二标30+40+30米现浇箱梁张拉计算书.doc

跨径30+40+30米预应力现浇箱梁预应力张拉计算书跨径30+40+30米天桥预应力现浇箱梁张拉计算书一、预应力材料要求及设计参数要点30+40+30米跨径的天桥现浇箱梁张拉用预应力钢绞线采用符合预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2003）标准的s15.2，其公称直径为15.2mm，试验检测公称截面积140.2mm2，抗拉强度标准值fpk1860MPa，张拉控制应力con0.75fpk=1395MPa，单股张拉控制力P195.6KN。即：腹板束YM15-16张拉控制力为：3129.6KN，顶板束BM15-5张拉控制力为：195.6KN。试验检测钢绞线理论弹性模量Ep2.0105MPa，松弛系数级，0.3。全桥共第一联现浇箱梁的预应力钢绞线腹板采用16s15.2mm，腹板需用单根总长度为101.48m；顶板采用5s15.2mm单根需用长度17m，合计总重22.57t。锚具采用YM1516,计24套，BM15-5和BM15-5P，各12套。波纹管采用内90mm的金属波纹管，共需1197.16m，扁管9019mm采用金属波纹管，需198m。二、张拉控制顺序及程序依据设计图纸，本桥箱梁砼浇筑工、共一联，梁高2.1米，分两次浇筑完成；当砼强度达到设计强度的100%且其龄期不小于10天后方可进行预应力钢束张拉。钢束张拉时，采用两端张拉，左右腹板上应对称均匀进行。预应力筋按技术规范和设计图纸进行张拉，张拉程序为0初应力 量测延伸量025%K张拉至设计吨位P持荷5min 。箱梁每侧腹板上各六束（为F1、F2、F3、F1a、F2a、F3a）钢绞线，具体预应力钢束的张拉顺序为：F2（F2a）F3（F3a）F1（F1a）。顶板扁束负弯矩在腹板钢束张拉完成后，由箱梁两侧向中间采用单端交替张拉。顶板负弯矩钢束在全联箱梁浇筑并腹板张拉完毕后再进行张拉，施工时预留张拉孔。三、腹板钢绞线下料长度计算钢绞线的下料长度按公式LL0（L1L2L3L4）确定。其中：L0孔道长度,L1工作锚长度,L2千斤顶长度（按0.4m计）,L3工具锚长度,L4预留量，L1L2L3L4长度和工作长度按0.85m计。具体下料长度按设计图中所列箱梁尺寸参数表中的各悬臂端部、根部、底板边缘、中腹板中心底缘的左右侧长度进行详细计算出各腹板的长度，再根据各腹板长度分别计算出每束钢绞线的张拉端至锚固端长度，张拉端工作长度可按0.8m计（详见钢束下料长度明细表）。钢绞线下料时用砂轮锯锯断，不得采用电弧切割。并将端头包裹铁丝扎牢以防止钢绞线散头。四、预应力钢束张拉设备及注意事项1、张拉设备腹板预应力张拉采用两台YDC4000型液压千斤顶，编号分别为1#、及压力表编号12030546，校准方程分别为：Y=0.5402+0.0135N及编号为2#、及压力表编号12030540，校准方程分别为：Y=0.6251+0.0135N。顶板预应力张拉采用一台YDC270液压千斤顶，压力表为12041306；校准方程分别为：Y=1.9117+0.25N。2、张拉注意事项张拉须做到分级均匀加载和卸载。张拉采用张拉力与引伸量双控制的方法，张拉到K时，测量伸长量，检验是否与计算相符，如在规定范围内（不超过6%），则进行锚固。在张拉时对管道摩阻损失及锚口摩阻损失实际测定，测定方法按公路桥涵施工技术规范（JTG/F502010）附录C-2中测定步骤进行。根据实测结果对张拉控制应力作适当调整（确定超张拉百分比），确保有效应力值。五、预应力钢束张拉计算1、计算公式依据公路桥涵施工技术规范（JTG/F502010）可得预应力筋的理论伸长量和平均张拉力的计算公式为：理论伸长值：L（PpL）/（ApEp）其中，平均张拉力： Pp（1（kL）/（kL）式中： L预应力理论伸长值； Pp预应力筋的平均张拉力；预应力筋张拉端的张拉力； L从张拉端至计算截面孔道长度；Ap 预应力筋截面面积mm2 ，实测量Ap140.2mm2；Ep预应力筋的弹性模量，实测值Ep2.0105MPa（201GP）；从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线夹角之和，rad；预应力筋与孔道壁的摩擦系数，顶板、腹板金属波纹管取0.2。k孔道每米局部偏差对摩擦系数.取0.0015。2、箱梁腹板张拉控制力和理论伸长量计算箱梁钢束设计要求两端对称张拉。依据设计图纸，箱梁腹板钢绞线成对称布设，计算钢束理论伸长量及张拉控制力时，只需计算单端张拉端至钢束中点部位的数据，钢束另一张拉端至中点数据与已计算端相等。以张拉端（0#端横梁）为起点，从张拉端向箱梁预应力钢束中点分段进行计算。1）、F1（F1a）理论伸长量计算：(1)腹板钢束分段长度计算钢绞线端头至张拉端直线长度为0.85m，千斤顶内钢束长度0.50m（包括工具锚及工作锚垫板厚度）。1) 张拉端到圆曲线1起点直线段长度：9.682m2) 曲中为的圆曲线1的长度：L20.18m3) 圆曲线1终点到圆曲线2起点间直线段长度：L37.128m4) 曲中为的圆曲线2的长度： L40.563m5) 圆曲线2终点到圆曲线3起点间直线段长度：L58.96m6) 曲中为的圆曲线3的长度： L60.563m7) 圆曲线3终点到圆曲线4起点间直线段长度：L7=5.213m8) 曲中为的圆曲线4的长度： L81.008m9) 圆曲线4终点到圆曲线5起点间直线段长度：L911.087m10) 曲中为的圆曲线5的长度： L101.008m11) 圆曲线5终点到N11钢束中点间直线段长度：L11=4.496m则N11钢束总长度为：(0.8+L1+L2+L11)2=50.688 m(2)腹板钢束张拉力计算（以单股计算）F1（F1a):钢束各分段长度的张拉力计算如下：1)千斤顶内钢束长度0.50m（包括工具锚及工作锚垫板厚度）及 直线段起点张拉力为：118600.75140.2/1000195.6kN千斤顶内钢束长度0.50m（包括工具锚及工作锚垫板厚度）及直线段平均张拉力为：Pp1195.6（1（0.001510.18200.20）/（0.001510.1820.20）194.1kN2) 曲线段起点张拉力2直线段平均张拉力Pp1 ， 曲线段平均张拉力为：Pp2194.1（1（0.00150.180.20.023）/（0.00150.180.20.023）193.6kN3) 直线段起点张拉力3曲线段平均张拉力Pp2 ，直线段平均张拉力为：Pp3193.6（1（0.00157.1280.20）/（0.00157.1280.20）192.57kN4) 曲线段起点张拉力4直线段平均张拉力Pp3 ， 曲线段平均张拉力为：Pp4192.57（1（0.00150.5630.20.07）/（0.00150.5630.20.07）191.15kN5) 直线段起点张拉力5曲线段平均张拉力Pp4 ，直线段平均张拉力为：Pp5191.15（1（0.00158.960.20）/（0.00158.960.20）189.87kN6) 曲线段起点张拉力6直线段平均张拉力Pp3 ， 曲线段平均张拉力为：Pp6189.87（1（0.00150.5630.20.07）/（0.00151.6760.20.0837933）188.47kN7) 直线段起点张拉力7曲线段平均张拉力Pp4 ，直线段平均张拉力为：Pp7188.47（1（0.00155.2130.20）/（0.00155.2130.20）187.74kN8) 曲线段起点张拉力8直线段平均张拉力Pp3 ， 曲线段平均张拉力为：Pp8187.74（1（0.00151.0080.20.126）/（0.00151.0080.20.126）185.26kN9) 直线段起点张拉力9曲线段平均张拉力Pp4 ，直线段平均张拉力为：Pp9185.26（1（0.001511.0870.20）/（0.001511.0870.20）183.73kN10) 曲线段起点张拉力10直线段平均张拉力Pp3 ， 曲线段平均张拉力为：Pp10183.73（1（0.00151.0080.20.126）/（0.00151.0080.20.126）181.3kN11) 直线段起点张拉力11曲线段平均张拉力Pp4 ，直线段平均张拉力为：Pp11181.3（1（0.00154.4960.20）/（0.00154.4960.20）180.69kN则，单端张拉力计算值为，F1（F1a)钢束为16股钢绞线，则端张拉力为：116195.6kN163129.6kN(3)腹板钢束理论伸长量计算F1（F1a)钢束各分段长度的伸长值计算如下：1) 直线段伸长值：L1（Pp1L1）/（ApEp）194.1103N10182mm/（140.2mm22.0105MPa） 70.48mm2) 曲线段伸长值：L2（Pp2L2）/（ApEp）193.6103N180mm/（140.2mm22.0105 MPa）1.24mm3) 直线段伸长值：L3（Pp3L3）/（ApEp）192.57103N7128mm/（140.2mm22.0105 MPa） 48.95mm4) 曲线段伸长值：L4（Pp4L4）/（ApEp）191.15103N563mm/（140.2mm22.0105 MPa）3.84mm5) 直线段伸长值：L5（Pp5L5）/（ApEp）189.87103N8960mm/（140.2mm22.0105 MPa） 60.67mm6) 曲线段伸长值：L6（Pp6L6）/（ApEp）188.47103N563mm/（140.2mm22.0105 MPa）3.78mm7) 直线段伸长值：L7（Pp7L7）/（ApEp）187.74103N5213mm/（140.2mm22.0105 MPa） 34.98mm8) 曲线段伸长值：L8（Pp8L8）/（ApEp）185.26103N1008mm/（140.2mm22.0105 MPa）6.66mm9) 直线段伸长值：L9（Pp9L9）/（ApEp）183.73103N11087mm/（140.2mm22.0105 MPa） 72.65mm10) 曲线段伸长值：L10（Pp10L10）/（ApEp）181.3103N1008mm/（140.2mm22.0105 MPa）6.51mm11) 直线段伸长值：L11（Pp11L11）/（ApEp）180.69103N4496mm/（140.2mm22.0105 MPa）28.97mm则，F1（F1a)钢束总伸长量为：2Li2*338.73=677.46mm F2（F2a)、F3（F3a)各钢束的预应力张拉计算见附表22）顶板负弯矩钢事束预应力伸长量：负弯矩钢束张拉力计算（以单股计算）a千斤顶内钢束长度0.40m（包括工具锚及工作锚垫板厚度）张拉端至锚固端长度16.5米。b张拉力为：118600.75140.2/1000195.6kNc千斤顶内钢束长度0.40m（包括工具锚及工作锚垫板厚度）及张拉端至锚固端长度16.5米。Pp1195.6（1（0.001516.90.20）/（0.001516.90.20）193.14kN顶板负弯矩钢束理论伸长量计算负弯矩钢束长度的伸长值计算如下：L1（Pp1L1）/（ApEp）193.14103N16900mm/（140.2mm22.0105MPa） 116.4mm六、说明1、表中所列“张拉端”为张拉端千斤顶与工作锚具贴合点；2、“圆曲线1起点”为张拉端直线段与靠近张拉端第一个圆曲线的连接点；3、“曲1中”为靠近张拉端的第一个圆曲线的中点；4、“圆曲线1终点”为靠近张拉端第一个圆曲线与水平直线段的连接点；5、“圆曲线2起点（5）”为直线段与靠近张拉端第二个圆曲线的连接点；6、“曲2中（6）”为靠近张拉端第二个圆曲线的中点；7、“圆曲线2终点（7）”为靠近张拉端第二个圆曲线与直线段的连接点；8、“圆曲线3起点（8）”为直线段与靠近张拉端第三个圆曲线的连接点；9、“曲3中（9）”为靠近张拉端第三个圆曲线的中点；10、“圆曲线3终点（10）”为靠近张拉端第三个圆曲线与直线段的连接点；11、“圆曲线4起点（11）”为直线段与靠近张拉端第四个圆曲线的连接点；12、“曲4中（12）”为靠近张拉端第四个圆曲线的中点；13、“圆曲线4终点（13）”为靠近张拉端第四个圆曲线与直线段的连接点；14、“圆曲线5起点（14）”为直线段与靠近张拉端第五个圆曲线的连接点；15、“曲5中（15）”为靠近张拉端第五个圆曲线的中点；16、“圆曲线5终点（16）”为靠近张拉端第五个圆曲线与直线段的连接点；17、“点（17）”为N11钢束对称中点；18、“固定端”为锚固端P锚固定端点。七、管道压浆a. 张拉完成确认梁无异常现象后，方可进行；b.张拉完成后，用砂轮切割机切割多余的钢绞线，并用砼保护锚具，待砼凝结后6小时方可压浆；压浆必须在24h内完成；c.压浆前用清水冲洗孔道，确认孔道畅通，并防止孔道过量吸收水泥浆水份；对混凝土小箱梁孔道冲洗干净并使孔壁完全湿润；d.检查压浆设备，管道是否完好，压力表指针是否灵敏，各种阀门开关是否灵活，检查垫板压浆孔道连接螺纹是否完好；e.清洗干净搅拌机，准备好425#普通硅酸盐水泥、水龙头，配制好水泥浆后不得再加水，用稠度仪检测水泥浆稠度（14s18s），达到规范要求后才开始孔道压浆；水泥浆在使用前和压注过程中应连续搅拌，对于因延迟使用所致的流动度降低的水泥浆，不得通过加水来增加其流动度；f连接压浆孔道和压浆机管道，开动压浆机从一端压入水泥浆，待在高处预留的排气孔排气及排出浓浆时将其绑死。等另一端出口冒出浓浆后，关闭另一端阀门，压力表压至0.50.7Mpa,再稳压三分钟，确保压满、压实；压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断；g.压浆时，应先压底下两根，再压上面四根；从下到上分别进行压浆。h.压浆过程中及压浆后48h内，结构混凝土的温度不得低于5。C，否则应采取保温措施；当气温高于35。C时，压浆宜在夜间进行。i压浆后应从检查孔抽查压浆的密实情况，如有不实，应及时处理和纠正。压浆时，每一工作班留取不少于3组的70.7mm70.7mm70.7mm立方体试件，标准养护28天，检查其抗压强度，作为评定梁体压浆的依据；j.压浆后将锚具周围冲洗干净并对梁端混凝土凿毛，然后设置钢筋网浇筑封端C50 混凝土；K.在压浆强度达到设计要求后方可进行支架拆除。L.在压浆过程中做好施工记录。八、 预应力张拉工艺流预应力张拉工艺流程图 拆除 移千 顶斤顶安装时钢绞线不得缠绕，工具夹片后须包塑料胶带在钢绞线上作防滑记号，测量初伸长清洗夹片、钢绞线安装工作锚环、夹片安装限位板安装千斤顶千斤顶，油压表标定钢绞线下料、编束、穿束钢绞线校验锚、夹具校验初张拉o=25%k安装工具锚具应力伸长量计算测量伸长量测量油缸外露长度持荷5分钟=k回油、回程退楔 - 9 -