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摘要：目前，预应力混凝土被广泛应用于各种不同结构形式的桥梁中。对于预应力结构，施工过程中预应力的准确施加十分重要，直接影响到梁体的抗裂性能；张拉过程中的摩阻损失很难通过理论准确求出，一般是对梁部进行管道摩阻现场试验，用二元线性回归法进行求解，并对张拉施工提出建议。
关键词：预应力张拉 预应力损失 摩阻试验 摩阻系数
连续刚构桥梁悬臂施工中预应力张拉是极其重要的一道工序，如何准确将设计张拉力施加于梁体将直接影响到箱梁的耐久性、安全性、刚度及矢拱高度。预应力损失主要包括混凝土收缩徐变、钢绞线松弛、锚头变形及钢绞线回缩、管道摩阻、混凝土弹性压缩等五个因素，其中以预应力钢束与管道壁接触引起的预应力损失所占比例较大。虽然设计图纸、文件中大多对管道摩阻系数提出了要求和规定，但由于施工现场受到多种因素的影响，实际的管道摩阻力与设计值之问都存在一定的偏差。本文通过对南充嘉陵江特大跨连续刚构桥预应力体系摩阻参数进行试验研究，探讨了预应力长束摩阻参数的实桥测试方法。
1 工程概况
本试验将现场试验采集的数据通过二元线性回归法计算μ值和k值。二元线性回归法是建立在数理统计基础上的计算方法，如果原始数据离散性大，则计算结果不稳定，任意增加或减少几组数据会造成结果的较大变动，反之则可证明原始数据的稳定性，只有原始数据稳定可靠的情况下方可采用此法。本试验在现场操作时，均严格按照试验流程以及试验要求进行操作，所采集试验数据具备较好的稳定性，符合二元线性回归法的计算要求，计算公式为：
2.2 测试方法
管道摩阻常规测试方法以主被动千斤顶法为主，该方法主要存在测试不够准确和测试工艺等问题。其一：由于千斤顶内部存在摩擦阻力，虽然主被动端交替测试可消除大部分影响，但仍存在一定的影响；其二：千斤顶主动和被动张拉的油表读数是不同的，需要在测试前进行现场标定被动张拉曲线；其三：在测试工艺上，力筋从喇叭口到千斤顶张拉端的长度不足，使得力筋和喇叭口有接触，产生一定的摩擦阻力，也使得测试数据包含了该部分的影响。为解决上述问题，保证测试数据的准确，本试验使用压力传感器测取张拉端和被张拉端的压力，不再使用千斤顶油表读取数据的方法。为保证所测数据准确反映管道部分的摩阻影响，在传感器外采用约束垫板的测试工艺，其测试原理如图1所示。采用该试验装置，由于力传感器直接作用在工具锚或千斤顶与梁体之间，因此各种压缩变形等影响因素在张拉中予以及时补偿，同时测试的时间历程比较短，避免了收缩与徐变等问题，因而两端力的差值即为管道的摩阻损失。
另外，为减少测试误差，采用固定端和张拉端交替张拉的方式进行，即测试过程中完成一端张拉后进行另一端的张拉测试，重复进行3次，每束力筋共进行6次张拉测试，取其平均结果。测试试验过程中应均匀连续地张拉预应力筋，中途不宜停止，防止预应力筋回缩引起的误差。传感器以及千斤顶安装时应确保其中轴线与预应力筋的中轴线重合。
2.3试验测试步骤
（1）根据试验布置图安装传感器、锚具、锚垫板、千斤顶；
（2）锚固端千斤顶主缸进油空顶100mm（根据钢束理论伸长值确定）关闭，两端预应力钢束均匀楔紧于千斤顶上，两端装置对中；
（3）千斤顶充油，保持一定数值（约4MPa）；
根据表2中的实测线性回归结果，通过二元线性回归法计算管道摩阻系数的值，计算结果见表3。根据上表3，可知：实测预应力管道局部偏差影响系数值为0.0019，比设计值和规范值的0．0015稍微偏大；实测管道摩擦系数值为0．206，大于设计值0.15和规范范围0.14-0.17。实测管道摩阻引起的预应力损失略大于设计值，现场张拉时，需适当调整张拉控制应力，将锚下控制应力稍微调大以补偿预应力张拉过程中的损失。
4结论及建议
（1）实测预应力波纹管管道局部偏差影响系数值为0．0019，管道摩擦系数为0．206，均大于设计值和规范提供取值范围。
（2）根据预应力管道摩阻系数现场试验结果，可以计算出预应力施工的实际张拉控制力，确保受力满足设计要求。
（3）按二元线性回归法计算实际预应力管道摩阻系数可以满足工程实际的需要。试验时应选择数目的不同线形的预应力管道进行测试，选择的预应力管道应具有全面性、代表性，以保证测试出的摩阻系数与实际更相符。
后张法预应力结构的张拉是一道极为关键的工序，是否准确将设计张拉力施加于梁体显得尤为重要。在张拉时给出以下几点建议。
（1）预应力钢绞线和波纹管防潮、防晒，原材料一旦有损伤不得使用，在普通钢筋骨架成型后再铺设波纹管，以减少对其损伤。
（2）加强施工中波纹管坐标精度的检查，将波纹管用u形定位钢筋点焊在钢筋上，确保波纹管线形准确，尽量避免线型偏位增大预应力损失。
（3）预应力钢束应严格按工艺规程要求进行分丝、梳丝、理顺排列顺序，并分段绑扎牢固，避免钢绞线相互扭结，使预应力筋受力不均匀，摩阻力增大。
参考文献
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论文作者:王涛1,颜俊2
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年10期
论文发表时间:2019/9/17
标签：预应力论文; 管道论文; 测试论文; 千斤顶论文; 系数论文; 线性论文; 损失论文; 《建筑学研究前沿》2019年10期论文;