锚圈口摩阻损失试验
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锚圈口摩阻损失试验
K18+065中桥为3×20米T形连续梁桥,设计要求:施工控制张拉力=锚下控制张拉力+锚圈口摩阻损失。本试验目的在于测定出锚圈口摩阻损失,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。
试验原理:
1.梁板两端均不上工作锚、工作锚夹片,分级张拉(50%,100%)直至张拉控制应力,得出孔道摩阻损失应力;
2.梁板主动端上工作锚、工作锚夹片,被动端不上,分级张拉(50%,100%)直至张拉控制应力,得出孔道摩阻损失与锚圈口摩阻损失应力之和;
3.用孔道摩阻损失与锚圈口摩阻损失应力之和扣除孔道摩阻损
失应力后即为锚圈口摩阻损失应力。
试验方法:
一.试验前准备:穿好钢绞线的实体梁板(本次为N2单孔)、龙门吊(或葫芦)、标定好的张拉设备一套(本次采用智能同步张拉系统)、配套锚具(工作锚、工作锚夹片、线位板、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)、5~8cm钢垫板(用于梁板与千斤顶之间,
不用工作锚原因在于工作锚与钢绞线之间存在过大摩擦,影响测定数据)。
锚具配套
二.孔道摩阻损失测定:
1.千斤顶吊装
主动端千斤顶吊装,不上工作锚、工作锚夹片,千斤顶与梁体之间垫钢垫板(此处用四个工作锚上下左右对称代替,有条件的话可以提前预制内径略大于锚垫板的5~8cm钢板)。
主动端千斤顶吊装
被动端千斤顶吊装,不上工作锚、工作锚夹片,千斤顶与梁体之间垫钢垫板,油缸预先伸出10~18cm(1.防止油缸被拉损坏,2.方便回油退工具锚夹片)。
2.测定:本次选择N2孔道(5束钢绞线)进行试验,主动端(2#千斤顶)分级张拉(50%,100%)至控制张拉力,被动端(1#千斤顶)读数,反复3次。数据整理如下:
N2(5束)
50%油表读数
(mpa)100%油表读
数(mpa)
平均值(mpa)
主动端(2#千斤顶)10.59 20.89
被动端(1#千斤顶)1 6.7 15.8
15.8
2 7.5 15.9
3 7.0 15.8
说明:N2孔钢绞线100%张拉控制力=1860×0.75×5×140=976.5KN;50%控制张拉力=976.5×0.5=488.25KN;
2#千斤顶标定回归方程y(油表读数mpa)=0.0211x(张拉力KN)+0.29;带入976.5KN、488.25KN得到100%、50%所对应的油表读数分别为20.89mpa、10.59mpa。
调换主被动端,重复以上步骤3次。数据整理如下:
说明:N2孔钢绞线100%张拉控制力=1860×0.75×5×140=976.5KN;50%控制张拉力=976.5×0.5=488.25KN;
1#千斤顶标定回归方程y(油表读数mpa)=0.0208x(张拉力KN)+0.16;带入976.5KN、488.25KN得到100%、50%所对应的油表读数分别为20.47mpa、10.32mpa。
三.孔道摩阻损失及锚圈口摩阻损失测定:
1.千斤顶吊装
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。
主动端上工作锚、工作锚夹片主动端线位板安装
主动端千斤顶安装主动端工具锚安装
被动端千斤顶吊装
3.2.测定:主动端(1#千斤顶)分级张拉(50%,100%)至控制张拉力,被动端(2#千斤顶)读数,反复3次。数据整理如下:
N2(5束)
50%油表读数
(mpa)100%油表读
数(mpa)
平均值(mpa)
主动端(1#千斤顶)10.32 20.47
被动端(2#千斤顶)1 6.1 14.8
14.8
2 6.
3 14.8
3 6.
4 14.8
调换主被动端,重复以上步骤3次。数据整理如下:
四.计算
(1)1#千斤顶:(y(油表读数mpa)=0.0208x(张拉力KN)+0.16 孔道摩阻损失张拉力x(孔损)1=(15.8-0.16)/0.0208=751.923KN;孔道摩阻损失及锚圈口摩阻损失张拉力x(孔损+锚损)1=(15.1-0.16)/0.0208=718.269KN;
锚圈口摩阻损失张拉力x(锚损)1=751.923-718.269=33.654KN。(2)2#千斤顶:(y(油表读数mpa)=0.0211x(张拉力KN)+0.29 孔道摩阻损失张拉力x(孔损)2=(15.4-0.29)/0.0211=716.114KN;孔道摩阻损失及锚圈口摩阻损失张拉力x(孔损+锚损)2=(14.8-0.29)/0.0211=687.678KN;
锚圈口摩阻损失张拉力x(锚损)2=716.114-687.678=28.436KN (3)求平均值:
锚圈口摩阻损失张拉力x(锚损)=(x(锚损)1+x(锚损)2)/2=31.045KN;
锚圈口摩阻损失应力б(锚损)=(31.045×1000)/(5×140)=44.35mpa;
施工控制张拉力=锚下控制张拉力+锚圈口摩阻损失=1395+44.35=1439.35mpa;
超张拉系数=1439.35/1395=1.032,即需超张拉3.2%。