【摘 要】 介绍沪昆客专杭长湖南段预应力连续箱梁预应力施工孔道摩阻试验，重点阐述了如何控制预应力实际张拉效果的措施。
【关键词】锚头摩阻损失、喇叭口摩阻损失、摩阻系数μ、偏差系数k
中图分类号：TU74 文献标识码： A
1.0前言
图1主梁截面形式图
（40+72+40m）连续梁的孔道摩阻试验工作，主要内容包括：孔道摩阻系数μ、孔道偏差系数k的测定与分析。试验工作组根据设计文件和现场实际情况，进行了前期准备工作，并制定了测试方案，选取151#墩的3#块F7束和T4进行孔道摩阻试验。
2.试验方法及原理
2.1试验方法
所有试验束采用一端张拉，为了提高测试精度，采用专门的压力传感器来准确测试张拉端和被动端的压力。传感器采用丹东200T钢弦式穿心压力传感器，试验时采取有效措施确保对中，以提高试验精度， 试验测得的总摩阻损失为孔道+锚头+喇叭口摩阻损失之和。试验时，同时记录读数仪和电动油泵的读数以及力筋伸长量，以确保试验结果的可靠性。试验时采用分级加载，稳定后同时读取两端传感器的数据。 锚口及喇叭口摩阻试验装置如图2所示.首先制作了长3 m的钢筋混凝土张拉台座如图3所示，两端埋设锚板。试验采用单端张拉的方式，张拉端的千斤顶完成测试时的张拉工作，锚固端的千斤顶在测试前首先预张，以便在测试完成后进行退锚工作。在张拉时，为保证钢绞线与中间断孔道不产生摩擦应设置多片限位板以加强传感器、千斤顶及锚具之间的衔接对中。
图2 锚头+喇叭口摩阻试验装置图
图3 张拉台测试锚口及喇叭口摩阻试验
2.2试验原理
（1）
式中：― 力筋（锚下）控制应力；
― 从张拉端至计算截面的长度上，力筋的弯曲角之和，以rad计。
直线力筋 =0；
― 张拉端至计算截面的孔道水平投影长度，以m计；
― 力筋与孔道壁之间的摩阻系数，取值为0.2 ～0.26；
― 考虑管道对其设计位置的偏差系数，取值为0.002 ～ 0.003；
― 。
由于空间曲线束的孔道摩阻损失计算表达式和平面曲线相同，唯其曲线转角 改用空间包角包。空间包角包的计算表达式为：
（2）
式中：为力筋束竖向平面内的弯起角；为该力筋束水平面内弯起角，若该力筋束仅在竖向平面内弯起，则=0。
在预施应力过程中，离张拉端处因管道摩阻而损失的力筋束内力值为：
（3）
式中为张拉力，为损失率。
当采用一端张拉一端固定的方法来测定参数和时，式
（3）则可写为
（4）
式中和分别为张拉端至固定端力筋束长和空间包角（为书写简便起见，仍用代替）。若该力筋束为直线布置，即，则可由式
（4）直接得到；若该力筋束为曲线布置，则须借助于两根以上力筋束的测试结果利用最小二乘法计算得到、。
试验存在误差是不可避免的。假定式
（4）的误差为，则有
（5）
如果有n束力筋束，则式
（5）变为
（6）
式中、分别为第根力筋束的、，，从而得到全部力筋束测试误差的平方和为
（7）
欲使得试验误差最小，应有
，
（8）
由式
（7）和式
（8）可得
（9）
根据式
（9），从而可求得、。
式中：，角标代表第根钢筋束。由上式可见，根据多管道摩阻测试结果，可利用极值原理建立μ、的联立方程，同时求出μ、。
需要注意的是，在μ与k的计算中，损失率β应用实测的损失率减去锚口及喇叭口损失率，以得到纯摩阻及孔道偏差的损失率。
3.测试结果与分析
3.1试验内容
在充分考虑预应力张拉空间及实际可操作性的情况下，选取不同类型的预应力束进行试验。本次试验的预应力钢束共有2束，分别为： F
3、T4，如图4所示。其中，T4为顶板束，竖向弯曲；F3为腹板束，竖向弯曲。各测试孔预应力钢束大样如图5所示，几何参数及张拉控制力见表1。
图4 测试预应力筋示意图 图5 T
4、F3预应力钢筋大样图 表1 测试钢束几何参数及张拉控制力
表2 各级张拉力及对应油表读数
当试验张拉力达到第2级后，若各数据间的线性与相关度不明显，应检查、调整设备，并重做试验。当张拉至试验最大张拉力后，持荷5min，再读取传感器及被动端油压表数据。
3.2现场试验数据结果
表3 现场测验数据
表4 孔道摩阻损失试验值及试验结果
备注 设计取值μ=0.
2
3、k=0.0025。
3.3分析与结论
根据前述的试验原理和2束预应力筋孔道摩阻试验结果，分析得到跨澄潭江支流特大桥（40+72+40）m连续梁桥预应力孔道摩阻系数μ=0.237，偏差系数k=0.00271。
将跨澄潭江支流特大桥（40+72+40）m连续梁桥预应力孔道摩阻系数、偏差系数的实测值与规范、设计取值进行比较，见表5：
1. 摩阻系数μ和偏差系数k的实测值均在规范的取值范围内，说明已浇筑连续梁段的预应力孔道，在设计方面，在波纹管、钢绞线和张拉锚固体系的材质方面，以及预留孔道的线形控制方面，均符合常规。
3. 由于孔道摩阻系数μ和偏差系数k的实测值略不同于设计取值，说明预应力筋的预应力损失略不同于设计，施工时应酌情调整张拉控制力。