116米空心板预应力张拉方案设计.docx
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116米空心板预应力张拉方案设计
广西第五届园林园艺博览会（百色）市政道路、管网及园林景观、绿化工程B标段
K2+304.467中桥16米空心板梁
预应力张拉方案及计算书
计算：
复核：
审核：
施工单位：
江西省园艺城乡建设集团有限公司
2014年5月20日
K2+304.467中桥16米空心板梁
预应力张拉方案及计算式
一、张拉条件
预制空心板预应力钢束必须待混凝土立方体强度达到设计混凝土强度等级的85%后，且混凝土龄期不小于7d，方可张拉。
二、张拉方法
1.施加预应力应采用张拉力与引伸量双控。
当预应力钢束张拉达到设计张拉力时，实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在6%以内。
实际引伸量值应扣除钢束的非弹性变形影响。
2.所有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、锚具、钢绞线
1．采用M15系列自锚性能锚具（即:
M15-3、M15-4、），张拉设备采用YCW150B型配套千斤顶，已通过质量监督检验所检验合格并标定合格。
2、本桥采用低松驰高强度预应力钢绞线，公称直径d=15.20mm（钢绞线面积A=140mm2），标准强度Rby=1860Mpa,弹性模量Eg=1.987×105Mpa。
锚下控制应力：
σcon=0.75Rby=0.75*1860=1395Mpa。
四、张拉程序
1、张拉顺序为N1左、N2右、N1右、N2左。
采用两端对称、均匀张拉，不得集中张拉，钢束应对称交错逐步加载张拉。
2、张拉程序
0—σ0（１０%σcon）—２0%σcon—１００%σcon（持荷2min锚固）。
五、钢绞线的穿束
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
六、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阶段读出。
△L=△L1+△L2；
△L1----从初始拉力至最大张拉力之间的实际伸长量；
△L2----初始拉力是的推算伸长量（相邻级的伸长度）；
七、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%。
八、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。
封头必须将锚具及夹片缝隙填塞紧，确保压浆质量。
九、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，不足时用相投油液补充。
5.连续张拉油泵的千斤顶的油管应保持清洁，连接时要紧密不的漏油。
6.张拉机具出现不正常现象，应重新进行效验。
一十、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
张拉力＝锚下控制力×钢绞线公称面积×钢绞线根数，则单根φ15.2钢绞线张拉力=1395×106×140×10-6=195300（N）=195.3（KN） （其中140mm2为单根φ15.2钢绞线截面面积）
则15-4张拉控制力：
195.3×4=781.2KN
15-3张拉控制力：
195.3×3=585.9KN
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米空心板梁张拉钢绞线应力计算书
千斤顶编号：
YCW150B/0#油压表编号：
N0.11-9-7-1284
张拉力（X：
KN）与油压（Y:
Mpa）回归方程：
Y=0.0635X+0.4718
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）
中板
N1
4
1
781.2
10%
78.12
5.4
8.6
5.7
2
781.2
25%
195.30
12.9
8.6
14.4
3
781.2
50%
390.60
25.3
14.4
28.7
4
781.2
75%
585.90
37.7
14.4
43.1
5
781.2
100%
781.20
50.1
14.4
57.5
N2
3
1
585.9
10%
58.59
4.2
5.9
5.9
2
585.9
25%
146.48
9.8
8.8
14.7
3
585.9
50%
292.95
19.1
14.7
29.4
4
585.9
75%
439.43
28.4
14.7
44.1
5
585.9
100%
585.90
37.7
14.7
58.8
千斤顶编号：
YCW1504/1#油压表编号：
211-7-20-1732
张拉力（X：
KN）与油压（Y:
Mpa）回归方程：
Y=0.0661X-1.0667
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）
中板
N1
4
1
781.2
10%
78.12
4.1
8.6
5.7
2
781.2
25%
195.30
11.8
8.6
14.4
3
781.2
50%
390.60
24.8
14.4
28.7
4
781.2
75%
585.90
37.7
14.4
43.1
5
781.2
100%
781.20
50.6
14.4
57.5
N2
3
1
585.9
10%
58.59
2.8
5.9
5.9
2
585.9
25%
146.48
8.6
8.8
14.7
3
585.9
50%
292.95
18.3
14.7
29.4
4
585.9
75%
439.43
28.0
14.7
44.1
5
585.9
100%
585.90
37.7
14.7
58.8
千斤顶编号：
YCW150B/0#油压表编号：
N0.11-9-7-1284
张拉力（X：
KN）与油压（Y:
Mpa）回归方程：
Y=0.0635X+0.4718
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）
边板
N1
4
1
781.2
10%
78.12
5.4
8.6
5.7
2
781.2
25%
195.30
12.9
8.6
14.4
3
781.2
50%
390.60
25.3
14.4
28.7
4
781.2
75%
585.90
37.7
14.4
43.1
5
781.2
100%
781.20
50.1
14.4
57.5
N1
4
1
781.2
10%
78.12
4.1
5.9
5.9
2
781.2
25%
195.30
11.8
8.8
14.7
3
781.2
50%
390.60
24.8
14.7
29.4
4
781.2
75%
585.90
37.7
14.7
44.1
5
781.2
100%
781.20
50.6
14.7
58.8
千斤顶编号：
YCW1504/1#油压表编号：
211-7-20-1732
张拉力（X：
KN）与油压（Y:
Mpa）回归方程：
Y=0.0661X-1.0667
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）
边板
N1
4
1
781.2
10%
78.12
5.4
8.6
5.7
2
781.2
25%
195.30
12.9
8.6
14.4
3
781.2
50%
390.60
25.3
14.4
28.7
4
781.2
75%
585.90
37.7
14.4
43.1
5
781.2
100%
781.20
50.1
14.4
57.5
N1
4
1
781.2
10%
78.12
4.1
5.9
5.9
2
781.2
25%
195.30
11.8
8.8
14.7
3
781.2
50%
390.60
24.8
14.7
29.4
4
781.2
75%
585.90
37.7
14.7
44.1
5
781.2
100%
781.20
50.6
14.7
58.8
十一、钢绞线伸长量计算
PP=P（1-e-（kx+μθ）/（kx+μθ）
△L=PP×L/AP×EP
PP—预应力筋平均张拉力（N）
P—预应力筋张拉端的张拉力（N）
e—常数（e=2.7183）
k—孔道偏差摩擦系数（取0.0015）
x—从张拉端至计算截面积的孔道长度，正弯矩该长度应加上千斤顶和锚具的工作长度350mm。
μ—孔道摩擦系数（取0.25）
θ—从张拉端至计算截面积曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）
L—预应力筋长度（mm）
AP—预应力筋的截面面积（mm2）（取140mm2）
EP—预应力筋的弹性模量（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，预应力筋长度是在梁中间直线段调整。
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按梁长变化后的直线段长度代入公式计算即可，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。
分段详细计算见下表：
16米空心板梁张拉钢绞线伸长量计算书（N1）
钢绞线编号
预应力筋分段
预应力筋分段长度
孔道偏差摩擦系数k
分短中曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）θ
孔道摩擦系数u
张拉控制力（KN）
预应力筋的截面面积APmm2
预应力筋的弹性模量EP（N/mm2）
kX+uθ
e-kX+uθ
分段起点张拉力Pq（KN）
分段起点张拉力Pz（KN）
分段平均张拉P（KN）
分段伸长量△L（mm）
总伸长量（一端）L（mm）
N1
ab
1229.0
0.0015
0.0000
0.25
195.3
140
195000
0.00184
0.99816
195.300
194.940
195.120
8.78
57.21
bc
1396.0
0.0015
0.0000
0.25
195.3
140
195000
0.00195
0.98064
194.940
191.167
193.047
9.87
cd
5528.5
0.0015
0.0000
0.25
195.3
140
195000
0.00829
0.99174
191.167
189.588
190.376
38.55
钢束图：
附注：
采用两端同时对称张拉。
16米空心板梁张拉钢绞线伸长量计算书（N2）
钢绞线编号
预应力筋分段
预应力筋分段长度
孔道偏差摩擦系数k
分短中曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）θ
孔道摩擦系数u
张拉控制力（KN）
预应力筋的截面面积APmm2
预应力筋的弹性模量EP（N/mm2）
kX+uθ
e-kX+uθ
分段起点张拉力Pq（KN）
分段起点张拉力Pz（KN）
分段平均张拉P（KN）
分段伸长量△L（mm）
总伸长量（一端）L（mm）
N1
ab
2370.0
0.0015
0.0000
0.25
195.3
140
195000
0.00356
0.99645
195.300
194.607
194.453
16.92
58.48
bc
1571.0
0.0015
0.1571
0.25
195.3
140
195000
0.04163
0.95923
194.607
186.672
190.612
10.97
cd
4487.5
0.0015
0.0000
0.25
195.3
140
195000
0.00673
0.99329
186.672
185.420
186.046
30.58
钢束图：
附注：
采用两端同时对称张拉。
十二、孔道压浆
预应力钢绞线张拉后，10h-14d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。
压浆前对孔道进行清洁处理，并用压缩空气清理。
水泥浆在使用前和压入过程中要连续搅拌，不得通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。
直至另一端饱满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，对需封锚边梁应立即将锚具周围冲洗干净，并对梁端砼凿毛，然后按设计浇注封端砼。
当水泥浆强度达到设计要求后，方可进行移梁和架梁。
十三、安全措施
1、施工前对所有施工工作人员进行必要培训，使之掌握安全操作所需的知识和技能。
2、量测预应力筋的伸长值，应停止开动千斤顶。
3、在高压油管的接头应加强防护套，以防喷油伤人。
4、张拉时安排人专门统一指挥。
5、张拉两端严禁站人，张拉由专人负责
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