竖向预应力检测方法
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拧紧螺母的程度是什么标准？ 当千斤顶张拉竖向预应力筋至设计张拉
力后并关闭回油阀，工人拧紧螺母会使千斤顶 的油压表读数减小，当工人（2人）比较吃力 时，扭力扳手的扭矩为1200N.m，可以使减 少相当于设计张拉力（设计张拉力一般为 530kN）的4.7%左右。
拧紧螺母的标准是：千斤顶张拉竖向预应 力筋至设计张拉力后并关闭回油阀，工人拧紧 螺母使油表读数减少2~5%。
2
三、竖向预应力失效原因分析
竖向预应力损失过大的主要原因是施工过 程人为的影响因素，张拉时拧紧螺母不到位引 起的；
存在压浆不饱满和漏压浆问题 ；
04规范对竖向预应力说明：由于竖向预应 力钢筋一般施工质量不理想，甚至发现几乎失 效的情况，竖向预应力采用乘以0.6折减系数， 但缺乏实验数据支撑 。
四
2、竖向预应力筋张拉力测试原理 1）没有张拉力时，螺母与竖向预应力筋中松
动的； 2）张拉力越大，螺母段与竖向预应力筋越紧
，抗弯刚度越大； 3）不同的抗弯刚度，则有不同的自振频率； 4）张拉力相同，无论外露长度如何变化，锚
固范围内的钢筋与螺母咬合的松紧程度是 一样的 。
11
竖向预应力筋张拉力 测试基本过程：
人手控制
击振器 磁力吸座
单回路插孔联结 竖向预应 力检测仪
竖向预应力 筋外露部分 螺母
波 纹 管
加速度传感器
锚垫板
精 轧 螺 纹 钢 筋
箱梁桥腹板混凝土
现场测试
12
二、预应力混凝土箱梁桥腹板竖向预应力的作用 减少和控制腹板主拉应力、防止开裂，在
箱梁腹板设置竖向预应力成为设计的重要内容 施加了竖向预应力，许多混凝土箱梁桥在
腹板中还是存在不同程度的开裂现象，尤其在 大跨度的腹板比较明显
竖向预应力损失过大或失效，是导致混凝 土箱梁桥腹板开裂、没有达到设计目标的主要 原因之一
8
钢筋与锚垫板不垂直，会大大的增加回缩损失
人为因素：没有适当的检测手段，工人 在张拉过程中随机因素影响大，张拉螺母时扭 矩不够，应达到1400N.M，实际上2个体力正 常的工人是可以达到的，技术人员、工人对改 进张拉工具积极性不高，如果有了适当的检测 手段各方面的人员都会高度重视，有些工地的 技术人员甚至对竖向预应力作用都搞不清楚， 如何谈得上改进张拉质量。
10
1、竖向预应力筋张拉力检测方法的提出
1）湖南科技大学近10多年研究，在大量的理论分 析与实验的基础上提出了“竖向预应力筋动力特性的检 测方法” 。并获得了发明专利。同时编制了相应的检测 规程，形成了湖南省地方标准，2013年12月发布，2014 年1月1日实施。
2）目前已在广东广株西线高速公路、贵州省厦蓉 高速公路、湖南省郴宁高速公路、湖南省汝郴高速公路 等3２座桥梁上应用，受到业主单位、监理单位、施工 单位广泛的赞誉。
、
千斤顶张力
瞬
时
与 长 期 损 失
螺母
波 纹 管
锚垫板
精 轧 螺 纹 钢 筋
箱梁桥腹板混凝土
3
1、通过千斤顶张拉后拧紧锚垫板上方的螺母 后，放松千斤顶，竖向预应力筋获得张拉力 ；
2、竖向预应力筋张拉大小与拧紧螺母的扭矩 大小相关；
3、竖向预应力失效，主要是拧紧螺母的扭矩 不够所致，工作随意张拉，施工单位技术管 理人员对竖向预应力筋的作用认为不足；
3、张拉后孔道灌注砂浆时水化热对竖向预应 力损失影响很小。
五、竖向预应力筋张质量主要问题
1）拧紧螺母的程度不够 主要原因是扳手刚度不够，要采用专用板手
6
开槽太深，工人无法拧紧螺母
锚垫板之间没有清理，或没有与混凝土 有效联结
7
外露长度不够，没有足够的联结长度，张 拉时会产生危险
尖头朝上，增加回缩损失。
1
一、预应力混凝土箱梁桥的发展概况 预应力混凝土连续（刚构）箱梁桥结构体系
具有结构刚度大、行车平顺、伸缩缝少、养护费 用低、适用于多种跨度等优点。成为高速公路大 中跨径混凝土桥梁设计的首选。
在100m跨径以上连续刚构有100余座，200m 以上也有30余座，其数量位居世界前列。
有关这类桥开裂的报告不断增加，甚至认为 “无箱不裂”，有的桥梁在修建过程中就开始出现 规范不允许的裂缝，其中以腹板裂缝最为普遍。
在15%以内（灌浆良好）。
540
有效预拉力(kN)
520
A束有效预拉力
500
B束有效预拉力
480
460
440 420
400 0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 时间(d)
5
结
论
1、拧紧螺母的扭矩达到1200Nm后，回缩损失 在5%以内；
2、损失随时间的增长逐渐的减小，800天后基 本不再减小，预应力筋张拉后7天，损失分别 占总损失（800天）的71%，800天竖向预应力 长期损失达到其初始张拉应力14﹪，以后基 本不再增加；
4、锚垫板清理不净，也是导致回缩损失加大 的原因。
4
竖向预应回缩损失与拧紧螺母扭矩关系：
1、千斤顶张力越大，回缩损失越小；
预应力损失率(%)
10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 350.0
扭矩 720N*m 1200N*m
1000N*m 1500N*m
400.0
450.0
张拉控制力(kN)
500.0
550.0
2、拧紧螺母扭矩越大，回缩损失越小，当到一
定程度，张拉力大于千斤顶张拉力；
3、竖向预应力越长损失越小；
4、一般达到1200Nm,回缩损失在5%以内。
பைடு நூலகம்
长期损失： 在竖向预应力筋锚下安装了
测力传感器，常张高速公路通车后（2005年
12月26日通车）进行近5年的观测，长期损失
六、竖向预应力筋张拉力检测方法 研究表明：造成竖向预应力筋张拉力失效
的主要原因是第一次初张拉不到位引起的。 最直接、最有效的途径就是提出一种有效
的检测方法并制定相应的检测标准。 它的工程意义在于：一方面，能很好地约
束规范的施工行为，使竖向预应力施工行为具有 可控性，彻底地解决竖向预应力损失过大和失效 的问题。另一方面，有效的检测手段可以促使施 工单位改进施工工艺，提高施工的可靠度。
预应力混凝土箱梁桥腹板竖向 预应力作用、失效、检测方法
湖南科技大学土木工程学院
2014年8月
主要内容
1、预应力混凝土箱梁桥的发展概况 2、箱梁桥腹板竖向预应力的作用 3、竖向预应力失效原因分析 4、竖向预应力瞬时与长期损失 5、竖向预应力在腹板中应力分布规律 6、滞后张拉与实时张拉方式对腹板应力分布的影响 7、孔道压浆对腹板截面抗剪性能的影响 8、竖向预应力筋张质量主要问题 9、竖向预应力筋张拉力检测方法
拧紧螺母的程度是什么标准？ 当千斤顶张拉竖向预应力筋至设计张拉
力后并关闭回油阀，工人拧紧螺母会使千斤顶 的油压表读数减小，当工人（2人）比较吃力 时，扭力扳手的扭矩为1200N.m，可以使减 少相当于设计张拉力（设计张拉力一般为 530kN）的4.7%左右。
拧紧螺母的标准是：千斤顶张拉竖向预应 力筋至设计张拉力后并关闭回油阀，工人拧紧 螺母使油表读数减少2~5%。
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三、竖向预应力失效原因分析
竖向预应力损失过大的主要原因是施工过 程人为的影响因素，张拉时拧紧螺母不到位引 起的；
存在压浆不饱满和漏压浆问题 ；
04规范对竖向预应力说明：由于竖向预应 力钢筋一般施工质量不理想，甚至发现几乎失 效的情况，竖向预应力采用乘以0.6折减系数， 但缺乏实验数据支撑 。
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2、竖向预应力筋张拉力测试原理 1）没有张拉力时，螺母与竖向预应力筋中松
动的； 2）张拉力越大，螺母段与竖向预应力筋越紧
，抗弯刚度越大； 3）不同的抗弯刚度，则有不同的自振频率； 4）张拉力相同，无论外露长度如何变化，锚
固范围内的钢筋与螺母咬合的松紧程度是 一样的 。
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竖向预应力筋张拉力 测试基本过程：
人手控制
击振器 磁力吸座
单回路插孔联结 竖向预应 力检测仪
竖向预应力 筋外露部分 螺母
波 纹 管
加速度传感器
锚垫板
精 轧 螺 纹 钢 筋
箱梁桥腹板混凝土
现场测试
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二、预应力混凝土箱梁桥腹板竖向预应力的作用 减少和控制腹板主拉应力、防止开裂，在
箱梁腹板设置竖向预应力成为设计的重要内容 施加了竖向预应力，许多混凝土箱梁桥在
腹板中还是存在不同程度的开裂现象，尤其在 大跨度的腹板比较明显
竖向预应力损失过大或失效，是导致混凝 土箱梁桥腹板开裂、没有达到设计目标的主要 原因之一
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钢筋与锚垫板不垂直，会大大的增加回缩损失
人为因素：没有适当的检测手段，工人 在张拉过程中随机因素影响大，张拉螺母时扭 矩不够，应达到1400N.M，实际上2个体力正 常的工人是可以达到的，技术人员、工人对改 进张拉工具积极性不高，如果有了适当的检测 手段各方面的人员都会高度重视，有些工地的 技术人员甚至对竖向预应力作用都搞不清楚， 如何谈得上改进张拉质量。
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1、竖向预应力筋张拉力检测方法的提出
1）湖南科技大学近10多年研究，在大量的理论分 析与实验的基础上提出了“竖向预应力筋动力特性的检 测方法” 。并获得了发明专利。同时编制了相应的检测 规程，形成了湖南省地方标准，2013年12月发布，2014 年1月1日实施。
2）目前已在广东广株西线高速公路、贵州省厦蓉 高速公路、湖南省郴宁高速公路、湖南省汝郴高速公路 等3２座桥梁上应用，受到业主单位、监理单位、施工 单位广泛的赞誉。
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千斤顶张力
瞬
时
与 长 期 损 失
螺母
波 纹 管
锚垫板
精 轧 螺 纹 钢 筋
箱梁桥腹板混凝土
3
1、通过千斤顶张拉后拧紧锚垫板上方的螺母 后，放松千斤顶，竖向预应力筋获得张拉力 ；
2、竖向预应力筋张拉大小与拧紧螺母的扭矩 大小相关；
3、竖向预应力失效，主要是拧紧螺母的扭矩 不够所致，工作随意张拉，施工单位技术管 理人员对竖向预应力筋的作用认为不足；
3、张拉后孔道灌注砂浆时水化热对竖向预应 力损失影响很小。
五、竖向预应力筋张质量主要问题
1）拧紧螺母的程度不够 主要原因是扳手刚度不够，要采用专用板手
6
开槽太深，工人无法拧紧螺母
锚垫板之间没有清理，或没有与混凝土 有效联结
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外露长度不够，没有足够的联结长度，张 拉时会产生危险
尖头朝上，增加回缩损失。
1
一、预应力混凝土箱梁桥的发展概况 预应力混凝土连续（刚构）箱梁桥结构体系
具有结构刚度大、行车平顺、伸缩缝少、养护费 用低、适用于多种跨度等优点。成为高速公路大 中跨径混凝土桥梁设计的首选。
在100m跨径以上连续刚构有100余座，200m 以上也有30余座，其数量位居世界前列。
有关这类桥开裂的报告不断增加，甚至认为 “无箱不裂”，有的桥梁在修建过程中就开始出现 规范不允许的裂缝，其中以腹板裂缝最为普遍。
在15%以内（灌浆良好）。
540
有效预拉力(kN)
520
A束有效预拉力
500
B束有效预拉力
480
460
440 420
400 0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 时间(d)
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结
论
1、拧紧螺母的扭矩达到1200Nm后，回缩损失 在5%以内；
2、损失随时间的增长逐渐的减小，800天后基 本不再减小，预应力筋张拉后7天，损失分别 占总损失（800天）的71%，800天竖向预应力 长期损失达到其初始张拉应力14﹪，以后基 本不再增加；
4、锚垫板清理不净，也是导致回缩损失加大 的原因。
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竖向预应回缩损失与拧紧螺母扭矩关系：
1、千斤顶张力越大，回缩损失越小；
预应力损失率(%)
10.0 9.0 8.0 7.0 6.0 5.0 4.0 3.0 350.0
扭矩 720N*m 1200N*m
1000N*m 1500N*m
400.0
450.0
张拉控制力(kN)
500.0
550.0
2、拧紧螺母扭矩越大，回缩损失越小，当到一
定程度，张拉力大于千斤顶张拉力；
3、竖向预应力越长损失越小；
4、一般达到1200Nm,回缩损失在5%以内。
பைடு நூலகம்
长期损失： 在竖向预应力筋锚下安装了
测力传感器，常张高速公路通车后（2005年
12月26日通车）进行近5年的观测，长期损失
六、竖向预应力筋张拉力检测方法 研究表明：造成竖向预应力筋张拉力失效
的主要原因是第一次初张拉不到位引起的。 最直接、最有效的途径就是提出一种有效
的检测方法并制定相应的检测标准。 它的工程意义在于：一方面，能很好地约
束规范的施工行为，使竖向预应力施工行为具有 可控性，彻底地解决竖向预应力损失过大和失效 的问题。另一方面，有效的检测手段可以促使施 工单位改进施工工艺，提高施工的可靠度。
预应力混凝土箱梁桥腹板竖向 预应力作用、失效、检测方法
湖南科技大学土木工程学院
2014年8月
主要内容
1、预应力混凝土箱梁桥的发展概况 2、箱梁桥腹板竖向预应力的作用 3、竖向预应力失效原因分析 4、竖向预应力瞬时与长期损失 5、竖向预应力在腹板中应力分布规律 6、滞后张拉与实时张拉方式对腹板应力分布的影响 7、孔道压浆对腹板截面抗剪性能的影响 8、竖向预应力筋张质量主要问题 9、竖向预应力筋张拉力检测方法