升拓技术——预应力梁锚杆张力检测

关键词：预应力检测 张力检测 锚杆张力 qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

众所周知，在交通、铁道等土木工程建设中以预应力混凝土桥梁、岩锚等为代表的预应力体系占极其重要的地位。但在预应力桥梁的施工过程中，普遍存在着张力不足的问题。特别是在个别预应力梁中，存在钢绞线不连续的现象（如下图），其张力严重不足。从而极大地威胁桥梁的安全。qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

今天我们就来谈谈如何对预应力梁张力的检测，为杜绝因张力造成的桥梁安全事故。qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

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图1-1 钢绞线不连续的状况qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

造成钢绞线不连续的原因主要有：qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

（1） 在反弯点，以及管壁变形，或者管壁破损造成混凝土浆液流入硬化，使得钢绞线难以穿过。此时，有的施工人员就采取从两端伸入钢绞线的方法（图1-1中上图）；qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

（2） 有的施工人员则恶意地偷工减料，在两端设置设计的钢绞线，而在中间则减少钢绞线的根数；qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

照片1-1 钢绞线不连续的状况qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

由于钢绞线的有效截面不够，所以无法张拉到设计的张力，甚至完全不张拉。其造成的危害很大，严重时会导致桥梁的断裂。因此，如果能够准确地测出锚索/杆的现有张力（也称为“有效预应力”），也可以推断出钢绞线的连续性，从而有效地杜绝这类恶性事件的发生。qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

对于空悬的钢索，其张力有较好的测试方法（基于自振频率）。而对埋入结构内部的锚索体系，基于自振频率的测试方法则有很大的局限，因此，迄今尚无有效的张力测试方法。qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

为此，在综合国内外现有先进技术的基础上，我们提出了基于等效质量法（TTEM）的埋入式预应力测试原理和方法：该方法通过对锚头激振并测试锚头的振动响应，从而可以推算埋入式锚索/杆的张力。qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

该方法已获得国家发明专利，专利号：ZL200910177856.5。qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

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预应力桥梁的锚索大体可以分为两类，即qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

1） 空置锚索：锚索本身自由，仅端部铰接qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

2） 埋入式锚索：锚索埋入到结构体中，仅锚头露在外部。qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

这两种锚索张力的测试方法有显著的区别。qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

对于空悬锚索（如悬索桥、斜拉桥），其张力测试均是基于弦振动理论，即通过锚索自振频率与张力之间的关系来推算（图1-2-1），张力越大，自振频率越高。qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

锚索的张力 （单位为N）与其第 阶横向自振频率 的关系可以表示如下：qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

（1-1）qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

其中， 为锚索自由部分的长度（计算长度，略短于实际长度，单位为m）；qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

为锚索的线密度，即单位长度的质量（kg/m）；qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

为锚索的抗弯刚度（N·m2）qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

在实际的测试中，特别是在短锚索、短拉杆的测试中，有两个影响因素要注意：qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

1） 计算长度的确定qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

2） 测试频率的阶数qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

图1‑2-1 自由绳索张力与自振频率间的关系qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

埋入锚索与空悬锚索的边界条件有很大的不同，而且埋入式锚索无法对内部锚索激发自由振动，只能通过对锚头或露出锚索激振。因此，单纯依靠频率的测试方法有非常大的缺陷，严重影响了测试范围和测试精度。qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

为此，我们将锚头、垫板等简化为如下的模型。即将锚头与垫板、垫板与后面的混凝土或岩体的接触面模型化成如下的弹簧支撑体系。qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

该弹簧体系的刚性 与张力（有效预应力）有关，当然张力越大， 也越大。另一方面，在锚头激振诱发的系统基础自振频率 可以简化表示为qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

（1-2）qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

在上式中，如果 为一常值，那么根据测试的基频 即可较容易地测出张力。然而，通过实验发现，埋入式锚索在锚头激振时，其诱发的振动体系并非固定不变，而是会随着锚固力的变化而变化。锚固力越大，参与自由振动的质量也就越大。qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

图1‑2-2 预应力测试的基本理论qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

在此基础上，我们提出了基于“等效质量”原理的有效张力测试理论和测试方法。利用激振锤（力锤）敲击锚头，并通过粘贴在锚头上的传感器拾取锚头的振动响应，从而能够快速、简单地测试锚索（杆）的现有张力。qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

图1‑2-3 等效质量法测试的基本概念qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

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图1‑2-4 等效质量法的基本概念qNR七二检测-工程检测,教程,报告,记录,程序,考试,标准,招聘,求职等

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