箱梁负弯矩张拉计算书.docx
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箱梁负弯矩张拉计算书
箱梁负弯矩张拉施工方案计算书
1施工工艺
中横梁内设置波纹管接头→穿设钢绞线→安装扁锚及夹片→预应力张拉→封锚→管道压浆。
1.1设置波纹管接头
在中横梁钢筋安装同时设置波纹管接头，波纹管接头安装应牢固，连接处应用胶布缠封严实，防止漏浆。
因接头波纹管附近焊接作业较多，中横梁浇筑前应检查接头波纹管是否有烫伤，接头安装是否被扰动。
若出现问题及时整改，以免漏浆给后续压浆作业带来不便。
1.2穿设钢绞线
1.2.1根据通用图可知锚下控制应力为：
0.75fpk=1395Mpa，公称直径d=15.2mm的低松弛高强度钢绞线。
1.2.2钢绞线下料要求
①20m梁：
φ内=70*25mm扁管孔道（T2）内钢绞线长度6米，工作长度每端30cm，T2每根钢绞线下料6.6米，每个孔道内4根钢绞线。
φ内=90*25mm扁管孔道（T1、T3）内钢绞线长度6米、13米，工作长度每端30Cm，T1、T3每根钢绞线下料分别为6.6米、13.6米，每个孔道内5根钢绞线。
②30m梁：
φ内=60*25mm扁管孔道（T2）内钢绞线长度10米，工作长度每端30cm，T2每根钢绞线下料10.6米，每个孔道内3根钢绞线。
φ内=70*25mm扁管孔道（T1、T3）内钢绞线长度7米、15米，工作长度每端30Cm，T1、T3每根钢绞线下料分别为7.6米、15.6米，每个孔道内4根钢绞线。
钢绞线下料禁止采用气割焊、电弧焊，必须采用砂轮切割机割断。
1.2.3钢绞线穿设若无法全部穿过，应找到管道堵塞处，疏通管道后再进行穿设。
1.3安装扁锚及夹片
1.3.1扁锚及夹片应在张拉当天安装，避免因过早安装致使扁锚及夹片锈蚀，影响张拉质量。
1.3.220m箱梁T1、T3管道应安装BM15-5扁锚，T2管道应安装BM15-4扁锚；30m箱梁T1、T3管道应安装BM15-4扁锚，T2管道应安装BM15-3扁锚。
扁锚安装前应清理出锚垫板张拉面，凿除锚垫板张拉面混凝土，使扁锚能够紧密结合在锚垫板的凹槽内。
1.3.3夹片安装应均匀的敲打夹片，直至将夹片与钢绞线敲打紧密。
1.4顶面负弯矩钢束的张拉施工
1.4.1预制箱梁顶板负弯矩张拉工序：
安装油顶→张拉→持压5分钟→卸顶。
1.4.2中横梁及其两侧与顶板负弯矩束同长度范围内的湿接缝混凝土龄期达到7天、强度达到设计的85％后，即可进行顶板负弯矩张拉工作。
扁锚及夹片安装当天及时张拉。
1.4.3顶板负弯矩张拉钢束T1、T2、T3采用两端张拉，张拉千斤顶就位应准确。
20m箱梁张拉顺序为T3、T1、T2号钢束，逐根对称单根张拉，30m箱梁张拉顺序为T3、T2、T1号钢束，逐根对称单根张拉。
钢束张拉采用双控。
锚下控制应力为0.75f。
每束预应力具体张拉程序如下：
0-10％σk-20％σk-100％σk。
持荷5分钟。
预应力的伸长量L=b+c-2a（L表示实测伸长量；a表示10％σk的伸长量；b表示20％的伸长量；c表示100％的伸长量）预制箱梁的理论伸长值（两端）：
20m箱梁为T1=43mm，T2=43mm，T3=93mm；30m箱梁为T1=50mm，T2=71mm，T3=107mm。
每束钢绞线断丝或滑丝不超过1丝，每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%
1.5封锚
预应力张拉完后立即做预应力封锚工作。
封锚前用砂轮切割机切除多余的钢绞线，保留钢绞线外露长度在3-5cm。
封锚是用砂浆将钢绞线及锚具一同封掉，注意留进浆孔和出浆孔，最好用塑料软管接出为宜。
1.6顶面负弯矩压浆
1.6.1压浆前对压浆所用的设备进行性能检查，复合要求后方可进行压浆工作。
1.6.2清洗管道，首先用无油脂的压缩空气清洗管道，再用空压机压缩空气吹干管道，并用水泥浆将锚具周围的钢绞线间隙和孔洞封填，以防冒浆。
1.6.3拌制水泥浆，水泥为PO.52.5普通硅酸盐水泥，先加水，再放入水泥，经充分拌和以后，在加入压浆剂，拌和时间不少于2min以上，直至达到均匀的稠度为止。
稠度控制在规范范围内。
1.6.4孔道压浆顺序由下而上进行，同时必须由监理工程师在场，管道压浆自梁一端注入，另一端流出。
流出的水泥浆的稠度须达到14～16s，压力表的压力控制0.7Mpa上下。
水泥浆自调制压入孔道的延续时间不超过30～45min，并在使用前和压浆过程中不断搅动。
压浆时注意一定要进行孔道的饱压施工。
1.6.5压浆时，每一工作班按要求制取3组试件（每组为6个，70.7mm×70.7mm×70.7mm立方体试件），标准养生28天，检查其抗压强度作为质量评定依据。
抗压强度应不低设计图纸规定。
2钢绞线及张拉机具性能指标
2.1钢绞线
采用∮j15.2标准型低松弛级钢绞线，弹性模量EP=1.95×105MPa；松弛率ρ=0.035，松弛系数ξ=0.3，截面面积AP=140㎜2。
2.2锚具
采用BM15-3、BM15-4、BM15-5扁形锚具；
2.3千斤顶
采用YCQ25Q型千斤顶；最大张拉力225KN；最大行程200㎜；
3张拉方法及张拉程序
3.1T1、T2、T3采取两端对称单根张拉，
3.2张拉程序
0→初应力10%δcon→20%δcon→100%δcon（持荷5min锚固）。
4张拉参数计算
4.1预应力钢绞线平均张拉力计算
P（1-e-（Κχ+μθ）
Pp=（式1）；
Kx+μθ
式中：
Pp-预应力平均张拉力（N）；
P—预应力钢绞线两端张拉力（N）；
X—从张拉端至设计断面的孔道长度（m）；
θ—从张拉端至设计断面曲线孔道切线的夹角之和（rad）；
k—孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数，取0.0015；
μ—预应力钢绞线与孔道壁的摩擦系数，取0.25；
根据施工图说明可知：
锚下控制应力0.75fpk=1395Mpa控制张拉力P=1395*n*140=195300N（n为预应力筋的根数，当n=1时），即张拉力F＝195.300KN。
x值由箱梁的设计图纸可知：
120m箱梁
xT1=6.6-0.6=6（m）；xT2=6.6-0.6=6（m）；xT3=13.6-0.6=13（m）。
230m箱梁
xT1=7.6-0.6=7（m）；xT2=10.6-0.6=10（m）；xT3=15.6-0.6=15（m）。
θ值由箱梁的设计图纸可知均为0。
代入（式1）得：
得出各根钢绞线的Pp值；Pp值见表1。
表.1Pp-预应力平均张拉力（N）
Pp（N）
20m箱梁
30m箱梁
PpxT1
195300
186000
PpxT2
195300
195300
PpxT3
190292
190960
4.2计算钢绞线的伸长量值ΔL（mm）
由公式ΔL=（PpL）/（ApEp）（式2）
式中：
Pp-预应力平均张拉力（N）;
L—钢绞线长度（mm）；取值为xN1，xN2，xN3；
Ap—钢绞线的截面积，140mm2；
Ep—钢绞线的弹性模量，1.95×105。
由以上式1、式2得出钢绞线的伸长值见表2。
表2钢束引伸量一览表单位：
mm
位置
编号
0.10σ
0.20σ
1.0σ
±6%
20m箱梁
T1
4.3
8.6
43
40.42
~
45.58
T2
4.3
8.6
43
40.42
~
45.58
T3
9.1
18.2
91
85.54
~
96.46
30m箱梁
T1
4.8
9.6
48
45.12
~
50.88
T2
7.2
14.4
72
67.68
~
76.32
T3
10.5
21
105
98.7
~
111.3
4.3张拉程序
夹片具有自锚性能的锚具0初应力1.0σk（锚固）（持荷5min）；
预应力计算：
①Ｆ＝σk×Ap=0.75Rby×Ap=1395×140=195.300KN
由此可知
单根初应力=10%×Ｆ=10%×195.300=19.53KN；
单根20%应力=20%×Ｆ=30%×195.300=39.06KN；
单根100%应力=100%×Ｆ=100%×195.300=195.30KN；
根据张拉千斤顶的检测报告选用配套的千斤顶和压力表。
预制箱梁采用两端同时张拉，所以同时使用两个千斤顶和压力表。
各级应力控制下的压力表读数计算
见表4。
②实际伸长量计算：
100%+20%-2*10%=c+b-2a
c为张拉力100%时的读数
b为张拉力20%时的读数
a为张拉力10%时的读数
实际引伸量值与理论引伸量值的误差应控制在6%以内。
6施工注意事项
6.1钢绞线
钢绞线存放在干燥处，避免潮湿锈蚀，工地存放时，要高出地面200mm，并及时用帆布进行覆盖。
钢绞线下料时，应将钢绞线表面油污、泥土清理干净，下料长度应按设计图纸给定的长度下料，以便张拉，钢绞线使用砂轮机进行切割，不得使用电弧切割。
穿钢绞线前，须将孔道清理干净，以免孔道被杂物堵塞，在未穿钢绞线前，应将孔道封堵，直至穿钢绞线和锚具时为止。
安装锚具和夹片时，要将两张拉端的钢绞线外露长度调成相等，不得出现两端外露长度相差超过15cm。
锚具和夹片要专人领取和保管，做到需要多少，领取多少，避免多余的锚具和夹片出现生锈和损坏，影响使用。
6.2张拉
张拉的前提条件：
在低温时，浇筑连续接头、中横梁及两侧的湿接缝，两侧湿接缝的浇筑长度与顶板负弯矩束相同的长度。
待砼的强度达到85%后，且砼龄期不小于7d，方可进行张拉顶板负弯矩钢束。
张拉前，将场内的挡板安装在两张拉端前3-4米的位置。
严禁切断负弯距张拉槽口处箱梁顶板下层纵、横向钢筋，张拉负弯距钢束时也不宜随便截断该钢筋。
6.3压浆
待梁体的钢绞线张拉完毕后，应清理锚具端的压浆孔和孔道内的杂质，并将袋装水泥、外加剂、水泥浆搅拌机、压浆机等准备齐全，经试验人员检查无误，下发压浆配合比后，方可进行拌制水泥浆。
水泥浆（C50）使用水泥浆自动拌合机拌制，拌制的水泥浆要求无杂质、拌制均匀，不得出现有大的水泥团，易发生孔道压浆时堵管。
从开始拌制到压入孔道内的时间应控制在30至45分钟，对于因延时导致的流动性降低的水泥浆，不得通过加水来增加其流动性。
拌制的水泥浆其水灰比宜为0.35至0.45，稠度宜控制在14至18s之间。
水泥浆的水灰比、稠度和泌水率等参数由试验人员控制，未经允许，不得私自变动配合比。
压浆使用活塞式压浆机，先从下层向上层孔道，一个一个的进行。
压浆应缓慢、均匀地进行，不得中断，最大压浆压力宜为0.5至0.7MPa,压浆应保证孔道内浆液饱满和密实，饱满的标志是，出浆孔排出的浆液稠度和进浆孔的稠度相同为止，密实的控制要点是，在进出浆孔端，各设置一个开关，当出浆孔排出的浆液达到饱满时，关闭出浆孔开关，保持压浆压力不小于0.5MPa，稳压期不小于2min，之后在关闭进浆孔开关，停止压浆机工作。
进行下一压浆孔道的压浆工作。
待水泥浆初凝后，取下进出孔的开关及其附件，清理干净，待下次使用。
7安全注意事项
7.1所有工作人员必须佩戴安全帽上岗，在张拉两端应安放挡板。
7.2作业中，操作要平稳、均匀，张拉时两端不得站人。
在测量伸长量时，先停止张拉，操作人员站在侧面进行操作。
7.3张拉区域禁止非工作人员进入，周围要设置明显警示标志。
7.4钢绞线张拉后若发现断、滑丝及伸长值超标问题，需要卸荷重张时，要有专人巡视，在张拉作业区域内，防止其它人员靠近。
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