現(xiàn)澆連續(xù)箱梁預(yù)應(yīng)力張拉計算

1、重慶沙濱路連續(xù)箱梁張拉計算預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)指導(dǎo)書編制： 審核： 審批： 重慶拓達建設(shè)集團有限公司2011年5月21日目 錄一、張拉前的準(zhǔn)備工作2二、張拉程序2三、張拉控制數(shù)據(jù)計算2四、張拉力與油表讀數(shù)對應(yīng)關(guān)系12五、伸長值的控制13六、質(zhì)量保證措施14七、安全保證措施15預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)指導(dǎo)書后張法預(yù)施應(yīng)力是待混凝土構(gòu)件達到一定的強度后，在構(gòu)件預(yù)留孔道中穿入預(yù)應(yīng)力筋，使預(yù)應(yīng)力筋對混凝土構(gòu)件施加應(yīng)力。這是一項十分重要的工作，施加預(yù)應(yīng)力過多或不足都會影響預(yù)制構(gòu)件質(zhì)量，必須按設(shè)計要求，準(zhǔn)確地施加預(yù)應(yīng)力。一、張拉前的準(zhǔn)備工作1、張拉前需完成梁內(nèi)預(yù)留孔道、制束、制錨、穿束和張拉機具設(shè)備的準(zhǔn)備工作。2、張拉作

2、業(yè)上崗作業(yè)人員必須經(jīng)過特種作業(yè)培訓(xùn)，并取得特種作業(yè)合格證書。施工前，還必須對所有作業(yè)人員進行嚴(yán)格的施工技術(shù)交底。3、鋼絞線、錨具、張拉千斤頂、壓力表等設(shè)備必須經(jīng)專業(yè)檢測單位檢測，并取得檢驗合格報告。4、張拉安全防護設(shè)備已安裝完畢并在作業(yè)區(qū)周邊布設(shè)警示標(biāo)志，由專人負責(zé)看護、挪動。二、張拉程序預(yù)應(yīng)力張拉要求混凝土強度達到90%且齡期不少于7天方可張拉，張拉時需縱橫向鋼束交替進行，縱向鋼束張拉按先長后短的原則進行作業(yè)。張拉工序為：0初應(yīng)力控制應(yīng)力（持荷2分種錨固）。三、張拉控制數(shù)據(jù)計算本作業(yè)指導(dǎo)書以標(biāo)準(zhǔn)段3×30m箱梁縱向和橫向預(yù)應(yīng)力筋伸長量計算為例進行編制。、計算依據(jù)1、采用YJM15系

3、列自錨性能錨具（即:YJM15-15、YJM15-7），張拉設(shè)備采用YCW250型、YCW400型配套千斤頂，已通過質(zhì)量監(jiān)督檢驗所檢驗合格并標(biāo)定，檢驗證書附后。2、本橋采用低松馳高強度預(yù)應(yīng)力鋼絞線，單根鋼絞線為15.24mm（鋼絞線試驗面積Ag140.9mm2），標(biāo)準(zhǔn)強度fpk1860Mpa,彈性模量Ep1.98×105Mpa。錨下控制應(yīng)力：con0.75fpk0.75×18601395Mpa。3、張拉時采用預(yù)應(yīng)力筋的張拉力與預(yù)應(yīng)力筋的伸長量雙控，并以預(yù)應(yīng)力筋的張拉力控制為主。4、甌海大道西段快速路8標(biāo)高架橋標(biāo)準(zhǔn)段施工圖紙及公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范JTJ041-2000。、理論

4、張拉伸長值的計算1、按現(xiàn)行橋涵施工規(guī)范，預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長值L（mm）為： L=Pp×L/Ap×Ep（1）Pp預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力（N）；L 預(yù)應(yīng)力筋的長度（mm）；Ap預(yù)應(yīng)力筋的截面積（mm2）；Ep預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（N/mm2）。2、預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力為： Pp=P（1-e-（kx+u）/（kx+u）（2）P 預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力（N）；x 從張拉端至計算截面的孔道長度（m）；從張拉端至計算截面孔道部分切線的夾角之和（rad）；K 孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)；u 預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁的摩擦系數(shù)。3、交界點張拉力計算公式為： Px=P e-（kx+u）（3）(3)

5、式中各符號含義上同。4、由圖紙設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)段3×30m箱梁鋼絞線布置圖知：縱向預(yù)應(yīng)力布置參數(shù) 預(yù)應(yīng)力筋編號K取值取值預(yù)應(yīng)力筋分段長度（m）張拉形式N1、N1'0.00150.151（張拉端）3.9 兩端張拉27.8 38.1 47.0 58.1 63.5 N2、N2'0.00150.151（張拉端）4.5 兩端張拉210.8 38.1 44.0 58.1 65.0 N3、N3'0.00150.151（張拉端）4.9 兩端張拉213.9 37.6 42.0 57.6 66.5 N40.00150.151（張拉端）2.0 單端張拉25.0 33.0 N50.00150

6、.151（張拉端）2.0 單端張拉232.6 33.0 N60.00150.151（張拉端）2.0 單端張拉23.0 33.0 N70.00150.151（張拉端）2.6 兩端張拉221.0 端橫梁預(yù)應(yīng)力布置參數(shù) 預(yù)應(yīng)力筋編號K取值取值預(yù)應(yīng)力筋分段長度（m）張拉形式N10.00150.151（張拉端）4.3 兩端張拉24.0 N20.00150.151（張拉端）4.8兩端張拉23.5端橫梁預(yù)應(yīng)力布置參數(shù) 預(yù)應(yīng)力筋編號K取值取值預(yù)應(yīng)力筋分段長度（m）張拉形式N10.00150.151（張拉端）4.3 兩端張拉24.0 N20.00150.151（張拉端）4.8兩端張拉23.5橫向預(yù)應(yīng)力布置參數(shù)

7、預(yù)應(yīng)力筋編號K取值取值預(yù)應(yīng)力筋分段長度（m）張拉形式N0.00150.151（張拉端）2.00 兩端張拉20.50 39.75 鋼絞線截面積和彈性模量則根據(jù)試驗數(shù)據(jù)?。篈g=140.9mm2，Ep=1.98×105MPa,將已知數(shù)據(jù)按實際情況代人、公式，即可求的計算鋼絞線的伸長量L。5、3×30m箱梁縱向預(yù)應(yīng)力筋N1、N1'15s15.24的伸長量計算： ：第一段張拉端張拉力：P（0.75×1860×140.9×15）/10002948.33KN。參數(shù)kx+u0.0015×3.9+0.15×0.36680.0609，

8、參數(shù)e-（kx+u）0.9409，截面積Ap140.9×152113.5mm2。第一段理論伸長值為：L（P（1-e-（kx+u）×L)/(Ap×Ep×（kx+u） 2948330×3900×（1-0.9409）/2113.5×198000×0.0609 26.67（mm） ：第二段交界點張拉力：PxP×e-（kx+u） 2948.33×0.98842914.13KN。參數(shù)kx+u0.0015×7.8+0.15×00.0117，參數(shù)e-（kx+u）0.9884，截面積Ap140

9、.9×152113.5mm2。第二段理論伸長值為：L（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+u） 2914130×7800×（1-0.9884）/2113.5×198000×0.0117 53.85（mm） ：第三段交界點張拉力：PxP×e-（kx+u） 2914.13×0.96182802.92KN。參數(shù)kx+u0.0015×8.1+0.15×0.1780.0389，參數(shù)e-（kx+u）0.9618，截面積Ap140.9×152113.5mm2。第三段理論伸長值為：L

10、（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+u） 2802920×8100×（1-0.9618）/2113.5×198000×0.0389 53.28（mm） ：第四段交界點張拉力：PxP×e-（kx+u） 2802.92×0.98962773.65KN。參數(shù)kx+u0.0015×7+0.15×00.0105，參數(shù)e-（kx+u）0.9896，截面積Ap140.9×152113.5mm2。第四段理論伸長值為：L（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+u） 2

11、773650×7000×（1-0.9896）/2113.5×198000×0.0105 45.95（mm） ：第五段交界點張拉力：PxP×e-（kx+u） 2773.65×0.96182667.81KN。參數(shù)kx+u0.0015×8.1+0.15×0.1780.0389，參數(shù)e-（kx+u）0.9618，截面積Ap140.9×152113.5mm2。第五段理論伸長值為：L（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+u） 2667810×8100×（1-0.9618

12、）/2113.5×198000×0.0389 50.71（mm） ：第六段交界點張拉力：PxP×e-（kx+u） 2667.81×0.99482653.84KN。參數(shù)kx+u0.0015×3.5+0.15×00.0053，參數(shù)e-（kx+u）0.9948，截面積Ap140.9×152113.5mm2。第六段理論伸長值為：L（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+u） 2653840×3500×（1-0.9948）/2113.5×198000×0.0053 21

13、.78（mm）綜合、計算數(shù)據(jù)，半幅孔道內(nèi)縱向預(yù)應(yīng)力筋鋼束理論伸長值為：L26.67+53.85+53.28+45.95+50.71+21.78254.35mm。據(jù)此可得縱向預(yù)應(yīng)力筋N1、N1'理論計算伸長值為：252.24×2504.48mm;重復(fù)上述計算過程，即可求得：N2、N2'15s15.24理論計算伸長值為：266.5×2533mm;N3、N3'15s15.24理論計算伸長值為：279.5×2559mm;N47s15.24理論計算伸長值為：70mm;N57s15.24理論計算伸長值為：247mm;N67s15.24理論計算伸長值為：

14、56mm;N77s15.24理論計算伸長值為：159.5×2319mm;6、3×30m箱梁端橫梁預(yù)應(yīng)力筋N112s15.24的伸長量計算： ：第一段張拉端張拉力：P（0.75×1860×140.9×12）/10002358.67KN。參數(shù)kx+u0.0015×4.3+0.15×0.23040.0410，參數(shù)e-（kx+u）0.9598，截面積Ap140.9×121690.8mm2。第一段理論伸長值為：L（P（1-e-（kx+u）×L)/(Ap×Ep×（kx+u） 2358670

15、5;4300×（1-0.9598）/1690.8×198000×0.0410 29.66（mm） ：第二段交界點張拉力：PxP×e-（kx+u） 2358.67×0.99402344.52KN。參數(shù)kx+u0.0015×4+0.15×00.006，參數(shù)e-（kx+u）0.9940，截面積Ap140.9×151690.8mm2。第二段理論伸長值為：L（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+u） 2344520×4000×（1-0.9940）/1690.8×198

16、000×0.006 28.01（mm）綜合、計算數(shù)據(jù)，3×30m箱梁端橫梁半幅孔道內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋鋼束理論伸長值為：L29.66+28.0157.67mm。據(jù)此可得端橫梁預(yù)應(yīng)力筋N1理論計算伸長值為：57.67×2115.35mm;重復(fù)上述計算過程，即可求得：N212s15.24理論計算伸長值為：57.11×2114.22mm;7、3×30m箱梁中橫梁預(yù)應(yīng)力筋N115s15.24的伸長量計算： ：第一段張拉端張拉力：P（0.75×1860×140.9×15）/10002948.33KN。參數(shù)kx+u0.0015×

17、;4.3+0.15×0.23040.0410，參數(shù)e-（kx+u）0.9598，截面積Ap140.9×152113.5mm2。第一段理論伸長值為：L（P（1-e-（kx+u）×L)/(Ap×Ep×（kx+u） 2948330×4300×（1-0.9598）/2113.5×198000×0.0410 29.66（mm） ：第二段交界點張拉力：PxP×e-（kx+u） 2948.33×0.99402930.7KN。參數(shù)kx+u0.0015×4+0.15×00.006，參

18、數(shù)e-（kx+u）0.9940，截面積Ap140.9×152113.5mm2。第二段理論伸長值為：L（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+u） 2930700×4000×（1-0.9940）/2113.5×198000×0.006 28.01（mm）綜合、計算數(shù)據(jù)，3×30m箱梁中橫梁半幅孔道內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋鋼束理論伸長值為：L29.66+28.0157.67mm。據(jù)此可得中橫梁預(yù)應(yīng)力筋N1理論計算伸長值為：57.67×2115.35mm;重復(fù)上述計算過程，即可求得：N215s15.24理論計算伸長值為

19、：57.11×2114.22mm;8、3×30m箱梁橫向預(yù)應(yīng)力筋N13s15.24的伸長量計算： ：第一段張拉端張拉力：P（0.75×1860×140.9×3）/1000589.67KN。參數(shù)kx+u0.0015×2+0.15×00.003，參數(shù)e-（kx+u）0.997，截面積Ap140.9×3422.7mm2。第一段理論伸長值為：L（P（1-e-（kx+u）×L)/(Ap×Ep×（kx+u） 589670×2000×（1-0.997）/422.7×19

20、8000×0.003 14.09（mm） ：第二段交界點張拉力：PxP×e-（kx+u） 589.67×0.9918584.83N。參數(shù)kx+u0.0015×0.5+0.15×0.04990.0082，參數(shù)e-（kx+u）0.9918，截面積Ap140.9×3422.7mm2。第二段理論伸長值為：L（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+u） 584830×500×（1-0.9918）/422.7×198000×0.0082 3.49（mm） ：第三段交界點張拉力：Px

21、P×e-（kx+u） 584.83×0.9855576.33N。參數(shù)kx+u0.0015×9.75+0.15×00.0146，參數(shù)e-（kx+u）0.9855，截面積Ap140.9×3422.7mm2。第三段理論伸長值為：L（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+u） 576330×9750×（1-0.9855）/422.7×198000×0.0146 66.68（mm）綜合、計算數(shù)據(jù)，3×30m箱梁橫向預(yù)應(yīng)力半幅孔道內(nèi)預(yù)應(yīng)力筋鋼束理論伸長值為：L14.09+3.49+

22、66.6884.26mm。據(jù)此可得橫向預(yù)應(yīng)力筋N理論計算伸長值為：84.26×2168.52mm;根據(jù)工程進展，本預(yù)應(yīng)力施工作業(yè)指導(dǎo)書主要針對標(biāo)準(zhǔn)段3×30m、4×30m、5×30m、30+40+30m跨、16m預(yù)應(yīng)力空心板梁及25m預(yù)應(yīng)力空心板梁。具體的伸長量計算數(shù)值詳見附表。四、張拉力與油表讀數(shù)對應(yīng)關(guān)系預(yù)應(yīng)力筋控制張拉力P=con×Ag×n， 其中：n 為每束鋼絞線根數(shù)， Ag為實測鋼絞線截面積。以標(biāo)準(zhǔn)段3×30m箱梁縱向預(yù)應(yīng)力筋為例，則：1、3×15.24鋼束張拉控制力為P=1395×140.9&#

23、215;3589.67KN；2、4×15.24鋼束張拉控制力為P=1395×140.9×4786.22KN；3、7×15.24鋼束張拉控制力為P=1395×140.9×71375.89KN；4、15×15.24鋼束張拉控制力為P=1395×140.9×122358.67KN。5、15×15.24鋼束張拉控制力為P=1395×140.9×152948.33KN。張拉力與油表讀數(shù)對應(yīng)關(guān)系項目千斤頂編號油表編號控制張拉力(KN) con×Ag×n公稱油壓P（Mp

24、a）線性回歸方程10%20%100%3s15.29113062735589.682.51 4.84 21.58 P=29.76×油表壓力-20.25911310617589.672.58 4.93 19.51 P=29.29×油表壓力-20.214s15.29113062735786.2223.20 6.15 27.84 P=29.76×油表壓力-20.25911310617786.2223.29 6.29 26.51 P=29.29×油表壓力-20.217s15.291130627351375.895.26 10.08 46.60 P=29.76

25、15;油表壓力-20.2591131006171375.895.42 10.36 47.51 P=29.29×油表壓力-20.2112s15.210303482662358.673.47 6.67 29.87 P=80.0×油表壓力-43.8210302887582358.673.31 6.52 30.71 P=77.5×油表壓力-22.5715s15.210303482662948.334.34 8.15 37.31 P=80.0×油表壓力-43.8210302887582948.334.13 8.08 38.34 P=77.5×油表壓力-2

26、2.57五、伸長值的控制預(yù)應(yīng)力筋張拉時，應(yīng)先調(diào)整到初應(yīng)力o，該初應(yīng)力控制在0.1k，伸長值應(yīng)從初應(yīng)力時開始量測。預(yù)力筋的實際伸長值除量測的伸長值外，必須加上初應(yīng)力以下的推算伸長值。預(yù)應(yīng)力值張拉的實際伸長值L(mm)，可按下式計算： L=L1+L2式中：L1從初應(yīng)力至最大張拉力間的實測伸長值（mm） L2初應(yīng)力以下的推算伸長值（mm），可采用相鄰級的伸長值。張拉預(yù)應(yīng)力鋼絞線時，采用應(yīng)力應(yīng)變雙控制，伸長值應(yīng)使用測量精度不大于±1mm的標(biāo)尺測量，測量方法為在初應(yīng)力下測量外露預(yù)應(yīng)力筋至固定參考點的位置，再測量控制應(yīng)力下外露預(yù)應(yīng)力筋至固定參考點位置，其差值減去遠端工具錨具回縮值，即為初應(yīng)力至終應(yīng)力下的伸長值，再加上初應(yīng)力以下推算伸長值即為總伸長。若兩端同時張拉同時量測，則需把差值相加，即為初應(yīng)力至終應(yīng)力之間的伸長值。如果實際伸長值超出計算伸長值的±6%，則應(yīng)暫停張拉，在采取措施后，方可繼續(xù)張拉。伸長值校核應(yīng)在張拉過程中同時校核。實測伸長值與理論伸長值誤差應(yīng)控制在±6%之內(nèi)，若超出此范圍應(yīng)停止張拉，待查明原因，糾正后方可繼續(xù)張拉。比較公式：-6%（-L）/L6