公路桥梁有效预应力检测技术规程DB45／T 2324-2021.pdf

ICS 93S P 2 广 Techn2021-04 0 2 8 西 壮 公 路 ical c od e-06-22 发 壮族路 桥 梁 e of pra c 发 布 广西 壮 族 自 梁 有 效 c tice f o r 壮 族自治 区 自 治 效 预 应 r effectbridg区 市场监 督 区 应 力检ive preses 督 管理局 地 DB 测技 术 t ress de 发 布 4方 标 45/T 23 2 术规 程 tection 2021-0 布 45 标准2 4 2021 程 of h igh w 0 7-25 实 准 w ay 实 施D B4 5/T 23 242 02 1 I 目次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引 用文件.1 3 术语和定 义.1 4 总体要求.2 5 有效预应 力检测.2 6 有效预应 力评定.2 附录 A（规范 性）反拉 法.5 附录 B（规范 性）自振 频率法.7 附录 C（规范 性）应力传感器法.8 附录 D（规范 性）有效 预应力检测设备校验方法.10D B4 5/T 23 242 02 1 II 前言 本文件按照GB/T 1.12 0 20标准化工作导则 第1部分：标 准化文件的 结构和起草 规则的规 定 起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由广西壮族自治区交通运输厅提出并宣贯。本文件由广西交通运输标准化技术委员会归口。本文件起草单位：广西交科集团有限公司、广西北部湾投资集团有限公司、广西壮族自治区交通运 输工程质量监测鉴定中心、重庆交通大学、广西交投科技有限公司。本文件主要起草人：刘世建、陈剑、王 继成、侯海元、向中富、吴 东兴、罗吉智、郝天之、梁 茜雪、王龙林、徐丹江、蒋国富、邱波、陆愈文、卓小丽、宁怡豪、伍钧鸿、董弥偲、杨雨厚、黎振源、黎力 韬、于孟生、鞠玉财、李增科、毛晶。D B4 5/T 23 242 02 1 1 公路桥梁有效预应力检测技术规程 1 范围 本文件规定了公路桥梁有效预应力检测技术的要求。本文件适用于广西境内公路桥梁有效预应力检测，市政、铁路桥梁有效预应力检测可参照使用。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。JG/T 31 9 预应力用电动油泵 JG/T 3 21 预应力用 液压千斤顶 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。3.1 有效预应力 e f fect iv e p rest ress 预应力筋张拉锚固后，设计张拉控制应力扣除相应损失后的留存应力。3.2 反拉法 r eve rs e te ns ion m et ho d 采用在锚头外露预应力筋上施加反向张拉力以检测、验证有效预应力的方法。3.3 自振频率法 se lf-v ib rat io n fr eq uen cy m et ho d 对于先张法预应力构件，对预应力筋施加一个瞬时激振后，通过测试其自由振动频率，并计算确定 其预应力值的方法。3.4 应力传感器法 p reset s tr e s s senso r meth od 预应力筋张拉前将应力传感器预先安置在预应力筋上，检测有效预应力大小的方法。3.5 有效预应力判定值 j udg me nt v al ue of e ff ec tiv e pr es tr ess 有效预应力检测时，判定有效预应力大小是否合格的基准值。3.6 有效预应力同束不均匀度 u nevenness o f e f fe c ti ve p restr e s s in a tend on 同一预应力束中各单根 预应力筋有效预应力最大值和最小值的相对偏差程度。3.7 有效预应力同断面不均匀度 u ne ven ne ss o f eff ec ti ve p res tr es s in a cr os s se cti on 同一断面上各预应力束平均有效预应力最大值和最小值的相对偏差程度。D B4 5/T 23 242 02 1 2 4 总体要求 4.1 公路桥梁预应力 施 工应 进行 有效预应力检测。4.2 有效预应力检测 仪 器设备应 经 检定 或 校准并 合格，主要技术参 数 应 符合 本文件要求。4.3 有效预应力检测 现场 应 满足 国 家 有 关安全 生 产 的规定，具 备有效的 安全措施。5 有效预应力检测 5.1 检测方法 5.1.1 有效预应力 现场 检测 宜采 用反拉法，根据需 要可 采 用自振频率法 或 应力传感器法。5.1.2 反拉法 宜在张 拉 施 工 完 成 后，注 浆 及 切割 预应力 筋 前 进行，反拉法检测应 符合 附录 A 的规定。5.1.3 自振频率法 可用于 先张 法 施 工桥梁 有效预应力 检测，应 在 预应力 张 拉 完 成 后、混 凝土浇筑 前 进 行，自振频率法检测应 符合 附录 B 的规定。5.1.4 应力传感器 法可用于 先张 法 施 工和 后张 法 施 工 的桥梁有效 预应力检测，应力传感 器法检测应 符 合 附录 C 的 规定。5.2 抽样频率 有效预应力检测应 采 用 随 机 抽样，抽样 频率 符合以 下要求：对于预应力预 制 梁（板），每个 梁 场 不 同类型（结构 形式、施 工工 艺 和 材料）最 初施 工的 3 片 应 进行 检测，不 足 3 片 应 全 检，后续 梁（板）宜 按不 低 于 同类型 10 抽 检，抽 检梁（板）的 所 有 纵 向预应力 筋均需 检测；对于 简支转连续 桥梁，每座 桥 至 少 保证 1 个负 弯矩截面 的预应力 筋全 部检测；对于预应力 现浇 梁（板），每座 桥 宜 按不 低 于 纵 向预应力 筋 总 根数 的1 0 抽 检，且至 少 保证 1 个锚固面 的 所 有 纵 向预应力 筋均进行 检测，采 用 悬臂施 工的预应力 现浇箱 梁，检测 锚固面宜 选择在合拢段 区 域；对于 横 向、竖 向预应力 筋，宜 按不 低 于 同类型 预应力 筋 总 根数 的5 抽 检。6 有效预应力评定 6.1 判定指标 6.1.1 有效预应力 检测应对有 效预应力 偏差、有效预 应力 同束 不 均匀度 和有 效预应力 同断 面 不 均匀 度 进行判 定。6.1.2 有效预应力 判 定 值宜根据现场试 验 确 定。6.1.3 符合 下列条件 时，有效预应力 判 定 值 可按 表 1 选 用：20 m 40 m 的 预应力梁；预应力 筋抗 拉 强度 标准 值 pkf=1 86 0 MP a，公 称直径 d=15.2 mm；采 用反拉法检测，以 F-S 曲线拐点 对应 的 张 拉力作 为 有效预应力检测 值。D B4 5/T 23 242 02 1 3 表1 有效预应力判定值 梁长（m）设计张拉控制应力（MPa）有效预应力判定值（kN）20 0.7 p k f 168 0.75 p k f 179 30 0.7 p k f 170 0.75 p k f 181 40 0.7 p k f 171 0.75 p k f 182 注：梁长和张拉控制应力位于表中数据范围内的，有效预应力判定值可根据插值法确定。6.1.4 有效预应力偏差可按式（1）计算：ess=100%FFF(1)式中：有效预应力偏差；s F 有效预应力判定值，kN；e F 有效预应力检测值，kN。6.1.5 有效预应力同束不均匀度可按式（2）计算：ma x minma x mi neeee=100%FFFF+(2)式中：有效预应力同束不均匀度；maxe F 同一束中单根预应力筋最大有效预应力检测值，kN；mine F 同一束中单根预应力筋最小有效预应力检测值，kN。6.1.6 有效预应力同断面不均匀度可按式（3）计算：ma x minma x mi neeee=100%FFFF+(3)式中：有效预应力同断面不均匀度；max e F 同断面中各预应力束的最大平均有效预应力值，kN；mi n e F 同断面中各预应力束的最小平均有效预应力值，kN。6.1.7 有效预应力偏差、有效预应力同束不均匀度 和有效预应力同断面不均匀度 应满足表 2的要求。D B4 5/T 23 242 02 1 4 表2 有效预应力判定指标合格标准 判定指标 允许偏差（）偏差极值（%）有效预应力偏差 单根 5 15 整束 5 8 有效预应力同束不均匀度 5-有效预应力同断面不均匀度 2-6.2 质量评定 6.2.1 有效预应力检测 各项判 定 指 标 同时满足表 2要 求 时，评定 合格，否 则评定不 合格。6.2.2 有效预应力 检测 各项判 定 指 标的 合格 率应 根据 同一 检测 批 各项判 定 指 标总 数 分别 进行计算，且 均 不应 低 于 9 0。6.2.3 有效预应力 偏差极值 不 满足表 2要 求 时，应 再双倍抽样进行复 检，复 检结 果偏差极值仍 不 满足 表 2 要求，则应 全 检。A.1 仪 A.1.1 A.1.2 A.1.3 统和数 据 A.2 现 A.2.1 断裂、夹 A.2.2 A.2.3 A.2.4 A.2.5 器设备 有效预应力 检 自动控制 千 实时采集 位 实时显示 位 有效预应 力 有效预应力 检 示值误差：示值重复 性 测量误差：测量重复 性 正式开展有 效 据 采集分析 系 场检测 检查检测现 场 夹 片飞出而 对 检查设备主 要 按顺序安装 对液压泵站 实施检测，检 检 测设备应 具 千 斤顶的升 降 位 移、压力 信 位 移、压力 的 力 检测值应 在 检 测设备应 在 1 F S；性：1；1.5 F S 性：1。效 预应力检 测 系 统，如图A.图 场 是否满足 作 对 现场人员 造 要 参数的设 置 限位装置、千、千斤顶进 行 检 测流程如 图 具 有下列功 能 降 压；信 号，最小 采 的 时程曲线，在 测量装置 量 在 计量部门 通 S；测 前，应按 照 1 所 示。图 A.1 反 拉 法 作 业和人员 安 造 成伤害。置 是否正确。千 斤顶，连 接 行 联机升压、图 A.2所 示。图A.2 反 拉 A A 附录 A（规范性）反拉法 能：采 样时间间 隔 给出有效 预 量 程 的 15 通 过力学精 度 照 附录D 对仪 器 法 有效预应 力 安 全的要求。接 控制网络，、退顶测试。拉 法检测有 效 A）隔 1 ms；预 应力检测值 85 范围 内 度 和检测精 度 器 设备进行 校 力 检测装置 示 检测前应 采 启动检测 设 效 预应力流 程；内。度 标定，并 应 校 验，检测 仪 示 意图 采 用挡板等 可 设 备。程 图 DB 4 5/T 应 满足下列 精 仪 器设备包 括 可 靠措施，防 2 324 20 21 5 精 度要求：括 反向张拉 系 防 止预应力 筋 系 筋DB 4 5/T 2 3 6 A.2.6 加 卸 加 0.初 则 反 斜 当 加 A.3 数 据 处 A.3.1 检 测 A.3.2 基 于 法便可以自 3 24 20 21 卸 载及数据 采 加 卸载过程 宜 1 con 0.2初 拉应力稳 定 则 应停止加 载 反 拉过程应匀 斜 率变化；当 曲线出现 拐 加 压反拉，稳 处 理 测 过程中应 实 于 同质（同 材 自 动捕捉预应 采 集应符合 下 宜 为：0 初 拉 con，加载 速 定 时间不少于 载，找出原因 匀 速稳定，进 拐 点，斜率发 稳 压不宜少于 实 时记录预 应 图 材 料，同 截 面 应 力筋弹性系 数 下 列规定：拉 应力反 拉 速 率不宜大 于 5 m in，当 位 并重新试验；行实时采集 数 生明显变化，5 m in，当 位 应 力筋的F-S 曲 图 A.3 有 效 面）弹性 体 的 数 发生变化 的 拉 峰值应力 于 0.2 co n/m i 位 移量稳定 后；数 据和分析，据此推算 出 位 移变化量 小 曲 线，如 图 A 效 预应力检测的 弹性系 数 与 的 拐点，该 点 有效预应 力 i n，卸载速 率 后，测量并 记，同时利用 软 出 有效预应 力 小 于0.1 mm/m A.3 所示。F-S 曲线图 与 其长度 成 反 点 对应的张 拉 检测值 F e 率 不宜大于 0 记 录初始应力 值 软 件显示 F-S 力 检测值 F e，m in 后，方 可 反 比的特 性，通 拉 力即为有 效 0，初拉应 力 0.5 con/m i n 值及初始位 移 S 曲线，监 控 同时发出 警 可 进行卸载。通过最 小二 乘 效 预应力检 测 力 宜为；移 量；否 控 曲线的 警 报 停止 乘 法等 算 测 值 F e。DB 4 5/T 23 2 4 20 21 7 B B 附录B（规范性）自振频率法 B.1 仪器设备 B.1.1 信号激发和接收装置应满足以下要求：激振设备可采用冲击锤，也可采用可调频幅的专用激振器；激发信号的频率范围应为 10 0 Hz 25 kH z；接收传感器频响范围宜在 10 Hz 10 0 kH z，宜采 用加速度型传感器。B.1.2 信号采集仪器设备应满足以下要求：频响范围，1 0 Hz 50 0 kH z；采样精度，2 4 bi t；采样间隔，2 s；工作温度，-10 50。B.1.3 数据处理软件应具有带通滤波、频谱分析、相关分析等功能。B.2 现场检测 B.2.1 检测工作应按以下规定布置：测点宜布置在预应力筋中间点，也可选择在预应力筋 1/4 1/2 位 置；激发点位置选择在接收传感器附近；激发方向应与接收传感器接收方向相同。B.2.2 对每个测点，应 采取统一激振方法重复采集，记录信号不少于3 次数据，且保证波形频谱基本一 致。B.3 数据处理 B.3.1 测试数据中的异常值，应该舍去。B.3.2 预应力筋张拉力计算公式见B.1。22 22224 n mL f nE IF nL=(B.1)式中：F 张拉力；m 单位长度的预应力筋质量；L 预应力筋锚固点之间净距；n 频率阶次；n f n 阶频率；E I 钢束的抗弯刚度。DB 4 5/T 23 2 4 20 21 8 C C 附录C（规范性）应力传感器法 C.1 仪器设备 C.1.1 预 置 应力传 感器可 选 用机 械式 传感 器、钢弦式 传感器 进行 有效预应力 检测；预 置 应力传感器 选 用 光纤光栅 传感器（F BG)时，可 进行 预应力 筋 应力、应 变 检测。C.1.2 传感器参 数 应 满足 下列要求：机 械式、钢弦式 应力传感器量程应 符合 测量要求,测量 精度 不小于 1；光纤光栅 传感器的波 长 量程范围 为 20 nm，测量 误差 不大于 0.0 2 nm。C.1.3 应力传感器 在选 用、安置 前应 进行 参 数 标定。C.2 现场检测 C.2.1 应力传感器 宜安置在 预应力 束 的单 根 预应力 筋上，安置 方向 为沿 预应力 筋螺旋 方向。C.2.2 应 采 用 粘 结方 式在 预应 力 筋上安置 应力传感器，不应 采 用 焊接 方 式在 预应力 筋上 安置 应力传 感 器。C.2.3 预 置 传感器 及引 线 应 妥 善保护，光 纤光栅 传感 器应 采取保 护 性 封装，防止因张 拉 施 工、注 浆施工而 造 成 破坏。C.3 数据处理 C.3.1 机 械式 应力传感器的 被 测应力，由输出的应 变乘以灵 敏系 数 获得，见式 C.1。=f(C.1)式 中：被 测应力 值；应 变值；f 传感器应力 灵 敏 度 系 数。C.3.2 钢弦式 应力传感器的 张 拉力由 式 C.2 确 定。222 4 m n L f F n=(C.2)式 中：F 张 拉力；m 单位 长度 的预应力 筋 质量；L 预应力 筋锚固点 之 间净距；n 频率 阶次；n f n 阶 频率。C.3.3 光纤光栅 应力传感器 进行 应力检测 时，总应 变 按 式 C.3 计算；f=(C.3)如 果 构件 温度 有 变 化，应按 式 C.4 进 行温度 补偿，计算 出总应 变值。DB 4 5/T 23 2 4 20 21 9*Tf=(C.4)式中：光纤光栅轴线总应变值；波长初始值；波长变化值；修正的光热常数；T 温度变化值；f 传感器应变灵敏度系数。DB 4 5/T 23 2 4 20 21 10 D D 附录D（规范性）有效预应力检测设备校验方法 D.1 总体要求 D.1.1 为 了 指 导预应力检测设备 进场 检测，确保 预应力 施 工质量和 安全，特 制 定本文件。D.1.2 预应力检测设备应 符合 设 计 和 产 品 标准的规定，并应有 合格证 明。D.1.3 校验预应力 检测设备中 采 用的 各 种 计 量和检测 器 具、仪 器、仪表 和设 备，应 符合 国 家现行计 量 法规的规定，其 精度等 级 不应 低 于 被 检对 象 的 精度等 级。D.1.4 预应力检测设备的校验 除 应按本文件 执 行外，尚 应 符合 国 家现行 标准的规定。D.2 校验准备 包 括 但 不限于 以 下内容：试 验梁 或 反力 架；测力传感器、游 标 卡尺。D.3 技术要求 D.3.1 基本要求 预应力检测设备 是 验 证张 拉 施 工结 果 的 关 键，检测 原 理 的 正 确 性和检测结 果 的 精 准性 是至关 重要的。因 此 检测设备 进场 前应 经 过国 家计 量部 门 校准 认 证：既 要有 仪 器力学 精度 标定，又 有测量 精度 认 定，并 出 具相 应标定 证 书，同时 可结 合现场 验 证。D.3.2 外观要求 D.3.2.1 预应力检测设备的按 钮、指 示灯、各个接 口应 无 破损，并 满足 正 常 工作的要求。D.3.2.2 预应力检测 设备应有 铭牌，且 铭牌 上 应 清晰 的标 出 名 称、规 格、测量 范围和准 确度、制造 厂 名、出 厂编 号 及日期 等。D.3.3 主要技术指标 包 括 但 不限于 以 下内容：最大拉力：2 20 kN；检测 精度：1.5 FS；检测重 复 性：1.5；显示 仪 分 辨 率：0.1 kN；示 值误差：1.0 FS；回零 误差：0.5 FS；示 值 重 复 性：1.0。D.3.4 液压性能要求 D.3.4.1 空载 性能：空载 压 力下，对 油泵进行 节流、换 向、截止 阀 的 操 作 时，油 路应 正 确，操 作应 轻便，电 机、油泵 运 转 应 正 常。空载流 量应 在理 论流 量的 9 5 10 5 范 围内；空载 时液压 系 统 不能有 外 泄漏；D.3.4.2 D.3.4.3 D.4 主 D.4.1 D.4.1.1D.4.1.2 系统起动 压 满载性能 在额定工 况 在额定压 力 在额定压 力 当采用沉 降 压力稳定 性 设备应符 合 对设备进 行 次。机构 及 要性能检定 力学精度 预应力检 测 力学精度 标 回零误差 见 示值平均 值 示值误差 见 示值重复 性 压 力不应大 于：况 下运转时，力 持荷 5 mi n，力 下，当采用 压 降 法测量千 斤 性：合 JG/T 3 19 和 行 承载试验，及 结构应正 常 测 设备的力 学 标 定的内容 包 见 式D.1；值 见 式 D.2；见 式D.3；性 见 式 D.4。于 额定压力 的 5 mi n 内 压 力，各控制阀 的 压 降法测量 千 斤 顶内泄漏 量 和 JG/T 3 21 试验载荷 为 常，液压系 统 学 精度标定 示 图D.1 力 包 括：回零 误 f q 的 2。力 的 示值波 动 的 总压力下 降 千 斤顶内泄 漏 量 时，1 0 mi n中的 规定 要 为 0.7 倍额 定 统 无泄漏。示 意图如图 D 力学精度标 定 误 差、示值 平 0 0 1 0 i N F f F=i F F n=1 i N F F F=动 范围不应 超 降 值不应大 于 漏 量时，5 mi n 内活塞回缩 要 求；定 载 荷。带载 D.1 所示。定 示意图 平 均值、示 值 0 0%ijF 1 00%超 过额定压 力 于 1 FS；n 内 压降值 不 量 不应大于 荷 试验连续 作 值 误差、示 值 DB 4 5/T 力 的1；不 应大于额定 0.5 mm。作 业循环次 数 值 重复性。如 2 324 20 21 11 压力的 1；数 不小于 3 0 如 下：(D.1)(D.2)(D.3)DB 4 5/T 2 3 12 式中：0 i F ijF N F F i F max,iFFD.4.2 测 量 D.4.2.1 测 用于显示 锚 其垂直度 与 比较，其 偏 算重复精 度 D.4.2.2 测 检 检 式中：ijX X i X max,iXX3 24 20 21 卸除试验 力 仪器第 i 检 仪器检测 的 标准器对 应 第 i 检定点 上 mi n i F 在 第 量 精度 测 量精度标 定 锚 下的有效 预 与 同轴度应严 偏 差不超过 度。测 量精度标 定 检 测准确度 见 检 测重复性 见 有效预应 力 标准器对 应 有效预应 力 mi n i X 有 效 力 后的仪器 示 定点、第 j 次 的 上限值；应 的试验力；上的 n 次测 量 第 i 检测点3 次 定 示意图见 图 预 应力（注：力 严 格控制。设 置 1.5 FS，即 定 的内容包 括 见 式 D.5、D.6 见 式D.7。力 第 i 检定 点 应 的试验力；力 第 i 检定点 效 预应力第 i m a i F b=示 值；次 测量的示 值 量 之后的平 均 次 示值 的最 大 图 D.2 所 示，在 力 值数据由 计 置 3 个标定 力 即 完成有效 预 图D.2 检 测 括：检测准 确 6；X X Q=m i X B=点、第 j 次检 测 上的 n 次测 量 i 检测点3 次 检 ax m i n1 i F F 值；均 值；大 值与最小 值 在 标定用的 锚 计 量单位掌 控 力 值，然后 检 预 应力检测 仪 测 精度标定 示 确 度、检测 重 iji X n X=10 0 i N X X F m ax m i n i X X 测的力值；量 之后的平 均 检 测的 最大 值 00%值。锚 具下安装 一 控，送检单 位 检 测有效预 应 仪 测量精度 的 示 意图 重 复性。如 下 0%100%均 值；值 与最小值。一 个高精度 压 位 不应知晓）应 力，把测量 值 的 标定。重复 进：压 力传感器（0，压力传感 器 值与标准器 示 进行不少于(D.4)0.5 FS），器 安装时 示 值进行 3 次可计(D.5)(D.6)(D.7)中华人民共和国广西地方标准 公路桥梁有效预应力检测技术规程 DB 45/T 2324 2021 广西壮族自治区市场监督管理局统一印刷 版权专有 侵权必究