30m预制箱梁张拉计算书说课材料.docx
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30m预制箱梁张拉计算书说课材料
30m预制箱梁张拉计算书
福鼎市潮音大桥（人行桥）及岗尾大桥工程
岗尾大桥30m预制箱梁
张拉计算书
福建龙辉建设工程有限公司
二〇一四年九月二十二日
岗尾大桥30m预制箱梁
张拉计算书
一、工程概况
岗尾大桥30m预制箱梁的预应力钢绞线采用高强度低松弛钢铰线，标准强度为fpk=1860Mpa，公称直径d=15.2mm，公称面积A=140mm2，弹性模量Ep=1.997×105Mpa（试验平均值）。
预制箱梁内正弯矩钢束均采用两端同时张拉，锚下控制应力为0.75fpk=1395Mpa，φs15.2-4钢束控制张拉力为781.2KN,φs15.2-5钢束控制张拉力为976.5KN，锚具采用M15-4、M15-5圆形成套锚。
预应力管道成孔采用圆形钢波纹管。
预应力钢束张拉前应先试压同条件养护砼试件，达到设计强度85%以上，且混凝土龄期不少于7天，方可进行组织张拉。
二、预应力钢束张拉顺序
根据施工图设计文件，预应力钢束张拉顺序为：
左N1→右N1→右N3→左N3→左N2→右N2→右N4→左N4
三、预应力钢束张拉程序
1、低松弛预应力钢束张拉程序：
0→初始应力（15％σk）→30％σk→100％σk（持荷5分钟锚固）
2、张拉时实行双控，理论伸长量与实际伸长量相差应控制在-6%～+6%之间，否则应分析原因或重新张拉。
张拉严格控制滑丝和断丝，每束断丝不超过1丝，单个孔道内断面断丝总合不超过断面钢丝总数的1%，张拉时应做好施工记录。
四、预应力计算的有关公式及参数
1、预应力筋的理论伸长量计算公式及参数
式中：
—预应力筋平均张拉力（N）;
L—预应力筋的长度（mm）;
A—预应力筋的截面积（mm2）,取单股A=140mm2；
—预应力筋的弹性模量（N/mm2）,试验平均值
=1.997×105N/mm2。
2、预应力筋锚下张拉力计算公式及参数
P=σk×A
式中：
σk—设计张拉控制应力（MPa）;
A—预应力筋的截面积（mm2）,取单股A=140mm2；
3、预应力筋的平均张拉力计算公式及参数
式中：
—预应力筋锚下张拉力（N）;
X—从张拉端至计算截面积的孔道长度（m）;
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）；
K—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，根据设计图纸说明，金属波纹管孔道偏差系数取K=0.0015。
ц—预应力筋与孔道壁的摩擦系数，根据设计图纸说明，金属波纹管孔道摩擦系数取ц=0.25。
e—常数（e=2.7183）
五、钢束实际引伸量的计算及量测方法
1、实际引伸量的计算
钢束伸长量=（30%σk量测值－15%σk量测值）＋（100%σk量测值－15%σk量测值）
2、钢束引伸量的量测方法
采用钢扁尺量测，钢扁尺量测方法如图所示：
六、孔道压浆
预应力终张拉完成经验收合格后，保留30mm预应力筋，将其与部分切除。
应在48h内，进行管道真空辅助灌浆。
孔道压浆采用活塞式压浆泵。
压浆程序：
封锚头→压浆设备安装调试→拌制水泥浆→压浆
1、封锚头：
先将压浆孔道外露的钢绞线切割，外露钢绞线长度不小于3cm，采用砂轮机切割。
然后用无收缩水泥砂浆将锚具、钢绞线抹严实以免冒浆而损失压浆压力。
2、压浆设备安装调试：
将压浆设备安装完成，连接处紧密，并进行试运，确保运行良好。
3、拌制水泥浆：
水泥、外加剂过5mm筛网后倒入灰浆机拌制水泥浆。
4、压浆
①、压浆前，首先应将锚具周围的钢丝、钢绞线间缝隙和孔洞填封，防止冒浆，并用水冲洗一遍管道，再用高压风将管道内所有积水吹出，一切准备工作就绪后，经监理工程师检查后方可进行压浆，孔道压浆时用0.5～0.6MPa的压力，浆液一次连续注入，压浆应达到孔道另一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定浆液稠度相同的水泥浆为止，然后将出浆口封闭，压浆端的水泥浆压力升至0.7MPa时最少维持2min。
并及时填写压浆施工记录。
②、压浆后应及时检查压浆的密实度，如有不密实，应及时处理和纠正；压浆时，每一工作班取不小于3组70.7mm×70.7mm×70.7mm的试件，标准养护28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。
5、对需封锚的锚具，压浆后应先将其周围冲洗干净并对梁端混凝土充分凿毛，然后设置钢筋网浇筑封锚混凝土，确保封锚砼与梁连为一体。
封端砼要振捣密实，以免因砼不密实或其他原因对预应力筋造成腐蚀。
封锚混凝土的强度应与梁体砼相同。
七、安全措施
1、进入现场必须戴安全帽。
禁止穿拖鞋、高跟鞋、光脚从事操作。
2、张拉设备应有专人看护使用，使用前认真检查高压油泵和千斤顶的所有联结点，防止油泵破裂接头处喷油伤人。
3、高压油管使用前应作耐压试验，不合格的不能使用。
油压泵上的安全阀应调至最大工作油压下能自动打开的状态。
油泵运转有不正常情况时，应立即停机检查，在有压情况下不得随意拧动油泵或千斤顶各部位螺丝。
4、油压表安装必须紧密满扣，油泵与千斤顶之间采用的高压油管连同油路的各部接头，均须完整、紧密、油路畅通，在最大工作油压下保持5min不得漏油。
若有损坏者应及时修理更换。
5、预应力梁张拉前，在梁端搭设钢管排架，以便悬挂千斤顶。
排架的后侧用两层竹架板固定，其两侧可用竹架板固定半面，以形成保护罩。
6、张拉施工中，严禁张拉梁两端站人,各种张拉压浆机具设备严格按照操作规程操作，并有专人保管看护；非操作人员必须离开钢绞线四周450角范围以外，并将该区域作为警戒区域，张拉警戒带，以保证作业人身安全。
7、张拉时用电频繁，加强对施工人员的用电安全教育，并配有专业电工指导生产用电。
8、张拉过程中有专人指挥，安排人员观察构件变化情况，发现异常应及时停止张拉。
9、在张拉时，操作千斤顶和测量伸长值的人员，应站在千斤顶侧面操作，千斤顶后面不准站人，也不得踩踏高压油管，严格遵守操作规程。
油泵开动过程中，不得擅自离开岗位；如需离开，必须把油阀门全部松开或切断电路。
张拉时发现张拉设备运转声音异常，应立即停机检查维修。
10、张拉时认真做到孔道、锚环与千斤顶三对中，以便张拉工作顺利进行，并不致增加孔道摩擦损失。
11、工具锚夹片，应注意保持清洁和良好的润滑状态。
新的工具锚夹片第一次使用前，应在夹片背面涂上润滑脂。
以后每使用5～10次，应将工具锚上的夹片卸下，向锚板的锥形孔中重新涂上一层润滑剂，以防夹片在退楔时卡住。
12、千斤顶及油泵不得超负载工作，油泵和安全阀须按设备额定油压或使用油压调整压力，严禁任意调整。
13、压油泵运转前，应将油路调节阀松开，然后开动油泵，待运转正常后，再紧闭回压阀，逐次旋拧进油阀杆，增大负压，并注意压力表指针是否正常。
14、锚具、夹具均应设专人妥善保管，避免锈蚀、沾污、遭受机械损伤或散失。
在终张拉后应对锚具进行防锈防水处理。
15、张拉退楔时，千斤顶后不得站人，以防预应力钢绞线拉断或夹片弹出伤人。
16、油泵运转有不正常情况时，应立即停机进行检查。
在有压力情况下，不能随意拧动油泵或千斤顶各部位的螺丝。
17、孔道灌浆时，持喷嘴人员必须戴好防护镜，穿雨衣、戴胶皮手套，喷嘴插入孔道后，胶皮垫圈应压紧在空洞上，胶管应与浆泵连接牢固，防止喷浆伤人。
八、张拉应力、油表读数计算
中跨：
N1、N2、N3、N4钢束；边跨：
N3、N4钢束张拉方式：
两端张拉
股数
4
张拉控制应力（MPa）
1395
采用张拉程序
一次张拉
千斤顶型号及编号
YCW150C（40901）
YCW150C（40903）
对应油表编号
0239914
1182108
校准方程
Y=0.033X+0.20
Y=0.0329X+0.33
行程
15%σk
30%σk
100%σk
15%σk
30%σk
100%σk
张拉力（KN）
117.18
234.36
781.2
117.18
234.36
781.2
对应油表读数（MPa）
4.07
7.93
25.98
4.19
8.04
26.03
边跨：
N1、N2钢束张拉方式：
两端张拉
股数
5
张拉控制应力（MPa）
1395
采用张拉程序
一次张拉
千斤顶型号及编号
YCW150C（40901）
YCW150C（40903）
对应油表编号
0239914
1182108
校准方程
Y=0.033X+0.20
Y=0.0329X+0.33
行程
15%σk
30%σk
100%σk
15%σk
30%σk
100%σk
张拉力（KN）
146.48
292.95
976.5
146.48
292.95
976.5
对应油表读数（MPa）
5.03
9.87
32.42
5.15
9.97
32.46
九、理论伸长量计算
边跨钢束：
N1
预应力筋截面积（mm2）：
140
股数：
5
钢束截面积（mm2）：
A=140*5=700
张拉方式：
两端张拉
锚下控制应力MPa：
σk=1395
试验弹性模量（N/mm2）：
EP=199700
管道偏差系数：
K=0.0015
管道摩阻系数：
µ=0.25
分段
序号
预应力筋的计算长度
（mm）
孔道长度
（m）
平弯角度
（rad）
竖弯角度
（rad）
夹角和
（rad）
起点力
（N）
终点力
（N）
平均张拉力（N）
理论伸长量（含工作段）
（mm）
设计伸长量（未含工作段）
（mm）
差值
（mm）
L
X
θ平
θ竖
θ=θ平+θ竖
P
P终
左端
1段
1374
0.724
0
0
0
976500
975440
975970
9.6
2段
788
0.788
1.8π/180
0
1.8π/180
975440
966666
971046
5.5
3段
6736
6.736
0
0
0
966666
956948
961799
46.3
4段
3927
3.927
0
5π/180
5π/180
956948
930797
943812
26.5
5段
2655
2.655
0
0
0
930797
927098
928946
17.6
合计
15480
14.830
105.6
右端
1段
1374
0.724
0
0
0
976500
975440
975970
9.6
2段
788
0.788
1.8π/180
0
1.8π/180
975440
966666
971046
5.5
3段
8456
8.456
0
0
0
966666
954482
960561
58.1
4段
3927
3.927
0
5π/180
5π/180
954482
928399
941380
26.4
5段
828
0.828
0
0
0
928399
927247
927823
5.5
合计
15373
14.723
105.1
总计
30853
29.553
210.7
209.0
1.7
边跨钢束：
N2
预应力筋截面积（mm2）：
140
股数：
5
钢束截面积（mm2）：
A=140*5=700
张拉方式：
两端张拉
锚下控制应力MPa：
σk=1395
试验弹性模量（N/mm2）：
EP=199700
管道偏差系数：
K=0.0015
管道摩阻系数：
µ=0.25
分段
序号
预应力筋的计算长度
（mm）
孔道长度
（m）
平弯角度
（rad）
竖弯角度
（rad）
夹角和
（rad）
起点力
（N）
终点力
（N）
平均张拉力（N）
理论伸长量（含工作段）
（mm）
设计伸长量（未含工作段）
（mm）
差值
（mm）
L
X
θ平
θ竖
θ=θ平+θ竖
P
P终
左端
1段
1374
0.724
0
0
0
976500
975440
975970
9.6
2段
788
0.788
1.8π/180
0
1.8π/180
975440
966666
971046
5.5
3段
5130
5.130
0
0
0
966666
959256
962956
35.3
4段
3927
3.927
0
5π/180
5π/180
959256
933042
946089
26.6
5段
4255
4.255
0
0
0
933042
927106
930071
28.3
合计
15474
14.824
105.3
右端
1段
1374
0.724
0
0
0
976500
975440
975970
9.6
2段
788
0.788
1.8π/180
0
1.8π/180
975440
966666
971046
5.5
3段
6850
6.850
0
0
0
966666
956784
961716
47.1
4段
3927
3.927
0
5π/180
5π/180
956784
930638
943651
26.5
5段
2450
2.450
0
0
0
930638
927224
928930
16.3
合计
15389
14.739
105.0
总计
30863
29.563
210.3
208.0
2.3
边跨钢束：
N3
预应力筋截面积（mm2）：
140
股数：
4
钢束截面积（mm2）：
A=140*4=560
张拉方式：
两端张拉
锚下控制应力MPa：
σk=1395
试验弹性模量（N/mm2）：
EP=199700
管道偏差系数：
K=0.0015
管道摩阻系数：
µ=0.25
分段
序号
预应力筋的计算长度
（mm）
孔道长度
（m）
平弯角度
（rad）
竖弯角度
（rad）
夹角和
（rad）
起点力
（N）
终点力
（N）
平均张拉力（N）
理论伸长量（含工作段）
（mm）
设计伸长量（未含工作段）
（mm）
差值
（mm）
L
X
θ平
θ竖
θ=θ平+θ竖
P
P终
左端
1段
1374
0.724
0
0
0
781200
780352
780776
9.6
2段
788
0.788
1.8π/180
0
1.8π/180
780352
773333
776837
5.5
3段
3522
3.522
0
0
0
773333
769258
771293
24.3
4段
3927
3.927
0
5π/180
5π/180
769258
748236
758699
26.6
5段
5855
5.855
0
0
0
748236
741694
744960
39.0
合计
15466
14.816
105.0
右端
1段
1374
0.724
0
0
0
781200
780352
780776
9.6
2段
788
0.788
1.8π/180
0
1.8π/180
780352
773333
776837
5.5
3段
5244
5.244
0
0
0
773333
767273
770299
36.1
4段
3927
3.927
0
5π/180
5π/180
767273
746306
756741
26.6
5段
4072
4.072
0
0
0
746306
741762
744032
27.1
合计
15405
14.755
104.9
总计
30871
29.571
209.9
208.0
1.9
边跨钢束：
N4
预应力筋截面积（mm2）：
140
股数：
4
钢束截面积（mm2）：
A=140*4=560
张拉方式：
两端张拉
锚下控制应力MPa：
σk=1395
试验弹性模量（N/mm2）：
EP=199700
管道偏差系数：
K=0.0015
管道摩阻系数：
µ=0.25
分段
序号
预应力筋的计算长度
（mm）
孔道长度
（m）
平弯角度
（rad）
竖弯角度
（rad）
夹角和
（rad）
起点力
（N）
终点力
（N）
平均张拉力（N）
理论伸长量（含工作段）
（mm）
设计伸长量（未含工作段）
（mm）
差值
（mm）
L
X
θ平
θ竖
θ=θ平+θ竖
P
P终
左端
1段
1716
1.066
0
0
0
781200
779952
780576
12.0
2段
733
0.733
0
1.4π/180
1.4π/180
779952
774350
777148
5.1
3段
12994
12.994
0
0
0
774350
759403
766852
89.1
合计
15443
14.793
106.2
右端
1段
1716
1.066
0
0
0
781200
779952
780576
12.0
2段
733
0.733
0
1.4π/180
1.4π/180
779952
774350
777148
5.1
3段
12837
12.837
0
0
0
774350
759582
766942
88.0
合计
15286
14.636
105.1
总计
30729
29.429
211.3
208.0
3.3
中跨钢束：
N1
预应力筋截面积（mm2）：
140
股数：
4
钢束截面积（mm2）：
A=140*4=560
张拉方式：
两端张拉
锚下控制应力MPa：
σk=1395
试验弹性模量（N/mm2）：
EP=199700
管道偏差系数：
K=0.0015
管道摩阻系数：
µ=0.25
分段
序号
预应力筋的计算长度
（mm）
孔道长度
（m）
平弯角度
（rad）
竖弯角度
（rad）
夹角和
（rad）
起点力
（N）
终点力
（N）
平均张拉力（N）
理论伸长量（含工作段）
（mm）
设计伸长量（未含工作段）
（mm）
差值
（mm）
L
X
θ平
θ竖
θ=θ平+θ竖
P
P终
单端
1段
1374
0.724
0
0
0
781200
780352
780776
9.6
2段
788
0.788
1.8π/180
0
1.8π/180
780352
773333
776837
5.5
3段
8456
8.456
0
0
0
773333
763586
768449
58.1
4段
3927
3.927
0
5π/180
5π/180
763586
742719
753104
26.4
5段
828
0.828
0
0
0
742719
741797
742258
5.5
合计
15373
14.723
105.1
两端总计
30746
29.446
210.2
208.0
2.2
中跨钢束：
N2
预应力筋截面积（mm2）：
140
股数：
4
钢束截面积（mm2）：
A=140*4=560
张拉方式：
两端张拉
锚下控制应力MPa：
σk=1395
试验弹性模量（N/mm2）：
EP=199700
管道偏差系数：
K=0.0015
管道摩阻系数：
µ=0.25
分段
序号
预应力筋的计算长度
（mm）
孔道长度
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