錨下有效預(yù)應(yīng)力檢測技術(shù)在某橋梁工程預(yù)制箱梁中的應(yīng)用
2015-07-13
1、概述
預(yù)應(yīng)力施工是橋梁施工生命線的重要組成部分，而錨下有效預(yù)應(yīng)力的檢測能直接反映出橋梁預(yù)應(yīng)力張拉的實(shí)際效果，錨下有效預(yù)應(yīng)力檢測技術(shù)能準(zhǔn)確測出單根和整束預(yù)應(yīng)力筋的錨下有效預(yù)應(yīng)力，對同束有效預(yù)應(yīng)力、同斷面有效預(yù)應(yīng)力大小和不均勻度進(jìn)行檢測，直接反映出預(yù)應(yīng)力張拉施工中梳編穿束質(zhì)量和重復(fù)張拉的精度。
2、檢測技術(shù)原理
2.1傳統(tǒng)的有效預(yù)應(yīng)力測試方法主要為應(yīng)變片法（測試單根鋼絞線）和傳感器法（測試整束鋼絞線），但其精度、可靠性、安全性以及經(jīng)濟(jì)性較低。為能準(zhǔn)確測出預(yù)應(yīng)力筋錨下有效預(yù)應(yīng)力，可利用新型的有效預(yù)應(yīng)力測試技術(shù)，該檢測設(shè)備包含一體化系統(tǒng)、計算機(jī)系統(tǒng)和千斤頂系統(tǒng)。
2.2錨下有效預(yù)應(yīng)力檢測技術(shù)根據(jù)彈模效應(yīng)與最小應(yīng)力跟蹤原理研發(fā)。當(dāng)千斤頂帶動絞線與夾片沿軸線移動0.5mm時，即測出錨下有效預(yù)應(yīng)力值。利用本技術(shù)檢測會對鋼絞線進(jìn)行檢測張拉，但不會對已經(jīng)形成的錨下有效預(yù)應(yīng)力產(chǎn)生影響。因為檢測張拉，夾片只隨鋼絞線軸線移動0.5mm，遠(yuǎn)低于限位板的限位面，夾片仍牢牢咬住鋼絞線，力放開后，夾片與鋼絞線相對位置不發(fā)生變化，由于鋼絞線是彈性體，在比例極限內(nèi)，力放松后，鋼絞線會恢復(fù)原狀，其錨下有效預(yù)應(yīng)力也不會發(fā)生變化。
2.3本技術(shù)能準(zhǔn)確測出單根和整束預(yù)應(yīng)力筋的錨下有效預(yù)應(yīng)力，對同束有效預(yù)應(yīng)力、同斷面有效預(yù)應(yīng)力大小和不均勻度進(jìn)行檢測。對比傳統(tǒng)方法，本技術(shù)具有如下特點(diǎn)：
1）無損、高效，不需要對錨固系統(tǒng)埋設(shè)應(yīng)力傳感器等測試原件，可真正體現(xiàn)抽檢的隨機(jī)性與代表性。
2）準(zhǔn)確，檢測精度達(dá)1.5%FS。
3）已形成預(yù)應(yīng)力張拉控制的成套體系，可對工藝流程進(jìn)行全面控制，真正達(dá)到少量工程抽檢從而全面控制預(yù)應(yīng)力張拉質(zhì)量的工程目的。
3、拉力精度標(biāo)定
拉力精度標(biāo)定是確保預(yù)應(yīng)力張拉錨固綜合測試儀精度的關(guān)鍵。測試儀含有一體化系統(tǒng)與千斤頂系統(tǒng)，一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，零部件太多，故無法做到完全互換，因此必須拉力精度標(biāo)定，其標(biāo)定數(shù)據(jù)與精度校正系數(shù)在標(biāo)定過程中自動存儲在一體化系統(tǒng)中。當(dāng)計算機(jī)與之聯(lián)通后，一體化系統(tǒng)的精度校正系數(shù)（含標(biāo)定數(shù)據(jù)）自動顯示出來，并進(jìn)入測試工作中，確保其精度。至于千斤頂，由于油缸活塞張拉面積精度很高（達(dá)到1/1000mm），故在初始階段具備完全互換性，保持同樣精度，但在嚴(yán)重磨損后仍需重新標(biāo)定。
4、檢測精度標(biāo)定
檢測精度標(biāo)定的目的，是向人們展示檢測原理與結(jié)果的正確性，由于測試原理是彈模效應(yīng)與最小應(yīng)力跟蹤，只要拉力精度符合要求，其檢測精度也完全符合要求。在進(jìn)行標(biāo)定試驗時，用經(jīng)過拉力精度標(biāo)定的測試儀檢測每根索有效預(yù)應(yīng)力，并累計得出其整束有效預(yù)應(yīng)力，比較檢測值與傳感器顯示值的誤差，得到測試精度（應(yīng)小于1%）。反復(fù)幾次測試對比幾次數(shù)據(jù)可得重復(fù)精度（應(yīng)小于1%），并可觀察同一絞線經(jīng)多次測試后，錨下有效預(yù)應(yīng)力的變化情況（應(yīng)小于1kN）。
5、檢測評定標(biāo)準(zhǔn)
5.1張拉錨固后，預(yù)應(yīng)力筋在錨下的有效預(yù)應(yīng)力應(yīng)符合設(shè)計張拉控制應(yīng)力，兩者的相對偏差應(yīng)不超過±5%，且同一斷面中的預(yù)應(yīng)力束其有效預(yù)應(yīng)力的不均勻度應(yīng)不超過±2.5%，同一束中的鋼絞線其有效預(yù)應(yīng)力不均勻度應(yīng)不超過±5%。
5.2錨下有效預(yù)應(yīng)力同束不均勻度和同斷面不均勻度計算方法及評定標(biāo)準(zhǔn)：
1） 同束不均勻度計算方法及評定標(biāo)準(zhǔn)：同束不均勻度反映了各孔的梳編穿束質(zhì)量，不均勻度越大說明梳編穿束質(zhì)量越差。
同束不均勻度（%）=（同束中最大的實(shí)測值-同束中最小的實(shí)測值）/同束中最大的實(shí)測值
評定標(biāo)準(zhǔn)：不均勻度≤%5為優(yōu)秀，5%～8%為良好，8%～10%為合格，10%～20%為較差，>20%為很差。
2） 同斷面不均勻度計算方法及評定標(biāo)準(zhǔn)：同斷面不均勻度反映了張拉的重復(fù)精度，同梁各束索力不均勻度越大說明張拉重復(fù)精度越差。
同斷面不均勻度（%）=（同束索力平均值中最大值-同束索力平均值中最小值）/同束索力平均值中最大值
評定標(biāo)準(zhǔn)：不均勻度≤%1為優(yōu)秀，1%～2%為良好，2%～4%為合格，4%～10%為較差，>10%為很差。
3）梁的實(shí)測質(zhì)量由同束不均勻度、同斷面不均勻度及張拉力大小綜合評分得出，90分以上為優(yōu)秀，80分~90分為良好，60分~80分為合格，40分~60分為較差，40分以下為很差。
6、檢測結(jié)果
本次試驗共檢測某預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的39 片預(yù)制小箱梁，檢測結(jié)果主要包含對一座橋的目前檢測的所有梁的質(zhì)量統(tǒng)計圖及走勢圖，并由此得出對該橋目前預(yù)應(yīng)力施工的質(zhì)量評價、存在問題及整改措施。
7、結(jié)論
同束不均勻度反映了各孔的疏編穿束質(zhì)量，不均勻度越大說明疏編穿束質(zhì)量越差；同斷面不均勻度反映了張拉的重復(fù)精度，同梁各束索力不均勻度越大說明張拉重復(fù)精度越差；梁的實(shí)測質(zhì)量由同束不均勻度、同斷面不均勻度及張拉力大小綜合評分得出，90分以上為優(yōu)秀，80分~90分為良好，60分~80分為合格，40分~60分為較差，40分以下為很差。本次試驗檢測結(jié)果表明某預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的39 片預(yù)制小箱梁預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)亟待進(jìn)一步提高。
