宁安铁路有限责任公司 安徽芜湖 241000
摘要：新建安庆至九江铁路(安徽段)全长131.7公里，桥梁31座，其中场制箱梁3331孔，分五个梁场预制完成，制梁场采用图号为“通桥（2016）2322A”预制无砟轨道后张法预应力混凝土简支箱梁（双线），其中张拉工序被列为箱梁预制施工过程中的关键工序、特殊工序及质量控制点，因此建设单位、设计单位及施工单位对预应力张拉工序尤为关注，为了能更好的将设计与施工实际结合，后张法简支梁在终张拉之前，必须找具备管道摩阻测试资质的单位进行管道摩阻系数、锚口及喇叭口摩阻、单端锚具回缩量测试，并将检测结果交至图纸设计单位（中铁工程设计咨询集团有限公司）进行确认是否调整锚外控制力，施工单位按照实测管道摩阻、锚口及喇叭口摩阻重新计算预应力筋伸长值，按照调整后的控制力进行张拉（主控），以伸长值及持荷时间为校核进行预应力施工质量控制。
关键词：管道摩阻；锚口及喇叭口摩阻损失；钢绞线回缩量
1.管道摩阻测试工艺流程
1）施工单位在箱梁模板拼装完成后经过内部验收小组验收合格、钢筋加工、绑扎及安装工程经过监理单位验收合格，原材自检及委外送检材料质量合格后签发开盘令，施工单位严格按照作业指导书及技术交底进行混凝土的振捣作业，直至箱梁浇筑完成。
2）在第一孔箱梁浇筑之前，选定具备管道摩阻测试资质的单位进行管道摩阻测试（铁科院），按照该检测单位要求提前做好相关准备工作，在第二孔箱梁预制之前通知相关检测单位进场进行管道摩阻及喇叭口、锚口摩阻损失测试，并出具检测报告。
3）将检测单位（铁科院）出具的检测报告送至设计单位（中铁工程设计咨询集团有限公司）确认是否进行锚外控制力的调整。
4）施工单位按照设计单位出具的报告进行预应力张拉施工。工艺流程见图1.1-1后张法预应力简支箱梁管道摩阻测试流程图。
图1.1-1后张法预应力简支箱梁管道摩阻测试流程图
2.管道摩阻测试
2.1管道摩阻试验工作准备
1）预制试验小梁（测试锚口及喇叭口摩阻用）
（1）试验小梁的尺寸：长×宽×高=4000×600×600，沿长度方向的中心线位置成孔，成孔方式与梁体成孔方式相同（采用橡胶抽拔管成孔，不可预埋PVC管）。（2）小梁两端按照梁体的施工方法预埋锚垫板及螺旋筋，以增加试件端部的抗压强度，小梁梁体适当配筋。（3）试验时，同一规格锚口、喇叭口试验需选取三个喇叭口进行试验（一个小梁，两端都有锚垫板可认为有两个喇叭口）。（4）小梁预埋锚垫板的规格按照梁场实际情况预埋，选择所用锚具中间规格或者选择梁场使用数量最多的规格，梁场可根据实际情况做一个规格或者多个规格。（5）试验梁的两端面应垂直梁体轴线，同时锚垫板应与试件梁断面平齐，不产生错台。
2）准备2个对中套（非智能张拉用）及2个约束环
应结合现场千斤顶规格，选择对中套，根据传感器外径、千斤顶实际尺寸加工，内径不小于传感器内径，厚度不小于30mm，见图2.2-4；根据预应力孔道尺寸准备两个约束环，约束环应采内径与孔道直径相同的无缝钢管，轴向长度不小于50mm，壁厚不小于3mm，见图2.2-5；准备2个120mm加长套，见图2.2-6。
图2.2-4对中套 图2.2-5加长套 图2.2-6约束环
3）钢绞线下料长度
（1）梁体上提前预留要测试孔道的钢绞线，钢绞线下料长度较原来长度每端增加20～30cm，不需要过长。（2）试验小梁所用的钢绞线下料长度保证每端钢绞线外露1.2m。
4）试验说明
（1）摩阻试验：包括管道摩阻系数、锚口及喇叭口摩阻、单端锚具回缩量。（2）管道摩阻系数在梁场生产的梁体上测试，测试时间应在初张拉之后终张拉之前。（3）选择初张拉后剩余的孔道进行测试，由于箱梁初张拉后的剩余孔道较多，因此可选择一侧底腹板上的孔道进行测试。一般情况下需要测试两榀梁，箱梁每榀测试5个或者6个孔道。（4）锚口及喇叭口摩阻和单端锚具回缩量在预制的试验小梁上进行测试。
5）智能张拉设备校验
（1）智能张拉设备传感器校验。智能设备在试验室反力架上进行力值校验，通过反力架显示器与智能张拉设备电脑显示读数对比，修正电脑读数与反力架显示器读数一致即可。（2）智能张拉设备位移传感器校验。用游标卡尺测试油缸伸长值与智能张拉设备伸长值进行比较，校核油缸伸长值（游标卡尺精确度0.01mm）。
2.2管道摩阻测试
1）施工现场张拉架及智能张拉设备就位后，按照指定的孔道进行管道摩阻试验。2）被动端及主动端油顶安装就位后，被动端油顶初始油缸外露设为100mm（方便后续油顶拆卸），并施加不超过0.1P的张拉力，将预应力筋调直，智能张拉设备由自动控制状态调整为手动控制状态，分级加载至控制应力P，初始加载至0.2P,分8级加载至张拉力P,主动端加载步骤为：0—0.2P（初读）—0.3P—0.4P—0.5P—0.7P—0.8P—0.9P—1.0—0，每级荷载加载到位稳定后，读取两端传感器压力值和工具锚夹片外露量，后卸载至0。3）将每个管道的被动端与主动端调换，按照上述2）操作，每级荷载加载到位稳定后，读取两端传感器压力值、千斤顶油缸外露量和工具锚夹片外露量，后卸载至0。
2.3锚口摩阻及钢绞线回缩测试
1）首先在现场实测钢绞线直径及锚具限位板高度。2）在小试件主动端安装工作锚及夹片，主动端工作与工具锚间钢绞线对孔安装。3）主动端加载前，被动端千斤顶油缸伸出100mm，并量取主动端工作夹片至工具夹片间、主动端工作夹片至被动工具夹片长度，做好相应的记录。
2.4管道摩阻系数μ、位置偏差系数k计算（检测单位计算）
预应力管道摩阻损失主要包括预应力束曲线段弯道摩擦影响损失及管道全长位置偏移损失两大部分，摩阻系数表现为预应力束与管道之间的摩擦系数μ和每米管道对其设计位置的偏差系数k。预应力管道摩阻损失按照下式计算：
图2.6-1设计单位下达传真函件
3.结束语
管道摩阻测试在预应力张拉工序控制中极其重要，纵观过去梁场初期箱梁生产不稳定，为能更好贴合后期预制梁管道摩阻，首孔箱梁预制之前务必对钢筋工班加强定位网方面知识的培训，对混凝土工班加强混凝土振捣方面知识培训，对现场管理及技术人员加强过程控制及质量意识培训，为后续箱梁预制施工及管道摩阻测试垫定基础。为使锚口、喇叭口摩阻损失测试更加准确，预制小试件纵向管道位置布置要准确，并按照现场实际情况布置相应的锚垫板及弹簧圈。
个人建议梁场生产的第三榀梁或者靠后的梁进行摩阻试验在一定程度上更具代表性，对后续张拉施工更具指导意义。
参考文献
[1]Q/CR566-2017——中国铁路总公司.
[2]检测报告——国家铁路产品质量监督检验中心.
[3]通桥（2016）2322A-Ⅱ-1——中国铁路总公司.
[4]TB/T3432-2016——国家铁路局.
[5]GB/T5224-2014——中华人名共和国国家质量监督检验检疫总局.
[6]TB/T3193-2016——国家铁路局.
[7]Q/CR586-2017——中国铁路总公司.
[8]TB10424-2010——中华人民共和国铁道部.
[9]TB10752——中华人民共和国铁道部.
论文作者:杨柏林
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/26
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