橋梁在交通領域發揮著不可替代的作用,根據實際情況不同,橋梁工程建設會采用不同的橋梁結構類型。而連續梁的承重結構(板、T梁、箱梁)不間斷的連續跨越幾個橋孔,形成超靜定結構,具有結構剛度大,變形小,伸縮縫少和行車平順舒適等優點,可有效滿足現代高速行車的需求。正是由于其受力合理,施工工藝較為成熟,預應力混凝土連續梁橋被廣泛采用。
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就預應力混凝土連續梁橋而言,結構內預應力對其施工和成橋狀態的線形和內力影響較大。對于預應力混凝土梁的設計,需要考慮6項預應力損失,其中管道摩阻損失是后張法預應力梁最為主要的一項預應力損失?;炷两Y構的孔道摩阻損失主要是因為預應力鋼筋與管道壁之間摩擦引起的,由于力筋與管道壁接觸并沿管道滑動而產生摩擦阻力,進而產生摩阻損失。
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檢測的必要性
摩阻損失的準確計算和橋梁結構的安全息息相關,若連續梁預應力摩阻損失率計算偏差過大,會導致結構過早的失效或破壞。具體來看,若對預應力損失估計過高,可能導致梁端混凝土局部破壞或梁體預拉區開裂,降低其延性;若對預應力損失估計不足,則不能有效地提高預應力混凝土梁的抗裂度和剛度。無論出現哪種情況,對橋梁工程都是不利的。
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預應力管道摩阻大小用摩阻系數和管道偏差系數來表示,雖然設計圖紙、規范通常提供兩個系數的取值或是取值范圍,但范圍較大,在推薦范圍內的不同取值計算出的摩阻損失率差別較大,很難準確計算出預應力損失。
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在實際工程中,由于施工工藝的影響,管道摩阻損失又往往比規范值大,特別是對于長束而言,其管道摩阻損失更加明顯,無疑給確定連續梁合理的張拉控制應力增加了更多難度。一旦施工出現問題,將可能給整個工程建設造成重大影響,甚至導致出現無法挽回的損失。
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為科學準確地給梁體施加預應力,使連續梁預應力與設計相符,從而保證橋梁結構的使用性能和耐久性,有必要在施工現場進行管道摩阻測試,以得到目前施工條件下的實際管道摩阻系數μ和偏差系數k,為連續梁橋項目施工提供科學依據,同時也能夠為后期橋梁運營維護提供必要的資料信息。
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試驗步驟
試驗前對試驗用高壓油泵、壓力傳感器、張拉千斤頂進行標定,為消除上述儀器標定時的系統誤差,標定時采用同一壓力機,標定過后按下述步驟進行試驗。
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(1)按要求進行鋼束、傳感器、工具錨及千斤頂等試驗儀器設備的安裝。
(2)將測試束兩端千斤頂同時充油,保持一定的數值,并及時檢查測試系統。
(3)將測試束一端作為被動端,固定不動,另一端作為主動端,進行后續張拉。
(4)對主動端進行分級張拉,每級增加一定力值。
(5)每級加載到位后,等油壓表讀數穩定后讀取兩端傳感器讀數、量測油缸伸出量并記錄,每處管道張拉3次,取兩端壓力差的平均值。
(6)測試結束后分級卸載,然后將主被動端對調,重復第二次測試。
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結語
預應力連續梁管道摩阻損失檢測是整個工程建設中重要的一環,但由于現場條件有限,加上需要高空作業,給檢測工作帶來了不少挑戰和困難。為了保證檢測的順利進行,在進行現場摩阻測試前要綜合評估可能遇到的各種問題,提前做好預案,實現高效、準確的檢測目標。試驗過程中若發現測試數據異?;蚱渌馔馇闆r,應給予足夠的重視,及時查明情況,并采取相應措施,以保證橋梁結構的安全穩定。
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