連續(xù)箱梁預(yù)應(yīng)力塑料波紋管孔道摩阻損失現(xiàn)場測試及分析

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1、連續(xù)箱梁預(yù)應(yīng)力塑料波紋管孔道摩阻損失現(xiàn)場測試及分析　　【摘要】本文通過預(yù)應(yīng)力塑料波紋管孔道現(xiàn)場摩阻測試試驗(yàn)的實(shí)踐，使得讀者了解到進(jìn)行孔道摩阻力測試的重要性及必要性。文中詳細(xì)闡述了摩阻測試的具體操作技巧及數(shù)據(jù)處理方法，通過掌握上述測試試驗(yàn)的關(guān)鍵點(diǎn)及方法，準(zhǔn)確快速測試出施工現(xiàn)場的實(shí)際預(yù)應(yīng)力摩阻損失情況，從而調(diào)整預(yù)應(yīng)力張拉控制值，使設(shè)計(jì)要求的預(yù)應(yīng)力值能夠準(zhǔn)確無誤地施加給結(jié)構(gòu)物，從而確保結(jié)構(gòu)物達(dá)到設(shè)計(jì)要求的使用功能及安全性能?！　　娟P(guān)鍵詞】連續(xù)箱梁預(yù)應(yīng)力孔道塑料波紋管摩阻測試二元線性回歸法　　隨著社會(huì)的發(fā)展及科學(xué)的進(jìn)步，橋梁工程越來越向大跨度、大型及高承載能力方向發(fā)展，以上發(fā)展進(jìn)步很大程

2、度是得益于預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、預(yù)應(yīng)力材料及施工工藝方法不斷發(fā)展提高而得以實(shí)現(xiàn)。　　預(yù)應(yīng)力波紋管作為后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的重要的成孔材料，在提高混凝土結(jié)構(gòu)質(zhì)量及降低預(yù)應(yīng)力管道摩阻力方面無疑起到重要作用。6　　對(duì)于目前使用最為廣泛的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，為了實(shí)現(xiàn)預(yù)應(yīng)力的施加，需用在混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)采管道材料預(yù)先成孔，故成孔材料已成為后張預(yù)應(yīng)力體系的不可或缺的組成，通常的成孔材料為金屬波紋管，具有施工工藝成熟，布設(shè)簡便易行等特點(diǎn)。但工程實(shí)踐表明，金屬波紋管具有易破損、易銹蝕、易漏漿及摩阻損失過大等缺點(diǎn)。目前項(xiàng)目設(shè)計(jì)及施工中逐漸使用塑料波紋管進(jìn)行成孔，其相對(duì)金屬波紋管而言具有耐候、抗銹蝕、抗氧

3、化及化學(xué)腐蝕，特別是摩阻損失值小等特點(diǎn)?！　榱藢⒃O(shè)計(jì)要求的預(yù)應(yīng)力張拉值準(zhǔn)確施予結(jié)構(gòu)物，確保結(jié)構(gòu)物具設(shè)計(jì)要求的使用功能及結(jié)構(gòu)使用的長期安全性，需在張拉施工前對(duì)摩阻損失進(jìn)行計(jì)算，然后根據(jù)計(jì)算結(jié)果調(diào)整實(shí)際張拉控制值。金屬波紋管預(yù)應(yīng)力損失計(jì)算中的參數(shù)（摩阻系數(shù)μ和偏差系數(shù)k），一般根據(jù)規(guī)范的取值范圍進(jìn)行取值。塑料波紋管摩阻損失雖然可以確定相對(duì)金屬波紋管少，但施工中難以獲知塑料波紋管摩阻系數(shù)的確切數(shù)值，同時(shí)規(guī)范上沒能給出參考取值，所以，使用塑料波紋管成孔時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)現(xiàn)場實(shí)際采用的塑料波紋管的μ、k系數(shù)進(jìn)行實(shí)測，作為準(zhǔn)確施加預(yù)應(yīng)力的保障，特別對(duì)于大跨度，長大預(yù)應(yīng)力鋼束摩損失的正確計(jì)算尤為重要

4、?！　”疚慕Y(jié)合作者在工程實(shí)踐中的對(duì)塑料波紋管的摩阻系數(shù)測試實(shí)驗(yàn)研究，詳細(xì)介紹了測試的方法，技術(shù)要點(diǎn)及數(shù)據(jù)的分析計(jì)算方法，以期給讀者一些啟示。　　1工程概況　　*****大橋主跨采用（50+75+50）m連續(xù)剛構(gòu)。連續(xù)剛構(gòu)橫斷面采用單箱雙室；箱梁高度按二次拋物線，從跨中2.8m變化至距主墩中心1.75m處4.50m。箱梁底板在橫橋向保持水平，箱頂設(shè)2%單向橫坡。箱梁采用縱向、豎向預(yù)應(yīng)力體系?！　≈髁嚎v向按全預(yù)應(yīng)力構(gòu)件設(shè)計(jì)?？v向預(yù)應(yīng)力采用15-Φ6s15.24低松馳鋼鉸線束，鋼絞線標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度fpk=1860MPa。采用型號(hào)為SBG-90Y的預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁用塑料波紋管成孔。錨具采用OV

5、M（15）型及配應(yīng)的配套產(chǎn)品。及相應(yīng)配套的張拉千斤頂?！　≡O(shè)計(jì)建議采用的摩阻系數(shù)μ=0.12，偏差系數(shù)k=0.0025?！　?測試方法及要點(diǎn)　　預(yù)應(yīng)力測試選用腹板W1'、W2、W3"三束鋼絞線，鋼束采用15Φs15.24鋼絞線，鋼絞線長度及起彎角度等具體參數(shù)見圖1?！　“础惰F路橋涵施工規(guī)范》中關(guān)于孔道摩阻試驗(yàn)的有關(guān)要求進(jìn)行測試，并采用了一些新設(shè)備。考慮到張拉鋼絞線伸長量過大，為避免換頂影響到量測精度及降低了測試效率，在鋼絞線束的兩端均串連安設(shè)1～3個(gè)千斤頂（串連的千斤頂數(shù)量根據(jù)鋼絞線伸長量而定，要求千斤頂量程之和超過鋼絞線伸長量）。具體的測試方法為：　　在連續(xù)剛構(gòu)端面與測力傳感器

6、中間位置安裝工作錨板，工作錨板無須安裝夾片。測力傳感器后為串連的千斤頂，最后安裝工具錨。對(duì)安裝好的各工作進(jìn)行檢查及調(diào)整，要求工作錨板、測力傳感器、千斤頂、工具錨及鋼絞線處于同一中心位置，測試設(shè)備安裝見圖2所示?！　∈紫仍俣饲Ы镯斁瑫r(shí)對(duì)鋼絞線施加10%的初始張拉值，然后固定端千斤頂不張拉，關(guān)閉油閥。張拉端按設(shè)計(jì)最終荷載的20%→40%→60%→80%→100%逐級(jí)增壓張拉至施工控制值，每級(jí)張拉時(shí)均記錄相應(yīng)兩端油壓表壓力及傳感器讀數(shù)。張拉至施工最大控制拉力值后并記錄相應(yīng)讀數(shù)后進(jìn)行卸載，再按以上流程重復(fù)張拉兩次?！　∪缓髮⒐潭ǘ思皬埨藢?duì)調(diào)，按同樣的流程張拉3次，并記錄兩端油壓表壓力

7、及傳感器讀數(shù)。對(duì)所測試的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性判斷，將符合要求的壓力值的兩端差值取平均值即為鋼絞線束與孔道的摩阻力。6　　3測試所得數(shù)據(jù)計(jì)算方法　　3.1計(jì)算方法　　式中：―進(jìn)行第i個(gè)孔道測試時(shí)獲得的值。Px為主動(dòng)端傳感器試驗(yàn)所得的拉力值，Pk為被動(dòng)端傳感器試驗(yàn)所得的拉力值。　　―第i個(gè)孔道預(yù)應(yīng)力鋼絞線在水平方向的投影長度，單位以m計(jì)；　　―第i個(gè)孔道預(yù)應(yīng)力鋼絞線的空間曲線包角（rad）。因其精確計(jì)算相當(dāng)復(fù)雜，不利于工程實(shí)際使用，在精度滿足要求的情況下采用綜合法進(jìn)行計(jì)算，其計(jì)算公式如下：