预应力损失测试

1．概述

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。预应力摩阻

损失是后张预应力混凝土梁的预应力损失的主要部分之一，对它的准确估计将关

系到有效预应力是否能满足梁使用要求，影响着梁体的预拱变形，在某些情况下

将影响着桥梁的整体外观等。过高的估计会使得预应力张拉过度，导致梁端混凝

土局部破坏或梁体预拉区开裂，且梁体延性会降低；过低的估计则不能施加足够

的预应力，进而影响桥梁的承载能力、变形和抗裂度等。

预应力管道摩阻损失与管道材料性质、力筋束种类以及张拉工艺等有关，相

差较大，最大可达45％。工程中对预应力管道摩阻损失采用摩阻系数μ和管道

偏差系数k来表征，虽然设计规范给出了一些建议的取值范围，但基于对实际工

程质量保证和施工控制的需要，以及在不同工程中其管道摩阻系数差别较大的事

实，在预应力张拉前，需要对同一工地同一施工条件下的管道摩阻系数进行实际

测定，从而为张拉时张拉力、伸长量以及预拱度等的控制提供依据。

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。

2. 检测依据

（1）《铁路桥涵钢筋混凝土及预应力混凝土结构设计规范》（TB10002.3—2005）

（2）《铁路桥涵施工规范》（TB10203-2002）

（3）拟测试梁的设计图纸

3. 检测使用的仪器及设备

（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，1台读数仪，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。

4．孔道摩阻损失的测试

4.1 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和测试工艺等问题。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，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。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，重复进行3次，每束力筋共进行

可使力筋以直线形式穿过喇叭口和压力传感器，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) 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。

(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。

(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。

4.2 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、千斤顶、高压油泵、精密压力表（0.4级）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）根据标定结果，按每级5MPa确定张拉分级。

（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）按照代表性原则选择试验孔道，每种线形的孔道基本包括在内，至少选择6个孔道，所选孔道基本均匀分布在截面的两侧，计算所选试验孔道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1。

（9）试验前应对有关人员进行技术交底。