维普资讯 http://www.cqvip.com ・桥 梁・ ３１．１ ｍ跨度预应力混凝土现浇箱梁张拉摩阻 及锚具回缩量的测试 周 鑫 （中铁六局温福铁路工程指挥部，福建宁德摘 要：对温福客运专线云淡门特大桥跨度３１．１ ｍ采用移动 模架施工的预应力混凝土现浇箱梁预应力管道和锚口、喇叭口 ３５２１００） ３１．１ ｍ后张法预应力混凝土简支箱梁摩阻试验测试 内容包括管道摩阻、锚口、喇叭口摩阻和锚具回缩量。 的摩擦阻力及锚具回缩量进行试验测试，以提供相关施工参数 并验证设计数据；同时检验施工单位管道的成孔工艺是否达到 设计要求，确保箱梁张拉满足规范要求。 关键词：后张梁；管道；锚口；喇叭口；摩阻；回缩量；测试 中图分类号：Ｕ４４８．２ｌ ３ 文献标识码：Ｂ 文章编号：１００４—２９５４（２００７）０９—００１０—０２ １ 工程概况 温州到福州客运专线云淡门特大桥全长１ ０６１ ｍ， 线间距４．６ ｍ，曲线半径为４ ５００ ｍ，钻孔桩基础、圆端 形变截面空心墩，孔跨结构为后张法３２—３２ ｍ双线简 支箱梁。上部结构采用ＤＸＺ３２／９００型移动模架现浇 法施工箱梁，箱梁施工图号：通桥（２００６）２２２１一Ｖ，线 路设计速度２００ ｋｍ／ｈ，预留２５０ ｋｍ／ｈ的提速条件。 箱梁长３２．６ ｍ，计算跨度３１．１ ｍ，跨中部分梁高 ２．８ ｍ，支点部分梁高３．０ ｍ，梁宽１３．０ ＩＴＩ，预应力管道 采用ｏｋ９０ ｍｍ的波纹管成孔，锚具采用ＯＶＭ１５型，预 应力钢束采用７一（ｋ１５．２ ｍｍ钢绞线，抗拉强度标准值 １ ８６０ ＭＰａ。设计给定的锚口及喇叭口损失按预应力 钢束张拉控制应力的６％计算，管道摩阻按波纹管成 孔计算，管道摩擦系数肛取０．２６，管道偏差系数 取０．００３。 ２测试内容 后张法预应力混凝土箱梁中管道摩擦阻力和锚 口、喇叭口摩擦阻力估算的准确程度直接影响到箱梁 的上拱度，直接影响到结构使用的安全，而采用的管道 是何种介质、管道定位是否准确、管道是否漏浆等施工 质量的优劣往往直接影响到摩阻的大小。为确保箱梁 的施工质量，对云淡门特大桥第一孔移动模架施工的 现浇箱梁的４束曲线孔道、１束直线孔道和锚口、喇叭 口摩阻及锚具回缩量进行了测试。 每孔箱梁预应力部分由２７束钢绞线组成，其中 １３—７４，５钢绞线２３束，１２—７４，５钢绞线４束。跨度 收稿日期：２００７一Ｏ４—２３ 作者简介：周鑫（１９７５～），男，工程师，１９９９年毕业于西南交通大学 土木工程学院。 １０ 管道摩阻试验需要在尚未进行初张拉的预应力钢束中 选取５～６束进行试验，要求尽量选取具有代表性的不 同管道长度、不同弯起角的钢束；箱梁中１３—７４，５的钢 绞线占到钢绞线总数量的８５％，试验优先选择１３孔 的锚具及配套锚垫板进行测试；经过比较最后选定了 编号为Ｎ１ｂ、Ｎ３、Ｎ６、Ｎ７、Ｎ９共５束作为代表性钢绞线 束进行测试。 ３试验仪器及准备工作 主要试验仪器见表１。 表１试验仪器 仪器及工具 数量 ＹＩＡ０００测力传感器 ２ ＹＤＣ４０００千斤顶 ２ ＺＢＬ一４００高压油泵 ２ ｑ５９０ｍｍ约束圈 ２ 精度０．１ ｍｍ游标卡尺 ｌ 锚口、喇叭口摩阻测试的标准试件见图１。 Ｎ２＠５０Ｆ１０ Ｎ２＠ｌ０ｏＦ１０ Ｎ２＠ｌ０ｏＦ１０ Ｎ２＠５０Ｆ１０ ｆ＿——ｆ——— Ｎ２＠２００Ｆ１０广——— ——１ 广 图１ 锚口、喇叭口犀阻试验混凝土试件制作７Ｆ惹（单位：ｍｍ Ｊ 锚口、喇叭口摩阻制作标准试件一个。Ｎ１筋长 ４ ９４０ ｍｍ，Ｎ２筋长１ ５６０ ｍｍ；管道要求顺直，要加强定 位。管道用ＰＶＣ管，以４０ ｃｍ间距沿试件纵向布置定 位网片；喇叭口、螺旋筋、锚垫板与３２ ｍ梁１３～７４，５钢 绞线孔道预埋件一致；管道成型方式与实际梁相同；制 作时预留６个试块，随试件同等条件养护，试验时要确 保标准试件强度达到设计强度的８０％，确定强度时每 次压１～２个试件即可；试件设置２个起吊钩；混凝土 等级Ｃ５０；保护层厚度３ ｃｍ；试件端部５０ ｍｍ箍筋间距 布置困难时视实际情况自行调整。 选定编号的摩阻测试管道对应钢绞线下料长度应 比正常张拉工作长度长出１．０ ＩＴＩ，否则无法满足试验 铁道标准设计ＲＡＩＬＷＡＹ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＤＥＳＩＧＮ ２００７＂（０） 维普资讯 http://www.cqvip.com 周 鑫一３１．１ ｍ跨度预应力混凝土现浇箱梁张拉摩阻及锚具回缩量的测试 要求；试验时，对试验选取孔道要进行清孔，并且不能 安装锚具；管道摩阻试验时，要求箱梁的混凝土强度达 到设计强度的８０％以上；管道摩阻试验时需要配备８ 名工人配合；现场需准备千斤顶及油泵，并提供电源及 提升千斤顶、传感器的倒链等。 ４测试原理与方法 ４．１ 管道摩阻 管道摩阻作用由管道曲率效应和偏差效应两部分 产生，预应力束在被动端的拉力可按下面理论计算式 计算 Ｐ２ Ｐ１×ｅ一（ ’ ） 式中Ｐ。、Ｐ：——分别为张拉端和被动端管道口的预 应力束拉力； ——管道总长度，ｍ； ——管道总弯起角，ｒａｄ； ，ｃ——管道偏差系数； ——钢束与管道壁之间摩擦系数。 Ｐ 、Ｐ：可由测力传感器测出，Ｌ、 按设计值取用， 按二元线性回归即可求得 值和Ｋ值。在测量中同时 测出预应力钢绞线的伸长量，可以测得预应力束的弹 性模量。 管道摩阻测试在云淡门特大桥第一孔箱梁上进 行，试验时采用的张拉设备与实际施工时的设备相同， 测力传感器为上海诚知自动化系统公司生产的４ ０００ ｋＮ穿心式压力传感器（精度０．５％），钢束伸长量通过 钢直尺测量张拉端油缸长度并减掉两端夹片、被动端 油缸回缩量获得。 测试时不得进行其他钢束的张拉作业，以减少测 试值产生偏差。试验中管道摩阻采用一端张拉，从 １０％的张拉控制拉力开始，分８级张拉至８０％的设计 张拉力，每个管道试验２次。测读内容包括：张拉端与 被动测力传感器读数、张拉端油缸外露量、被动端油缸 外露量、张拉端与被动端夹片回缩量。 管道摩阻试验时主、被动端不安装工作锚而首先 安装约束圈，然后依次安装测力传感器、千斤顶、工具 锚、工具夹片，试验张拉时由于约束圈的作用，使钢绞 线与锚口、喇叭口无法接触，因而测试到主动端传感器 与被动端传感器的读数之差即为被管道摩擦阻力所抵 消的张拉力，从而可分析计算出管道摩阻。 ４．２锚口、喇叭口摩阻 锚口、喇叭口摩阻和锚具回缩量测试都在现场预 制的５．０ ｍ长的标准试件上进行，采用一端张拉，试验 张拉控制力为预应力钢绞线的０．ｓｆｐ ＸＡ （Ａ 为１３根 钢绞线的面积），测读内容主要为摩阻损失前、后主动 端与被动端测力传感器的读数及夹片回缩量，锚具、限 铁道标准设计ＲＡＩＬＷＡＹ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＤＥＳＩＧＮ ２００７（９） ・桥 梁・ 位板的几何尺寸等。 锚口、喇叭口摩阻试验时，以一端为主动端，另一 端为被动端。主动端先安装＋９０ ｍｍ约束圈，然后依 次安装工作锚、工作夹片、限位板、测力传感器、千斤 顶、工具锚、工具夹片；被动端直接安装测力传感器，然 后依次安装千斤顶、工具锚、工具夹片。张拉测试时， 被动端由于没有受到约束圈的约束，钢绞线跟锚口和 喇叭口发生摩擦，产生阻力。 标准试件的一端为主动端时测试进行２次，然后 将主、被动端对调再测试２次，最后取平均值。由于管 道采用的５ ｍ长的光滑的ＰＶＣ管，因此管道摩阻为 零；主动端与被动端测力传感器的读数之差，即为被锚 口和喇叭口摩擦阻力所抵消的张拉力，从而可分析计 算出锚口和喇叭口的摩阻。 ５测试结果与分析 ５．１ 管道摩阻测试结果 云淡门特大桥跨度３１．１ ｍ移动模架现浇简支箱 梁预应力管道采用波纹管成孔，施工第一孔梁时对箱 梁进行了管道摩阻试验，管道长度、管道弯起角、 Ｐ：／Ｐ。的设计值和实测回归值（实测回归值取平均值 作为结果）列于表２。 表２跨度３１．１ ｍ现浇简支箱梁管道摩阻测试结果 预应力 管道长度 弯起角 Ｐ２，Ｐ Ｐ２／Ｐ１实测回归值 束编号 （Ｌ）／ｍ ｆ ）／ｔａｄ 设计值 第一次 第二次 Ｎｌ ｂ ３１．６００ ０ ０．９０９ ５５５ ０．９５０ ２８２ ０．９５３ ２４３ Ｎ７ ３１．６２８ ０．１９７ ４６ｌ ０．８６３ ９６４ ０．９９２ ｌ３８ ０．９６５ ７８５ Ｎ９ ３１．６６８ ０．２５ｌ ７ｌ５ ０．８５ｌ ７６ｌ ０．９５ｌ ９０７ ０．９３ｌ ３７ｌ Ｎ６ ３１．７４９ ０．３４９ ０６６ ０．８３０ ２７０ ０．８５５ ｌ４９ ０．８３２ ４９４ Ｎ３ ３１．６７８ ０．３４９ ０６６ ０．８３０ ４４７ ０．９４２ ８３０ ０．９２６ ｌ０４ 根据张拉测试结果，经计算可得３１．１ ｍ预应力混 凝土现浇简支箱梁的管道偏差系数和摩擦系数分别为 Ｋ＝０．０００ ５５， ：０．２０。 ５．２锚口、喇叭口摩阻和锚具回缩量测试结果 锚具、喇叭口摩阻和锚具回缩量测试是在提前预 制好的５．０ ｍ长标准试件上进行的，测试的是１３孔锚 具及配套锚垫板。实测钢绞线直径为西１５．３８ ｍＥ，１３ 孔锚具配套限位板的限位高度为９．１２ ｍＥ，测试结果 见表３。 表３锚口＋喇叭口摩阻和锚具回缩量测试结果 序号 锚口＋喇叭口摩阻／％ 锚具回缩量／ｍｍ ｌ ｌ０．９ ４．５６ ２ ｌ０．９ ４．８０ ３ ｌ１．７ ４．３０ ４ ｌ１．８ ４．８ｌ 平均值 ｌ１．３ ４．６ｌ １１ 维普资讯 http://www.cqvip.com ・桥 梁・ ＴＬＣ９００型轮胎式运梁车整车稳定性设计 黄耀怡 ，王金祥 ，董秀林 ，刘培勇 （１．郑州大方桥梁机械有限公司，郑州４５０００５；２．北戴河通联集团，河北秦皇岛０６６１００） 摘要：介绍用于铁路客运专线桥梁运架施工的ＴＬＣ９００型轮 胎式运梁车，在运梁过程中及在配合架桥机架梁工况中整车的 纵向及横向的倾覆稳定性的设计与计算，主要包括对电液控制 的液压悬挂调平技术、弹性支承连续梁理论的应用及其效果。 关键词：铁路桥梁；运梁车；ＰＣ箱梁；液压悬挂；电液控制； 稳定性；弹性支承；五弯矩方程 中图分类号：Ｕ４４５．４６８ 文献标识码：Ａ 图１ Ｉ ｋＣ９００型运梁车与Ｉ Ｌｄ９００ｔ架桥机配合架梁买况 文章编号：１００４—２９５４（２００７）０９—００１２—０３ 梁在运输过程中，梁体四点应位于同一平面，误差不应 大于２ ｍｍ，这是为了防止箱梁受扭。把运梁车的悬挂 １ 概述 油缸并联起来并进行分组，前端８轴线两侧共ｌ６个悬 挂油缸连通，即相当于１个支点（Ｃ），后端８轴线ｌ６ 个悬挂油缸按侧连通（８缸）而两侧互不连通，则相当 于２个支点（Ａ、Ｂ），如图２所示。这样就形成了典型 的格栅梁系平面３点支承的静定结构体系；同时由于 Ａ、 、ｃ ３点与车辆中轴对称，所以只要在装载时保证 ＰＣ箱梁的几何中心与运梁车中心一致，则Ａ、 、ｃ ３支 点反力恒等，于是ＰＣ箱梁梁体任何截面均不会产生 附加弯矩或扭矩。 ＴＬＣ９００型轮胎式运梁车系机电液一体化的现代特 种车辆设备，采用液力驱动、液压悬挂和电液控制技术， 主要用来运输跨度为３２、２４、２０ ｍ的高速铁路双线整体 ＰＣ箱形梁，并能与架桥机配合完成相应的架梁作业（图 １）、驮运桥机实现桥问短途转场或穿越单洞双线隧道。 笔者对该产品的关键技术之一——整车稳定性设计作 一简要介绍，包括在运梁及配合架梁两种工况下总体稳 定性的设计计算。对于这种特大型运载车辆，其整车稳 定性是最为重要的一项安全指标，因而在设计全过程 中，必须确保从理论到方法都不得出现任何失误。 ２运梁工况时的整车稳定性设计 根据桥梁设计图纸规定，高速铁路双线整体ＰＣ 图２ 运梁工况时悬挂油缸分组形成三支点 收稿日期：２００６—１１—１３ 作者简介：黄耀怡（１９４２一），男，教授级高级工程师。 为便于对下一步所建立的力学模型的理解，先简 测试结果表明：箱梁管道摩阻偏小，预应力管道定 ６ 结论 位及成形工艺良好；综合考虑管道、锚口和喇叭口摩阻， 可考虑采用原预应力束设计的张拉控制应力进行施工。 参考文献： ［１］ 张雄伟．后张Ｔ梁预应力筋管道摩阻损失测试与分析［Ｊ］．科技情 报开发与经济，２００１（１）． ［２］ 刘永前．后张梁管道摩阻损失测试技术与数据处理［Ｊ］．中全 科学学报，２００５（１）． ［３］ 丁琦．渡槽箱梁预应力孔道摩阻试验研究［Ｊ］．甘肃科学学报， 根据实测结果，温福客运专线云淡门特大桥跨度 ３１．１ ｍ现浇施工的后张预应力混凝土双线简支箱梁 管道摩擦系数和管道偏差系数分别为： ＝０．２０，Ｋ＝ ０．０００ ５５；对应设计值分别为 ＝０．２６，Ｋ：０．００３。 箱梁预应力束在实际施工中为两侧同时张拉，因 此换算到跨中时，跨度３１．１ ｍ预应力混凝土简支现浇 箱梁管道摩阻实测值比设计值偏小，偏小值为４．６％。 实测１３孔锚具的锚口摩阻和喇叭口摩阻两项损 失合计为１１．３％，实测值比设计值（６．０％）偏大，偏大 ２００５（２）． ［４］ 郭宏伟．空间曲线管道摩阻损失的测试及探讨［Ｊ］．铁道标准设 计，２００５（８）． 值为５．３％。实测１３孔锚具的回缩量为４．６１ ｍｍ，符 合设计要求。 １２ ［５］ 张瑞森．松花江特大桥预应力孔道摩阻试验研究［Ｊ］．铁道标准设 计，２００６ｆ５）． 铁道标准设计ＲＡＩＬＷＡＹ ＳＴＡＮＤＡＲＤ ＤＥＳＩＧＮ ２００７（９）
