朱家河大桥20m简支梁管道摩阻测试分析

内容提要：本文通过验证孔道摩阻设计数据,积累施工资料,正确控制施工过程的张拉力,确保梁体施工质量,进行了现场孔道摩阻试验。主要测试孔道摩阻系数μ及偏差系数k，并与相关规范规定值进行了比较和分析，得出结论。

关 键 词：孔道摩阻系数μ偏差系数k测定分析结论

朱家河大桥位于滨德高速K88+944处，上部结构采用跨径20m简支预应力混凝土空心板，全桥共一联，墩顶位置设桥面连续，左右各布置8片中板、2片边板。

一、试验方案

1.1 孔道选择

孔道摩阻力导致预应力损失值 由下式求得

式中 ――张拉控制应力（MPa）；

――弯曲孔道端部切线夹角（rad）；

――直线段孔道长度（m）；

――孔道摩阻系数和孔道偏差系数。

先选择直线孔道进行摩阻力试验，以便按公式 为零时求得 值；再选择与直线孔道同样工艺及施工条件带有曲线孔道进行摩阻力试验，以便带入 值求得 值。结合56米简支实际钢束布置,选取F2、F3、B4、B5、B6各1束进行测试。

2.2 试验布置

图1 孔道摩阻试验布置

1.3 测试过程及内容

试验时采用的张拉设备与实际工作施工时相同，压力传感器为4000KN穿心式压力传感器,钢束伸长量通过钢直尺测量张拉端油缸长度并减去两端夹片、被动端油缸回缩量来获得。试验分级加载，每个孔道试验两次。测读内容包括：两端传感器读数、两端油压表读数、两端油缸外露量、两端夹片外露量。

二、试验结果

图2～图11给出了各试验孔道预应力损失值与张拉力之间的关系。直线段孔道长度 、弯曲孔道端部切线夹角 、 / 设计值和实测回归 / 表1。

图2B6孔道第一次张拉损失值与张拉力关系

图3B6孔道第二次张拉损失值与张拉力关系

图4B5孔道第一次张拉损失值与张拉力关系

图5B5孔道第二次张拉损失值与张拉力关系

图6B4孔道第一次张拉损失值与张拉力关系

图7B4孔道第二次张拉损失值与张拉力关系

图8F2孔道第一次张拉损失值与张拉力关系

图9F2孔道第二次张拉损失值与张拉力关系

图10F3孔道第一次张拉损失值与张拉力关系

图11F3孔道第二次张拉损失值与张拉力关系

孔道摩阻试验结果表1

孔道编号 孔道长度

（m）

弯曲孔道端部夹角 （rad）

/

设计值 / 回归值

第一次 第二次

B6 56.82 0.17453 0.1658 0.1044 0.1166

B5 56.37 0.34907 0.2357 0.1881 0.1762

B4 44.12 0.34907 0.2201 0.1583 0.1692

F2 57.23 0.45379 0.2760 0.1881 0.2152

F3 57.17 0.45379 0.2760 0.2005 0.2140

根据第一次张拉结果，经过线性回归计算得到：μ=0.374,k=0.00094；根据第二次张拉结果，经过线性回归计算得到：μ=0.420,k=0.00088。

三、结论与建议

3.1 结论

根据实测结果，朱家河大桥20m简支梁管道摩阻系数μ=0.374,k=0.00094，满足《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》要求。

3.2 建议

实测孔道摩阻系数小于设计值，并且差异超过5％，建议适当调整张拉控制应力，确保预应力施加准确。波纹管漏浆、孔道垃圾堆积、孔道钢束股间相互缠绕等现象将会大幅增加孔道的摩阻损失，使得摩阻系数异常偏大；在梁体施工过程中应避免上述现象的出现。

四、结束语

通过现场试验合理确定预应力混凝土桥的孔道摩阻系数，对工程的设计和施工都有着重要的指导意义．本文结合工作实际主要通过试验测定孔道摩阻系数μ及偏差系数k，并与相关规范规定值进行了比较和分析进行了一些探讨总结，不足之处敬请同行斧正。

参考文献：

1.《公路桥涵钢筋混凝土和预应力混凝土结构设计规范》

2.《公路桥涵施工规范》

3.《滨德高速新建工程施工图》

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。