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桥梁曲线孔道锚圈口摩阻损失测定工法1目录1前言.............................................................................................22工法特点.....................................................................................33适用范围.....................................................................................34工法原理.....................................................................................35操作流程及要点..........................................................................36材料与设备..................................................................................77质量标准及质量控制..................................................................88安全措施.....................................................................................99环保措施.....................................................................................910效益分析.................................................................................1011工程应用实例..........................................................................1012工程应用操作要点图片...........................................................112桥梁曲线孔道锚圈口摩阻损失测定工法云南建工集团有限公司王剑非、朱红兴、段军、张明杰、赵宁波【摘要】：《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011)附录C2锚圈口摩阻损失的测定，采用油压千斤在张拉台上或用一根直孔道钢筋混凝土柱进行，制作张拉台或钢筋混凝土柱使投入增加，影响工期，且不环保。本工法采用智能张拉设备在梁板实体曲线孔道上直接测定，节能环保，操作简便，所得数据准确，在云南省麻柳湾至昭通高速公路D标段应用。【关键词】：锚具；钢绞线；摩阻损失；曲线孔道；测定方法。1前言在部分桥梁预应力混凝土钢绞线张拉施工中,钢绞线总张拉力为控制张拉力与锚圈口损失力之和。锚圈口摩阻损失的准确测定关系到能否将预应力正确有效的施加给梁体，从而影响梁体的正常使用、预拱变形量及整体外观等质量。估计过高使预应力施加过度，可能导致梁体混凝土局部破坏或预拉区开裂，估计过低则致使预应力施加不足，影响梁体的承载能力、变形和抗裂度等。常规的锚圈口摩阻损失是根据《公路桥涵施工技术规范》（JTG/TF50-2011)附录C2的方法来测定，要求在张拉台上或直孔道钢筋混凝土柱上进行，制作张拉台或钢筋混凝土柱不但使投入增加，而且影响工期。采用智能张拉设备在梁板实体曲线孔道上直接测定，节能环保，操作简便，测定数据准确，在云南省公路建设中首次应用，值得大力推广。32工法特点2.1测定结果准确，使预应力正确有效的施加给梁体，有利于质量控制。2.2节约了张拉台或直孔道钢筋混凝土柱的制作和场地费用，有利于成本控制。2.3操作简便，不费时，有利于工期控制。2.4智能控制，安全隐患少。2.5节约资源、绿色环保。3适用范围本工法适用于桥梁工程预应力混凝土钢绞线张拉施工中锚圈口摩阻损失的测定。4工法原理4.1测定孔道摩阻损失应力；4.2测定孔道摩阻损失与锚圈口摩阻损失应力之和；4.3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。5操作流程及要点5.1操作流程孔道摩阻损失测定孔道摩阻及锚圈口摩阻损失测定4确定超张拉系数图5.1-1操作流程图5.2操作要点5.2.1孔道摩阻损失测定：5.2.1.1主动端与被动端千斤顶安装时均不使用工作锚及工作锚夹片，千斤顶与梁体之间垫一块内径略大于钢束厚6cm的空心钢垫板，钢垫板与千斤顶、梁体紧密结合；为防止油缸损坏及方便卸装工具锚夹片，被动端千斤顶油缸预先伸出15～19cm。5.2.1.2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，重复3次试验，得出如下数据：N2（5股）50%油表读数（mpa）100%油表读数（mpa）平均值（mpa）主动端（2#千斤顶）10.5920.89被动端（1#千斤顶）16.715.815.827.515.937.015.85.2.1.3调换主被动端，重复3次试验，得出如下数据：N2（5股）50%油表读数（mpa）100%油表读数（mpa）平均值（mpa）主动端（1#千斤顶）10.3220.47被动端（2#千斤顶）17.015.315.427.215.4537.115.5说明：（1）N2孔钢绞线100%张拉控制力=1860×75%×5×140=976.5KN；50%控制张拉力=976.5×50%=488.25KN。1860—钢绞线抗拉强度标准值（mpa）75%—张拉控制百分数5—钢绞线股数140—钢绞线公称面积（mm²）（2）2#千斤顶标定回归方程y=0.0211x+0.29，带入数据976.5KN、488.25KN得到100%、50%所对应的油表读数分别为20.89mpa、10.59mpa；1#千斤顶标定回归方程y=0.0208x+0.16，带入数据976.5KN、488.25KN得到100%、50%所对应的油表读数分别为20.47mpa、10.32mpa。y—油表读数（mpa）x—张拉力（KN）5.2.1.4根据试验所得数据及千斤顶标定方程计算孔道摩阻损失张拉力如下：x（孔损）1=（15.8-0.16）/0.0208=751.923KNx（孔损）2=（15.4-0.29）/0.0211=716.114KNx（孔损）=（751.923+716.114）/2=734.019KN5.2.2孔道摩阻损失及锚圈口摩阻损失测定：5.2.2.1主动端使用工作锚、工作锚夹片，被动端不使用，其余步骤均和孔道摩阻损失测定相同。65.2.2.2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，重复3次试验，得出如下数据：N2（5股）50%油表读数（mpa）100%油表读数（mpa）平均值（mpa）主动端（1#千斤顶）10.3220.47被动端（2#千斤顶）16.114.814.826.314.836.414.85.2.2.3调换主被动端，重复3次试验，得出如下数据：N2（5股）50%油表读数（mpa）100%油表读数（mpa）平均值（mpa）主动端（2#千斤顶）10.5920.89被动端（1#千斤顶）16.115.115.126.115.136.215.25.2.2.4根据试验所得数据及千斤顶标定方程计算孔道摩阻损失及锚圈口摩阻损失张拉力如下：x（孔损+锚损）1=（14.8-0.29）/0.0211=687.678KNx（孔损+锚损）2=（15.1-0.16）/0.0208=718.269KNx（孔损+锚损）=（687.678+718.269）/2=702.974KN5.2.3计算锚圈口摩阻损失，确定超张拉系数5.2.3.1计算锚圈口摩阻损失张拉力x（锚损）=x（孔损）-x（孔损+锚损）=734.019-702.974=31.045KN75.2.3.2确定超张拉系数施工控制张拉力=锚下控制张拉力+锚圈口摩阻损失张拉力=976.5+31.045=1007.545KN超张拉系数=1007.545/976.5=1.0317，即需超张拉3.17%。6材料与设备图6-1智能张拉设备表6-1智能张拉设备技术指标序号名称单位数值备注1油泵最大工作压力Mpa70油泵流量L/min3工作电压AC380V电机功率KW1.5-2.22压力传感器量程Mpa0-608综合精度0.5%FS输出信号RS485工作电压DC24V/1A工作温度℃-20-85密封等级IP68长期稳定性0.1FS/年振动影响在机械振动频率20-1000Hz，输出变化小于0.1%FS3位移传感器测量量程mm200输出数字信号RS485非线性误差±0.05%FS重复性误差0.005%FS分辨率0.005%FS迟滞0.002%FS工作电压DC24V/1A工作温度℃-40-+85密封等级IP674设备同步多顶同步张拉控制精度≤±2%千斤顶张拉控制力精度≤±0.5%持荷过程张拉控制力与目标值误差≤±0.5%制表人：赵宁波2014年5月15日7质量标准及质量控制7.1检查项目9表7.1-1检查项目表项次检查项目允许偏差(㎜)/标准1千斤顶与预应力筋、锚具的轴线偏位±22夹具重复使用次数≥3003压力表标定精度不低于1.0级制表人：赵宁波2014年5月15日7.2锚具产品配套使用，限位板和工具锚采用与工作锚同一生产厂的配套产品。7.3对夹具进行外观检查，硬度检验。7.4使用时间超过6个月时重新标定；张拉次数超过300次时重新标定；使用过程中千斤顶或压力表出现异常情况时重新标定；千斤顶检修或更换配件后，重新标定；测力传感器按相关国家标准规定每年送检一次。8安全措施8.1厂家安排技术人员到现场进行业务培训，现场讲解智能张拉设备知识和操作要领，带领人员实际操作，考核合格方能上岗。8.2作业人员在作业前要进行安全预知，大家一起对操作过程中可能会出现的危险进行设想分析并做好相应对策。8.3落实安全生产责任制和交底制，进行安全培训，加强工区标准化建设，加强现场管理，配备防护用品。9环保措施9.1本工法无需制作张拉台或直孔道钢筋混凝土柱，节约材料、土10地资源和劳动力。9.2测定数据准确，大大降低了梁板报废率，节能减排。10效益分析10.1经济效益桥梁曲线孔道锚圈口摩阻损失试验无需张拉台或直孔道钢筋混凝土柱，直接在梁体上进行，进而节约了成本及加快了进度，采用先进的、精确的智能设备进行张拉，最大限度地使用机械化生产，技术先进、实用性强、节能环保、效果显著，操作较安全，且能较好满足质量要求。10.2社会效益本工程是云南省重点建设项目，工程质量争创省优、国优工程，我公司先进的施工管理理念和先进的生产方法得到了业主、监理的一致好评，为企业赢得了声誉，提高了企业的形象，树立了良好的口碑，为进一步开拓市场增加了筹码。11工程应用实例11.1工程概况麻柳湾至昭通高速公路（以下简称麻昭高速）是国家高速公路网G85重庆—昆明公路中的一段，是我国高速公路骨架的重要组成部分。由云南建工承建的麻昭高速公路D合同段围绕昭通市区范围，起于北闸隧道内K69+000处，终点位于昭通市鲁甸县大水塘村，与拟建的昭通～会泽高速公路起点相连接。起止桩号为K69+000～K106+877.12，主线总长度为37.87712km，其中共设D1、D2、D3、D4四个土建工区11和D5一个路面工区，全线设隧道1座（即北闸隧道）、特大桥1座、大桥8座、中桥17座、小桥4座、跨线桥3座、互通式立交3处。11.2应用效果麻昭高速公路D标段共有33座桥梁，预制梁板2903片，其中涉及锚圈口摩阻损失试验对象的为1102片T梁。在以往桥梁预应力张拉过程中