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1、 江西省地方標(biāo)準(zhǔn) 《公路水運(yùn)工程預(yù)應(yīng)力張拉有效應(yīng)力檢測技術(shù)規(guī)程》 編制說明 江西省高速公路投資集團(tuán)有限公司、 中交路橋建設(shè)有限公司 上海同禾土木工程科技有限公司 2017年7月 1 工作簡介 1.1 任務(wù)來源 為加強(qiáng)我省公路水運(yùn)橋梁工程預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量通病治理，全面提高預(yù)應(yīng)力施工質(zhì)量。中交路橋建設(shè)有限公司開始組織有關(guān)單位開展“橋梁施工期錨下有效應(yīng)力檢測技術(shù)的研究”。課題研究過程中，發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的各級(jí)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)對錨下有效預(yù)應(yīng)力的檢測和質(zhì)量驗(yàn)收內(nèi)容的內(nèi)容尚無相應(yīng)的規(guī)定及要求。為適應(yīng)公路水運(yùn)工程預(yù)應(yīng)力施工關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，在總結(jié)課題研究

2、基礎(chǔ)上，組織有關(guān)單位編寫了《公路水運(yùn)工程預(yù)應(yīng)力張拉有效應(yīng)力檢測技術(shù)規(guī)程》。 江西省高速公路投資集團(tuán)有限公司及中交路橋建設(shè)有限公司于2018年7月向省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局提出制定《公路水運(yùn)工程預(yù)應(yīng)力張拉有效應(yīng)力檢測技術(shù)規(guī)程》地方標(biāo)準(zhǔn)立項(xiàng)申請，2018年8月，省局下達(dá)了《江西省質(zhì)監(jiān)局關(guān)于確定2018年第5批江西省地方標(biāo)準(zhǔn)制修訂計(jì)劃的函》。為規(guī)范預(yù)應(yīng)力張拉有效應(yīng)力檢測方法與指標(biāo)，提高預(yù)應(yīng)力張拉施工質(zhì)量，制定本規(guī)程。本規(guī)程為推薦性地方標(biāo)準(zhǔn)。 1.2 編制背景 橋梁預(yù)應(yīng)力施工是橋梁施工質(zhì)量控制的重中之重，現(xiàn)行國家及地方竣（交）工驗(yàn)收規(guī)范對預(yù)應(yīng)力工程施工過程中錨下有效預(yù)應(yīng)力及壓漿密實(shí)度檢測指標(biāo)及檢測頻率都

3、有一定的要求，但未明確有效的檢測手段。目前主要方法為翻查施工記錄，該方法僅能反應(yīng)張拉過程中應(yīng)力是否滿足要求，無法獲得預(yù)應(yīng)力損失情況，無法準(zhǔn)確檢測單根及整束的有效預(yù)應(yīng)力。同時(shí)此方法為過程控制方法，即事后翻查張拉施工記錄是否滿足規(guī)范的要求。該方法受人為因素影響大，有較大的局限性。目前，基于“復(fù)張法”的有效應(yīng)力檢測方法已經(jīng)成熟，并在浙江、廣東、云南等省份開始應(yīng)用，但各地均未出臺(tái)預(yù)應(yīng)力質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)，難以對預(yù)應(yīng)力質(zhì)量驗(yàn)收起到指導(dǎo)作用。 本標(biāo)準(zhǔn)提出了一種切實(shí)可行的預(yù)應(yīng)力張拉錨下有效應(yīng)力的檢測與驗(yàn)收方法，這將是業(yè)內(nèi)急需要的提升預(yù)應(yīng)力混凝土施工質(zhì)量以及管理水平的技術(shù)，通過這種技術(shù)的應(yīng)用，將直接延長預(yù)應(yīng)力混凝

4、土構(gòu)件的使用壽命，確保結(jié)構(gòu)安全，減少養(yǎng)護(hù)。 江西省《公路水運(yùn)工程預(yù)應(yīng)力張拉有效應(yīng)力檢測技術(shù)規(guī)程》為首次編制。本標(biāo)準(zhǔn)的編制促進(jìn)了公路水運(yùn)工程預(yù)應(yīng)力張拉施工關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，規(guī)范預(yù)應(yīng)力張拉的施工管理，提高預(yù)應(yīng)力張拉的施工技術(shù)水平，提升了預(yù)應(yīng)力構(gòu)件質(zhì)量。 1.3 主要工作過程 2018年5月，江西省高速公路投資集團(tuán)有限公司、中交路橋建設(shè)有限公司、上海同禾土木工程科技有限公司、江西省交通建設(shè)工程質(zhì)量監(jiān)督管理局、江西省天馳高速科技發(fā)展有限公司等規(guī)范編制單位相關(guān)人員成立標(biāo)準(zhǔn)編制小組，成員有：王閱章、王琛、張龍生、許兵、朱木鋒、劉禮輝、劉羽春、梁華、劉愛明、陳德志、鄧超、閆少澤、葉昆、周昌等。 標(biāo)準(zhǔn)起

5、草過程： 本規(guī)范的編制工作開展基于原有的工作基礎(chǔ)，大體情況如下： 1) 2018年5月，成立《公路水運(yùn)工程預(yù)應(yīng)力張拉有效應(yīng)力檢測技術(shù)規(guī)程》編制組。 2) 2018年5月至2017年8月，起草《公路水運(yùn)工程預(yù)應(yīng)力張拉有效應(yīng)力檢測技術(shù)規(guī)程》； 3) 2018年8月，編制組就《公路水運(yùn)工程預(yù)應(yīng)力張拉有效應(yīng)力檢測技術(shù)規(guī)程》的研討會(huì)，收集修改意見，并根據(jù)意見進(jìn)行修改； 4) 2018年9月，根據(jù)專家意見進(jìn)行修改。完成《公路水運(yùn)工程預(yù)應(yīng)力張拉有效應(yīng)力檢測技術(shù)規(guī)程》征求意見稿。 6) 2017年9月至2018年10月，組織《公路水運(yùn)工程預(yù)應(yīng)力張拉有效應(yīng)力檢測技術(shù)規(guī)程》的行業(yè)及全省的意見征求工作，

6、并根據(jù)意見進(jìn)行修改； 2 標(biāo)準(zhǔn)編制原則和目的意義 2.1 標(biāo)準(zhǔn)編制的原則 本標(biāo)準(zhǔn)的編制遵循科學(xué)性、針對性、可操作性、協(xié)調(diào)性和時(shí)效性的原則。本標(biāo)準(zhǔn)的制定滿足我國技術(shù)發(fā)展和生產(chǎn)需要，充分體現(xiàn)行業(yè)進(jìn)步和發(fā)展趨勢，符合國家產(chǎn)業(yè)政策，推動(dòng)了行業(yè)技術(shù)水平的提高。標(biāo)準(zhǔn)文本格式、條款主要是依據(jù)GB/T 1.1-2009《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和編寫規(guī)則》進(jìn)行編寫。 2.2 目的意義 預(yù)應(yīng)力施工工藝在公路水運(yùn)工程中應(yīng)用廣泛，它是影響施工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。現(xiàn)有國內(nèi)外各級(jí)規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)目前尚未有對有效預(yù)應(yīng)力檢測的規(guī)定及要求，重慶市2009年頒布了關(guān)于有效應(yīng)力檢測的地方標(biāo)準(zhǔn)，但其規(guī)定的指標(biāo)要求

7、過高，施工很難達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，且標(biāo)準(zhǔn)并未提及檢測方法與判定標(biāo)準(zhǔn)，作為重慶市地方標(biāo)準(zhǔn)也不完全適用于江西省施工質(zhì)量檢測的依據(jù)。為適應(yīng)公路水運(yùn)工程預(yù)應(yīng)力張拉施工關(guān)鍵技術(shù)的發(fā)展，規(guī)范預(yù)應(yīng)力張拉的施工管理，提高預(yù)應(yīng)力張拉的施工技術(shù)水平，由中交路橋建設(shè)有限公司牽頭，組織施工單位、建設(shè)單位和檢測單位共同參與“橋梁施工期錨下有效應(yīng)力檢測技術(shù)的研究”科研項(xiàng)目，應(yīng)用該項(xiàng)目的研究成果，借鑒國內(nèi)外的先進(jìn)技術(shù)，特編寫了《公路水運(yùn)工程預(yù)應(yīng)力張拉有效應(yīng)力檢測技術(shù)規(guī)程》，本標(biāo)準(zhǔn)即為課題研究成果之一。本規(guī)程基于復(fù)張法原理，提出了預(yù)應(yīng)力筋單根復(fù)張檢測的方法，可以用于公路水運(yùn)工程中的有效預(yù)應(yīng)力的檢測。 3 標(biāo)準(zhǔn)主要內(nèi)容制定的依據(jù)和主要

8、試驗(yàn)方法 3.1 范圍 3.2 規(guī)范性引用文件 3.3術(shù)語與定義 3.4 基本要求 3.5 檢測方法 規(guī)定了檢測設(shè)備、錨圈口摩阻損失測定、孔道摩阻損失測定及張拉有效應(yīng)力測試等方面的內(nèi)容。其中錨圈口摩阻損失測定與孔道摩阻損失測定在JTG/T F50-2011附錄C2的基礎(chǔ)上進(jìn)行編制。錨下有效應(yīng)力采用單根復(fù)張法進(jìn)行測試，為了考察復(fù)張法的檢測精確度，研究拐點(diǎn)判斷準(zhǔn)則，編制組進(jìn)行了復(fù)張法準(zhǔn)確性試驗(yàn)驗(yàn)證。 編制組采用了試驗(yàn)室靜載錨固試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行驗(yàn)證，預(yù)應(yīng)力試驗(yàn)件由7根鋼絲組成、直徑為15.2mm的鋼絞線，單根長4.2m，有效截面積為140mm2。錨具采用OVM15-3夾片式錨具。靜載錨固試驗(yàn)

9、機(jī)首先施加工作荷載至按0.75σ附近，穩(wěn)定后由張拉應(yīng)力檢測儀在另一側(cè)進(jìn)行有效張拉應(yīng)力測試。驗(yàn)證有效應(yīng)力測試的準(zhǔn)確性，整體試驗(yàn)分單根和三根兩種，分別比較張拉應(yīng)力檢測儀測試判定拐點(diǎn)處的應(yīng)力值和靜載錨固試驗(yàn)機(jī)控制值之間的關(guān)系。試驗(yàn)結(jié)果見表1及表2。 表1 單根復(fù)張法檢測結(jié)果 編號(hào) 工作荷載（kN） 檢測值（kN） 誤差（%） 1 195.1 195.8 0.3% 2 195.6 196.0 0.2% 3 195.2 196.0 0.4% 表2 三根復(fù)張法檢測結(jié)果 編號(hào) 工作荷載（kN） 檢測值（kN） 誤差 1 587.6

10、 196.8 589.3 0.2% 191.2 198.3 2 585.7 192.7 588.6 0.4% 196.4 199.5 3 585.5 195.2 587.0 0.2% 195.4 196.4 根據(jù)試驗(yàn)結(jié)果可以看出，單根鋼絞線檢測和三根鋼絞線檢測得出的工作荷載與預(yù)設(shè)值誤差在0.5%以內(nèi)，滿足工程檢測要求，可見復(fù)張法是一種方便可行的橋梁有效預(yù)應(yīng)力工程檢測方法。 3.6 檢測指標(biāo) 通過現(xiàn)場試驗(yàn)的方式確定各種因素對錨下有效應(yīng)力（預(yù)應(yīng)力損失）的影響。試驗(yàn)的主要內(nèi)容包括：測試摩擦損失、錨固損失、及穿束方法對有

11、效預(yù)應(yīng)力的影響。試驗(yàn)結(jié)果見表3~表5。 表3 錨圈口摩阻損失測試結(jié)果 錨具類型 QSM15-4 QSM15-5 QSM15-6 QSM15-7 QSM15-8 QSM15-9 實(shí)測錨口摩阻占比(%) 7.70 7.73 7.80 7.83 7.57 8.01 設(shè)計(jì)錨口摩阻占比(%) 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 差值（%） 2.70 2.73 2.80 2.83 2.57 3.01 表4 錨固回縮損失匯總表 錨具類型 QSM15-4 QSM15-5 QSM15-6 QSM15-7 QS

12、M15-8 QSM15-9 實(shí)測錨口摩阻占比(%) 7.70 7.73 7.80 7.83 7.57 8.01 設(shè)計(jì)錨口摩阻占比(%) 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 5.00 差值（%） 2.70 2.73 2.80 2.83 2.57 3.01 表5 穿束方法測試結(jié)果匯總表 孔道 編號(hào) 穿束方式 單根穿束 整孔穿束 梳編穿束 整孔應(yīng)力偏差% 同束不均勻度% 整孔應(yīng)力偏差% 同束不均勻度% 整孔應(yīng)力偏差% 同束不均勻度% YN1 -10.06 6.53 -10.37 11.24 -9.

13、46 2.68 YN2 -9.54 6.67 -10.65 1.48 -9.86 2.63 YN3 -12.01 12.1 -11.21 4.45 -9.91 1.24 YN4 -4.24 3.26 -10.33 2.19 -9.42 3.16 ZN1 -9.22 5.97 -10.66 2.43 -10.27 1.02 ZN2 -12.84 14.48 -9.73 5.19 -9.65 1.41 ZN3 -12.63 4.69 -11.60 1.27 -11.16 1.43 ZN4 -5.73 1.5

14、1 -7.86 10.28 -8.72 2.71 平均值 -9.53 6.90 -10.3 4.81 -9.80 2.04 根據(jù)表3~表5，錨下張拉應(yīng)力的損失主要為摩阻損失與回縮損失，孔道摩阻、穿束方法等因素對錨下有效應(yīng)力的影響較小。因此錨下有效應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值應(yīng)為： 公式1 式中： 為錨下有效應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值 為張拉控制應(yīng)力 為摩阻損失 為錨具回縮損失 為鋼絞線的彈性模量 A 為鋼絞線截面積 為鋼絞線錨固回縮值

15、 為鋼絞線長度 根據(jù)《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)程》（JTG F50-2011）的要求，對于后張法，由于梁型的區(qū)別，摩阻損失通常按5%的張拉控制應(yīng)力進(jìn)行取值。同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)及張拉數(shù)據(jù)，在后張法施工中鋼絞線錨固回縮值單端通常按4~6mm進(jìn)行取值。 根據(jù)公式1進(jìn)行計(jì)算并參考現(xiàn)場測試數(shù)據(jù)，得出后張法錨下有效應(yīng)力的標(biāo)準(zhǔn)值為表6。錨下有效應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值主要與張拉方式和梁型（主要是鋼絞線長度）有關(guān)。同時(shí)根據(jù)現(xiàn)場試驗(yàn)數(shù)據(jù)，及《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)程》（JTG F50-2011）第7.12.2條的要求，將檢測的偏差允許值設(shè)定為±5%。 表6 錨下有效應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值 設(shè)計(jì)張拉控制應(yīng)力（MPa） 張

16、拉方式 鋼絞線長度（m） 錨下有效應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值（kN） 允許偏差（%） 0.7 f pk 單端 ≥30 170 ±5 雙端 168 ±5 單端 25 165 ±5 雙端 163 ±5 單端 20 155 ±5 雙端 153 ±5 0.75 f pk 單端 ≥30 183 ±5 雙端 178 ±5 單端 25 178 ±5 雙端 173 ±5 在現(xiàn)場選取不同梁型、不同長度及不同張拉方式的預(yù)應(yīng)力混凝土梁板按照《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》的要求進(jìn)行張拉，試驗(yàn)梁張拉過程中的張拉力、伸長值、均需滿足規(guī)范的要求。對張拉完成的梁

17、板進(jìn)行有效應(yīng)力測試，測讀每孔鋼絞線的錨下有效應(yīng)力。按照表6的規(guī)定對測試數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，驗(yàn)證不同梁型的錨下有效應(yīng)力檢測評(píng)定。現(xiàn)場共選取6種梁型進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見表7~表 表7 35m預(yù)制箱梁數(shù)據(jù)匯總表 項(xiàng)目 整孔情況 單根情況 同束不均勻度平均值% 同束不均勻度最大值% 超出正偏差 3 19 4.83 10.38 超出負(fù)偏差 0 2 合計(jì) 3 21 表8 25m預(yù)制箱梁數(shù)據(jù)匯總表 項(xiàng)目 整孔情況 單根情況 同束不均勻度平均值% 同束不均勻度最大值% 超出正偏差 0 4 3.84 14.48 超出負(fù)偏差 1

18、 10 合計(jì) 1 14 表9 16m預(yù)制T梁數(shù)據(jù)匯總表 項(xiàng)目 整孔情況 單根情況 同束不均勻度平均值% 同束不均勻度最大值% 超出正偏差 5 27 8.65 18.08 超出負(fù)偏差 0 0 合計(jì) 5 27 表10 25m預(yù)制T梁數(shù)據(jù)匯總表 項(xiàng)目 整孔情況 單根情況 同束不均勻度平均值% 同束不均勻度最大值% 超出正偏差 3 13 6.99 11.68 超出負(fù)偏差 0 0 合計(jì) 3 13 表11 35m現(xiàn)澆箱梁數(shù)據(jù)匯總表 項(xiàng)目 整孔情況 單根情況 同束不均勻度平均值% 同束不均勻度最

19、大值% 超出正偏差 0 4 14.64 20.65 超出負(fù)偏差 0 11 合計(jì) 0 15 表12 33m體外束數(shù)據(jù)匯總表 項(xiàng)目 整孔情況 單根情況 同束不均勻度平均值% 同束不均勻度最大值% 超出正偏差 0 0 1.98 3.97 超出負(fù)偏差 0 0 合計(jì) 0 0 根據(jù)上述試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明：基于“復(fù)張法”的張拉有效應(yīng)力檢測技術(shù)能夠準(zhǔn)確的測出錨下有效應(yīng)力，且適用于絕大多數(shù)梁型的預(yù)應(yīng)力檢測，適用性與通用良好。 錨下有效應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值的確定方法準(zhǔn)確。 3.7 張拉有效應(yīng)力不合格情況的處理 試驗(yàn)組根據(jù)現(xiàn)場實(shí)際情況進(jìn)行編寫。 4 標(biāo)準(zhǔn)中所

20、涉及的專利 通過資料查詢，網(wǎng)上征詢和征求意見階段反饋的信息，直至今日尚未發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容有關(guān)專利所有權(quán)的請求。故本標(biāo)準(zhǔn)不涉及相關(guān)專利與知識(shí)產(chǎn)權(quán)。 5 產(chǎn)業(yè)化情況、經(jīng)濟(jì)效益分析 施工期橋梁錨下有效應(yīng)力檢測技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的本質(zhì)，是通過提升施工質(zhì)量和提高管理水平來達(dá)到橋梁使用壽命的延長，從而減少養(yǎng)護(hù)成本。我們無法準(zhǔn)確統(tǒng)計(jì)這種質(zhì)量提升所帶來的經(jīng)濟(jì)效益的總量，但以數(shù)以萬計(jì)的橋梁的總量去分析，無疑將帶來不可估量的巨大效益。同時(shí)，以提升質(zhì)量為根本的方法所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益，還會(huì)帶來不可預(yù)期的社會(huì)效益。 該技術(shù)的應(yīng)用使得預(yù)應(yīng)力錨下有效應(yīng)力的檢測成為可能，使得長期困擾預(yù)應(yīng)力混凝土張拉施工質(zhì)量控制與管理的技術(shù)瓶頸得

21、以突破。隨著此項(xiàng)技術(shù)的推廣使用，必將大幅提高國內(nèi)的橋梁施工質(zhì)量，減少橋梁病害，節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本，延長橋梁使用壽命，乃至對國計(jì)民生產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。 目前本省的江西省交通工程質(zhì)量檢測中心及江西省天馳高速科技發(fā)展有限公司已在廣吉高速使用“復(fù)張法”開展預(yù)應(yīng)力有效應(yīng)力檢測工作。 6 采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)情況 目前尚未收集到該種產(chǎn)品的國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)。 7 本標(biāo)準(zhǔn)與現(xiàn)行的相關(guān)法律、法規(guī)及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)系 本規(guī)范的編制是對《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)程》（JTG/T F50）的有效補(bǔ)充。 8 重大分歧意見的處理經(jīng)過和依據(jù) 暫無。 9 標(biāo)準(zhǔn)性質(zhì) 本標(biāo)準(zhǔn)為推薦標(biāo)準(zhǔn)地方標(biāo)準(zhǔn)。 10 貫徹標(biāo)準(zhǔn)的要求和措施建議 待本標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)發(fā)布后，建議由標(biāo)委會(huì)組織相關(guān)建設(shè)、、施工、設(shè)計(jì)、檢測、監(jiān)理單位及工程質(zhì)量監(jiān)督部門進(jìn)行宣傳和執(zhí)行。 11 廢止現(xiàn)行相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的建議 本標(biāo)準(zhǔn)為首次制定，無相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)廢止的建議。 12 其他應(yīng)予說明的事項(xiàng) 無其他說明事項(xiàng)。