地测量出来，就像给孔道做一个精确的画像一样。
3. 接着就是进行实际的测试啦。
在测试的时候，要慢慢地调整一些参数，比如让物质在孔道里的流量一点点变化，然后看压力传感器上的数值是怎么变化的。
这个过程就像是在小心翼翼地探索一个神秘的宝藏，每一个小变化都可能是很重要的线索呢。
四、在测试中可能遇到的问题1. 设备的精度问题。
有时候那些设备可能没有我们想象的那么精准，就像一个近视眼的人看东西有点模糊一样。
这时候我们可能就要对设备进行校准，或者换一些更精准的设备。
2. 孔道内部的不均匀性。
有些孔道内部可能不是那么光滑，有一些小凸起或者小凹陷，这就会影响摩阻损失的测试结果。
预应力损失检测作业指导书
公路工程试验检测中心有限公司预应力损失检测标准化作业指导书目录一依据的检测标准及技术要求 (1)二适用范围 .................................................................................................................11三试验目的 ................................................................................................................. 四试验原理 .................................................................................................................12五仪器设备 .................................................................................................................3六试验准备 ................................................................................................................. 七操作规程 .................................................................................................................36八数据处理 ................................................................................................................. 一依据的检测标准及技术要求（1）中华人民共和国行业推荐性规范《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）；（2）委托方提供的设计图纸等有关资料。
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作业指导书
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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。
(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。
五、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、读数仪的检查。
（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）现场确定传感器、千斤顶对中方法，检查位置是否有干涉。
（5）检查孔道、梁端面是否清理干净。
（7）准备足够的记录表格。
（8）试验前应对有关人员进行技术交底。
六、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。
七、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：
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：
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）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
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
④钢绞线伸长值：
（5)试验中钢绞线伸长值的估算
注：根据现场实际情况确定，仅作为复核措施。
八、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。
九、检测过程中发生意外事故时的处理方法
1、检测过程中出现油泵喷油、起火、断筋等事故时，应立即停止试验，油泵泄压，千斤顶回零应对千斤顶和油泵维修并检定后方可继续检测。
张拉钢筋后严禁站人。
2、因检测仪器设备发生故障或损坏而中断试验，可用备用仪器重新检测；若无备用仪器，则须将损坏的仪器设备进行修复，经检定合格后，再重新检测。
十、检测结果
由于现场可能出现的各种原因导致个别组或个别分级数据出现偏差，可根据压力损失率对偏差较大的数据进行剔除，保证实验数据稳定性。
当根据现场测试得出的μ、k值与设计值偏差较大或超过规范限值时，建议施工单位根据实测数据验算张拉伸长量，根据施工现场情况控制张拉预应力束。
十一、检测报告要求
1、检测报告严格按照有关规范的要求进行编制。
2、测试中间成果资料和正式报告按与业主签订的合同要求时间提交。
3、检测报告须按照我室《质量手册》要求的程序进行签发和存档。