桥梁预应力技术方案样本.doc

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16米预应力空心板张拉方案及计算书
一、 张拉条件
砼强度达到设计强度95%以上, 而且浇筑不少于7天后方可张拉。
二、 张拉方法
所有钢绞线均采用两端对称张拉, 张拉采用以张拉力控制为主, 以伸长量做校验, 实际伸长量与理论伸长量的误差控制在6%以内。如发现伸长量异常应停止张拉, 查明原因。
三、 张拉程序
2
2
0→初应力( 10%) →20%应力→100%应力→105%超张拉( 持荷2min) 后锚固, 张拉顺序为: 左N1→右N2→右N1→左N2,

钢束应对称交错逐步加载张拉;
1
1
四、 锚具、 钢绞线
本工程采用YM15系列锚具。钢绞线采用
1×7Φ15.2mm钢绞线。锚具和钢绞线均有厂家
出具产品检验书, 并送有关检测单位进行校验。
五、 钢绞线穿束
钢绞线采用人工编束后, 由人工进行穿入,
钢绞线采用切断机切断。
预应力钢束明细表, 如下:
预应力钢束明细表
板位
钢束编号
参数
计算长度( cm)
下料长度( cm)
伸延量( mm)
束数
预应力钢束共长( m)
张拉端锚具( 套)
波纹管总长( m)
螺旋筋总长( m)
中板
1
M=4
1560.7
1730.7
48.9
2
33.6
4×15-4
30.6
16.8
2
N=3
1565.7
1740.7
48.1
2
33.7
4×15-3
30.8
12.1
边板
1
M=4
1560.7
1730.7
48.9
2
33.6
4×15-4
30.6
18.5
2
N=4
1565.7
1740.7
48.1
2
33.7
4×15-4
30.7
16.8

六、 千斤顶、 油表
均经有关检测单位标定, 千斤顶的工作架由钢管焊接而成, 升降采用倒链进行抬升。
七、 张拉操作
千斤顶张拉进油升压必须缓慢、 均匀、 平缓, 回油降压时应缓慢松开油阀, 并使油缸回程到底。梁端张拉工每张拉到整数时举手示意保持两端千斤顶力争同步工作。

八、 预应力钢绞线张拉力( P值) 的计算
P=δi×Ay 式中δi.......i状态下张拉力( mpa)
1、 初应力状态
单根δi=δ0=10%×1395=139.5mpa
P0=139.5×140=19530 N
中板
N1 ΣP0=4×19530 =78120 N=78.12 KN
N2 ΣP0=3×19530 =58590 N=58.59 KN
边板
N1 ΣP0=4×19530 =78120 N=78.12 KN
N2 ΣP0=4×19530 =78120 N=78.12 KN
2、 控制张拉状态
单根δk=100%δk=100%×1395=1395mpa
Pk=1395×140=195300N=195.30KN
中板
N1 ΣPk=4×195300=781200 N=781.20 KN
N2 ΣPk=3×195300 =585900 N=585.90 KN
边板
N1 ΣPk=4×195300=781200 N=781.20 KN
N2 ΣPk=4×195300=781200 N=781.20 KN
3、 锚固状态
单根δm=100%δk=100%×1395=1395mpa
Pm=1395×140=195300N=195.30KN
中板
N1 ΣPm=4×195300=781200 N=781.20 KN
N2 ΣPm=3×195300 =585900 N=585.90 KN
边板
N1 ΣPm=4×195300=781200 N=781.20 KN
N2 ΣPm=4×195300=781200 N=781.20 KN
九、 实际伸长量的计算和测量
初应力数值到达后, 应在预应力钢束的两端精确的标以记号, 预应力钢束的伸长量从记号起量, 张拉力和伸长量的读数应在张拉过程中分段读出。
ΔL=ΔL1+ΔL2
ΔL1→从初始拉力至最大张拉力之间的实际伸长量;
ΔL2→初始拉力时的推算伸长量( 相邻级的伸长度) ;
十、 伸长率误差的计算
( 实测伸长量—理论伸长值) / 理论伸长值×100%, 张拉过程中该误差应小于6%。
十一、 预应力钢束的封头
张拉工序完成后经监理工程师同意后, 对外露钢绞线进行切割, 锚固后的外露长度必须满足10～50mm的要求。
十二、 施加预应力的注意事项
1、 钢束中的每一根钢绞线应从相对应的锚环孔中穿出, 不允许出现钢绞线拧筋现象。
2、 锚具中心线与孔道中心线重合。
3、 张拉机油箱应保持85%的油位, 不足時用相同油液补充。
4、 连续张拉油泵的千斤顶的油管应保持清洁, 连接时要紧密不得漏油。
5、 张拉机具出现不正常现象, 应重新进行校验。
十三、 根据标定报告计算出压力表读数和张拉力对照表
锚下控制力: 0.75fpk=0.75×1860=1395mpa
单根Φ15.2钢绞线张拉力=1395×106×1.4×106=195300( N) =195.3( KN)
—( 140mm2为单根Φ15.2钢绞线截面面积)
各线性回归方程详见”千斤顶标定报告”。中梁、 边梁各级张拉应力详见下表:
16米预应力空心板梁张拉钢绞线张拉应力计算
液压式千斤顶YDC- 型
千斤顶编号: 13219 , 油泵01#, 油压表编号: 1D1244269
张拉力( X: KN) 与油压( y: mpa) 回归方程: Y=0.02714X-0.30000
梁板类型
钢束编号
钢绞线根数
张拉阶段
张拉控制力( kN)
油压表读数( mpa)
分段理论伸长量( mm)
累计理论伸长量( mm)
中梁
N1
4
1
10%
195.3
78.12
1.82

2
20%
195.3
156.24
3.94

3
100%
195.3
781.2
20.90

N2
3
1
10%
195.3

58.59
1.29

2
20%
195.3
117.18
2.88

3
100%
195.3
585.9
15.60

液压式千斤顶YDC- 型
千斤顶编号: 13220 , 油泵02#, 油压表编号: 1D1244215
张拉力( X: KN) 与油压( y: mpa) 回归方程: Y=0.02738X+0.15526
梁板类型
钢束编号
钢绞线根数
张拉阶段
张拉控制力( kN)
油压表读数( mpa)
分段理论伸长量( mm)
累计理论伸长量( mm)
中梁
N1
4
1
10%
195.3
7812
2.29

2
20%
195.3
156.24
4.43

3
100%
195.3
781.2
21.54

N2
3
1
10%
195.3
58.59
1.76

2
20%
195.3
117.18
3.36

3
100%
195.3
585.9
16.20

16米预应力空心板梁张拉钢绞线张拉应力计算
液压式千斤顶YDC- 型
千斤顶编号: 13219 , 油泵01#, 油压表编号: 1D1244269
张拉力( X: KN) 与油压( y: mpa) 回归方程: Y=0.02714X-0.30000
梁板类型
钢束编号
钢绞线根数
张拉阶段
张拉控制力( kN)
油压表读数( mpa)
分段理论伸长量( mm)
累计理论伸长量( mm)
边梁
N1
4
1
10%
195.3
78.12
1.82

2
20%
195.3
156.24
3.94

3
100%
195.3
781.2
20.90

N2
4
1
10%
195.3
78.12
1.82

2
20%
195.3
156.24
3.94

3
100%
195.3
781.2
20.90

液压式千斤顶YDC- 型
千斤顶编号: 13220 , 油泵02#, 油压表编号: 1D1244215
张拉力( X: KN) 与油压( y: mpa) 回归方程: Y=0.02738X+0.15526
梁板类型
钢束编号
钢绞线根数
张拉阶段
张拉控制力X( kN)
油压表读数( mpa)
分段理论伸长量( mm)
累计理论伸长量( mm)
边梁
N1
4
1
10%
195.3
78.12
2.29
34.2

2
20%
195.3
156.24
4.43

3
100%
195.3
781.2
21.54
38
76
N2
4
1
10%
195.3
78.12
2.29

2
20%
195.3
156.24
4.43

3
100%
195.3
781.2
21.54

十四、 钢绞线伸长量计算
1、 钢绞线理论伸长( ΔL) 计算公式:
ΔL=Pp ×L/Ap ×Ep
Pp =Pk×[1-e-(kL+μθ)]/(kL+μθ)
其中:
Pp— 预应力钢束的平均张拉力, N;
P k— 预应钢束张拉端的张拉力, N;
ΔL—预应力钢束理论伸长值, cm;
e—常数 e=2.7183)
K—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数; ( 取0.0015)
x—从张拉端至计算截面孔道长度, 正弯矩该长度应加上千斤顶和锚具的工作长度350mm。( 应考虑千斤顶工作长度及设计图纸对不同梁板在曲线段的参数X值。)
μ—预应力钢束与孔道壁的摩擦系数; ( 取0.25)
θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和, rad;
L—预应力筋长度(mm)
Ap—预应力钢束截面面积, mm2; (取140mm2)
Ep—预应力钢束弹性模量, MPa; (取1.95×105N/mm2)

计算说明: 中跨梁两端对称以采用单端计算的方法进行, 边跨梁则分别计算。
(kx+μθ)计算:
以上伸长量是标准跨距伸长量, 当梁长发生变化时, 预应力筋长度是在粱中间直线段调整。故, 在计算每片梁理论伸长量时, 只需将中间直线段伸长量L3按粱长变化后的直线段长度带入公式计算即可, 直线段L1和曲线段L2的伸长量不变。当每束钢绞线中钢绞线根数发生变化时, 只是增加张拉力, 单根钢绞线伸长量不变。
2、 边板和中板伸长量:
1) 、 N1筋伸长量ΔLN1计算
L1=A+B ( 其中A为1/2预应力钢绞线设计长度, B为千斤顶长度, 加工锚具长度取0.6cm)
L1=11.057/2+1.396+0.35+0.879=8.1535 m
Θ1=0 Θ2=0.0698 Θ3=0
K×L1+μ×Θ=0.0015×8.1535+0.25×0.0698=0.02968
P平均=Pk×[1-e-(kL+μθ)]/(kL+μθ)
=[1.953×105×(1－2.7183－0.02968)]/0.02968
=[1.953×105×(1－0.98064)]/0.02968
= 1.27392×105 N
ΔLN1=P平均×L1/Ap ×Ep×100×2
=1.27392×105 ×8.1535/0.273×105×100×2
=0.038047×100×2
=7.61 cm
2) 、 N2筋伸长量ΔLN2计算
L2=8.975/2+1.571+0.35+1.77=8.1785 m
Θ1=0 Θ2=0.1571 Θ3=0
K×L2+μ×Θ=0.0015×8.1785 +0.25×0.1571=0.05154
P平均=Pk×[1-e-(kL+μθ)]/(kL+μθ)
=[1.953×105×(1－2.7183－0.05154)]/0.05154
=[1.953×105×(1－0.94976)]/0.05154
= 1.9037×105 N

ΔLN2=P平均×L1/Ap ×Ep×100×2
=1.9037×105×8.1785 / 0.273×105×100×2
=0.057031×100×2
=11.41 cm

分段详细计算见下表:
16米预应力空心板梁张拉钢绞线理论伸长量计算( N1)
钢绞线编号
预应力筋分段
分段
长度
L
( ㎜)
局部偏差
对摩擦的
影响系数
K
分段中各曲线的切线夹角和
Θ
( rad)
预应力
筋和孔
道壁的
摩擦系
数u
张拉
控制
力
( kN)
预应
力筋
截面
Ap
(㎜2)
预应力筋弹性
模量
Ep
(N/㎜2)
kx+μθ
( x单位: m)
e-(kL+μθ)
分段起点张拉
力
Pq
(kN)
分段终点张拉力Pz
(kN)
分段平均张拉力
P
(kN)
分段
伸长
量
ΔL( ㎜)

总伸长量( 一端)
L
( ㎜)

N1
ab
1229.0
0.0015
0
0.25
195.3
140
195000
0.00184
0.99816
195.300
194.940
195.120

bc
1396.0
0.0015
0.0698
0.25
195.3

140
195000
0.01955
0.98064
194.940
191.167
193.047

cd
5528.5
0.0015
0
0.25
195.3
140
195000
0.00829
0.99174
191.167
189.588
190.376

R= T=698
钢束图
工作长度 350
1
mΦ15.2
15607
d
879
b
θ
1396
c

11057 / 2

a

附注: 采用两端同时对称张拉

16米预应力空心板梁张拉钢绞线理论伸长量计算( N2)
钢绞线编号
预应力筋分段
分段
长度
L
( ㎜)
局部偏差
对摩擦的
影响系数
K
分段中各曲线的切线夹角和
Θ
( rad)
预应力
筋和孔
道壁的
摩擦系
数u
张拉
控制
力
( kN)
预应
力筋
截面
Ap
(㎜2)
预应力筋弹性
模量
Ep
(N/㎜2)
kx+μθ
( x单位: m)
e-(kL+μθ)
分段起点张拉
力
Pq
(kN)
分段终点张拉力Pz
(kN)
分段平均张拉力
P
(kN)
分段
伸长
量
ΔL( ㎜)

总伸长量 一端)
L
( ㎜)

N2
ab
2370.0
0.0015
0
0.25
195.3
140
195000
0.00184
0.99816
195.300
194.940
195.120

bc
1571.0
0.0015
0.1571
0.25
195.3
140
195000
0.01955
0.98064
194.940
191.167
193.047

cd
4487.5
0.0015
0
0.25
195.3
140
195000
0.00829
0.99174
191.167
189.588
190.376

工作长度 350
R=1000 T=787
钢束图
2
nΦ15.2
15657
d
2020
b
θ
1571
c
a

8975 / 2

附注: 采用两端同时对称张拉

十五、 孔道压浆
预应力钢绞线张拉后, 48h内应尽快组织压浆, 压浆所用的水、 水泥外加剂等均由实验室确定并符合设计和规范要求。压浆前对孔道清洁处理, 并用压缩空气清洁。水泥浆在使用前和压入过程中要连续搅拌, 不得经过加水来提高水泥浆因延迟所减低的流动度。压浆采用活塞式压浆泵。直至另一端饱和出浆并与规定稠度相同为止。为保证管道中充满灰浆, 关闭出浆口后, 应保持不小于0.5mpa的一个稳定期时间不少于2分钟。每片梁均要制取3组压浆试件, 标准养护28天, 来测定水泥浆质量。压浆完成后, 对需封锚边梁立即将锚具周围冲洗干净, 并对梁端砼凿毛, 然后按设计浇筑封端砼。当水泥浆强度达到设计要求后, 方可进行移梁。

十六、 预应力张拉危险源识别与监控　　
1、 预应力张拉施工事故的主要类型　　
(1)锚具(或夹具)组装件破坏。　　
(2)台座倾覆或滑移。　　
(3)预应力筋断裂或滑脱。　　
(4)张拉设备故障。　　
(5)不当操作事故(闪失、 碰撞等)。　　
(6)施工机具伤人。　　
(7)现场火灾与触电。　　
2、 引发事故的主要原因　　
(1)预应力筋与锚具(或夹具)组装件的锚固性能差。　　
(2)预应力筋的质量不合格。　　
(3)张拉机具失效。
(4)在不安全的天气条件(六级以上大风、 雷雨和雪天)下继续施工。　　
(5)作业面的外侧边缘与外电架空线路的边线之间没有保持安全操作距离。　　
(6)机具使用前没有进行检修, 或操作不当。　　
3、 危险源的监控　　
(1)对预应力筋的质量进行检查, 对使用的机械、 工具、 用具进行使用前检查与使用过程监控。　　
(2)应由预应力筋与锚具(或夹具)组装件静载试验测定的锚具效率系数和达到实测极限拉力时组装件受力长度的总应变来确定预应力筋与锚具(或夹具)组装件的锚固性能。
(3)对台座的抗倾覆与抗滑移, 张拉设备的工作性能进行监控。　
(4)对预应力结构混凝土的强度, 模板支撑体系的拆除时间进行明确的规定和监控。　　
(5)加强安全管理, 对施工环境和条件进行监控。
4、 张拉时, 张拉区域周围应设置明显的警示标志和标牌, 梁板作业区域拉设警戒线, 严禁非操作人员进入张拉区。
5、 张拉时, 板梁两端严禁站人, 并在两端设置安全警戒保护设置, 监护人员对现场可能发生的危险区域与工作内容进行安全监护。
十七、 预应力施工人员和机具统计表
1、 预应力施工人员
序号
姓名
职务
备注
现场管理人员如下:
1
张晖
项目经理

2
杨青
技术负责人

3
易光福
现场技术负责人

2、 张拉设备
序号
名称
型号
数量
状况
备注
1
搅拌机
Jw180
1套
良好

2
千斤顶
200t
2套
良好

3
压力表
0-60mpa
4个
良好

4
单级水环真空泵
ZKB型
1台
良好

5
灰浆泵
HB-3
1台
良好

主要机械设备表