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)力及壓漿密實度檢測指標(biāo)及檢測頻率都有一定的要求，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)量驗收起到指導(dǎo)作用。本標(biāo)準(zhǔn)提出了一種切實可行的預(yù)應(yīng)力張拉錨下有效應(yīng)力的檢測與驗收方法，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，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，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?，F(xiàn)有國內(nèi)外各級規(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”科研項目，應(yīng)用該項目的研究成果，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)和主要試驗方法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)確性試驗驗證。編制組采用了試驗室靜載錨固試驗機(jī)進(jìn)行驗證，預(yù)應(yīng)力試驗件由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。靜載錨固試驗機(jī)首先施加工作荷載至按0.75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。驗證有效應(yīng)力測試的準(zhǔn)確性，整體試驗分單根和三根兩種，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機(jī)控制值之間的關(guān)系。試驗結(jié)果見表1及表2。表1 單根復(fù)張法檢測結(jié)果編號工作荷載（kN）檢測值（kN）誤差（%）1195.1195.80.3%2195.6196.00.2%3195.2196.00.4%表2 三根復(fù)張法檢測結(jié)果編號工作荷載（kN）檢測值（kN）誤差1587.6196.8589.30.2%191.2198.32585.7192.7588.60.4%196.4199.53585.5195.2587.00.2%195.4196.4根據(jù)試驗結(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、及穿束方法對有效預(yù)應(yīng)力的影響。試驗結(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QSM15-4QSM15-5QSM15-6QSM15-7QSM15-8QSM15-9實測錨口摩阻占比(%)7.707.737.807.837.578.01設(shè)計錨口摩阻占比(%)5.005.005.005.005.005.00差值（%）2.702.732.802.832.573.01表4 錨固回縮損失匯總表錨具類型QSM15-4QSM15-5QSM15-6QSM15-7QSM15-8QSM15-9實測錨口摩阻占比(%)7.707.737.807.837.578.01設(shè)計錨口摩阻占比(%)5.005.005.005.005.005.00差值（%）2.702.732.802.832.573.01表5 穿束方法測試結(jié)果匯總表孔道編號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%YN1-10.066.53-10.3711.24-9.462.68YN2-9.546.67-10.651.48-9.862.63YN3-12.0112.1-11.214.45-9.911.24YN4-4.243.26-10.332.19-9.423.16ZN1-9.225.97-10.662.43-10.271.02ZN2-12.8414.48-9.735.19-9.651.41ZN3-12.634.69-11.601.27-11.161.43ZN4-5.731.51-7.8610.28-8.722.71平均值-9.536.90-10.34.81-9.802.04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 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。同時根據(jù)現(xiàn)場試驗及張拉數(shù)據(jù)，在后張法施工中鋼絞線錨固回縮值單端通常按46mm進(jìn)行取值。根據(jù)公式1進(jìn)行計算并參考現(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)。同時根據(jù)現(xiàn)場試驗數(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)計張拉控制應(yīng)力（MPa）張拉方式鋼絞線長度（m）錨下有效應(yīng)力標(biāo)準(zhǔn)值（kN）允許偏差（%）0.7 f pk單端30170±5雙端168±5單端25165±5雙端163±5單端20155±5雙端153±50.75 f pk單端30183±5雙端178±5單端25178±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，驗證不同梁型的錨下有效應(yīng)力檢測評定。現(xiàn)場共選取6種梁型進(jìn)行試驗，試驗數(shù)據(jù)見表7表表7 35m預(yù)制箱梁數(shù)據(jù)匯總表項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3194.8310.38超出負(fù)偏差02合計321 表8 25m預(yù)制箱梁數(shù)據(jù)匯總表項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043.8414.48超出負(fù)偏差110合計114 表9 16m預(yù)制T梁數(shù)據(jù)匯總表項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5278.6518.08超出負(fù)偏差00合計527 表10 25m預(yù)制T梁數(shù)據(jù)匯總表項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3136.9911.68超出負(fù)偏差00合計313 表11 35m現(xiàn)澆箱梁數(shù)據(jù)匯總表項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0414.6420.65超出負(fù)偏差011合計015表12 33m體外束數(shù)據(jù)匯總表項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001.983.97超出負(fù)偏差00合計00根據(jù)上述試驗數(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組根據(jù)現(xiàn)場實際情況進(jìn)行編寫。4 標(biāo)準(zhǔn)中所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，以提升質(zhì)量為根本的方法所創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)效益，還會帶來不可預(yù)期的社會效益。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)瓶頸得以突破。隨著此項技術(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)委會組織相關(guān)建設(shè)、施工、設(shè)計、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)予說明的事項無其他說明事項。