中交路橋科技是從事工程檢測監(jiān)測、城市安全監(jiān)測預(yù)警與評價(jià)、數(shù)字智能化研發(fā)為一體的復(fù)合型高新技術(shù)集團(tuán)企業(yè)。
隨著預(yù)應(yīng)力橋梁技術(shù)的發(fā)展，對于預(yù)應(yīng)力損失的控制要求越來越高。預(yù)應(yīng)力損失主要有張拉端錨具變形和鋼筋內(nèi)縮引起的應(yīng)力損失、預(yù)應(yīng)力筋與孔道的摩擦引起的應(yīng)力損失、混凝土加熱養(yǎng)護(hù)時(shí)，受張拉鋼筋與承受拉力的設(shè)備之間溫差引起的預(yù)應(yīng)力損失、預(yù)應(yīng)力鋼筋的應(yīng)力松弛引起的應(yīng)力損失、混凝土的收縮和徐變引起的應(yīng)力損失以及用螺旋式預(yù)應(yīng)力鋼筋做配筋的環(huán)行構(gòu)件，當(dāng)直徑d≤3時(shí)由于混凝土的局部擠壓引起的應(yīng)力損失等。其中預(yù)應(yīng)力筋與孔道之間的預(yù)應(yīng)力損失最大。因此對預(yù)應(yīng)力孔道摩阻的測定尤為關(guān)鍵。
一、工程概況
xx高速公路第11合同段承建D匝道共四聯(lián)，橋跨布置為（39.2＋44.4＋39.2）m＋（3x33.8）m＋（2x38.9）m＋（33.9＋43.4＋333.9）m，橋梁總長為413.2m。D匝道曲線半徑為600m。橋梁頂板寬均為9.5m，底板寬為5m，兩側(cè)翼緣板長2.25m，梁高為2.3m，均采用單箱單室斷面。本次選用第二聯(lián)（3x33.8）m跨作為試驗(yàn)段，第二聯(lián)共有五種類型的鋼束（N1～N5），共20束。預(yù)應(yīng)力鋼束采用高強(qiáng)度低松弛鋼絞線，標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860Mpa。其中N1、N4及N5鋼鉸線規(guī)格為12-7φ5，N2、N3鋼鉸線規(guī)格為9-7φ5，鋼鉸線的長度為102.15～102.6m（含每端1m的工作長度）。根據(jù)每束內(nèi)鋼鉸線規(guī)格的不同，選用曲線較大的12股的N1鋼束和9股N2鋼束作為試驗(yàn)束。
二、儀器設(shè)備
本試驗(yàn)選用YDW400B千斤頂及配套YBZ2×2-50A型油泵進(jìn)行。編號0508千斤頂配油表G189227、編號0506千斤頂配油表G189327。
三、測定方法
⑴ 在梁的A、B兩端各裝1臺400t的千斤頂，兩端同時(shí)張拉，保持游表讀數(shù)為4Mpa，持荷3min，記錄兩端伸長值；
⑵ B端固定，A端張拉，分級張拉由4Mpa～20%～40%～60%～80%～100%，如此反復(fù)3次，每級張拉持荷載5min，100％控制張拉應(yīng)力時(shí)持荷載10min，記錄兩端油表度數(shù)和伸長值，取兩端壓力差的平均值；
⑶ 仍按上述方法。使A端固定，B端張拉，取兩端3次壓力差的平均值；
⑷ 將上述兩次壓力差平均值再平均，根據(jù)公式計(jì)算即為孔道摩阻力的測定值；
四、計(jì)算與分析
1、根據(jù)千斤頂標(biāo)定報(bào)告，張拉力f（KN）與油表讀數(shù)P（Mpa）函數(shù)關(guān)系如下：
⑴ N1－2鋼束
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2、θ計(jì)算：根據(jù)計(jì)算得θ1：1.5978；θ3：1.6934。
3、孔道長度與K值：L1:100.46；L3:100.58； K：0.0015。
4、摩阻系數(shù)μ值計(jì)算公式解析
摩阻系數(shù)計(jì)算公式：μ＝［ln（Pz/Pg）-KL］/θ；
K—孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)（取值0.0015）
L—從張拉端至固定端的孔道長度（m）
θ—從張拉端至固定端的孔道中切線夾角之和（rad）
Pz—指張拉端力值（KN）
Pg—指固定端力值（KN）
N1-2束摩阻系數(shù)計(jì)算表
N3-3束摩阻系數(shù)計(jì)算表
五、注意事項(xiàng)
1、計(jì)算孔道切線夾角時(shí)，除了豎曲線角度還要考慮平彎角度，特別是大曲線橋梁；
2、管道長度可用鋼束的長度扣除每端的工作長度計(jì)算而得；
3、所有的計(jì)算充分利用EXCEL的優(yōu)勢，編寫簡單的程序運(yùn)行，這樣一方面減少了運(yùn)算量，同時(shí)計(jì)算又準(zhǔn)確、快捷；
摩阻系數(shù)測定主要是確定預(yù)應(yīng)力筋在預(yù)應(yīng)力管道中的應(yīng)力損失，以便在張拉過程中采用適當(dāng)?shù)拇胧﹣頊p少摩擦損失。一般可根據(jù)具體情況采取兩端張拉、超張拉和過程中事先拉動(dòng)預(yù)應(yīng)力鋼束消除靜摩擦等方法來減少損失。
為了保證張拉質(zhì)量，波紋管定位是個(gè)關(guān)鍵工序。要保證孔道平滑順直，錨頭與孔道軸線垂直等。預(yù)應(yīng)力管道等平彎對于摩阻系數(shù)的影響很大。對于預(yù)應(yīng)力管道等平彎部位等控制作為控制重點(diǎn)。
只有做好各個(gè)環(huán)節(jié)的施工控制才能減少預(yù)應(yīng)力筋的應(yīng)力損失，從而保證橋梁的質(zhì)量以及使用壽命。
