25米预应力混凝土箱梁张拉计算(有工作段)从新标定.doc

邯郸至大名（冀鲁界）高速公路S10合同段张 拉 压 浆施工方案龙建路桥股份有限公司邯大高速公路S10合同项目部二一一年八月五日25米后张法预应力混凝土箱梁张拉施工方案施工单位：龙建路桥股份有限公司监理单位：河北省交通建设监理咨询有限公司编制依据：1、公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）2、中交公路规划设计院有限公司设计的邯郸至大名（冀鲁界）高速公路S10合同段两阶段施工设计图纸。3、预应力混凝土用钢绞线（GB/T5224-2003）一、工程概况本合同段赵村大桥上部构造为25米后张法预应力混凝土箱梁；均采用邯郸至大名（冀鲁界）高速公路两阶段施工图设计桥梁通用图施工。预应力钢绞线采用高强度低松弛预应力钢绞线。钢绞线：本工程为后张法先简支后结构连续预应力混凝土箱梁，钢绞线为高强度、低松弛预应力钢绞线，公称直径15.2mm，公称面积140mm2，抗拉标准强度每束1860mpa，弹性模量197444mpa，锚具为YM15-3，YM15-4，YM15-5型锚固体系，采用圆形波纹管预埋制孔。二、预应力钢绞线制作1、钢绞线的运输及保管预应力钢绞线在运输中或现场使用时，应避免造成局部弯曲和折伤，不得抛扔或拖卷。现场保管时，下面应垫上方木，上面覆盖雨布防腐蚀。2、钢绞线开盘钢绞线呈圆盘状运至现场后，先平置在方木上，以防泥土、水对钢绞线的腐蚀，四周用直径为5cm的钢管将钢绞线固定，以防拉出散乱、扭曲和伤人。打开钢绞线外包装，抽出钢绞线线头，抽拉时，一边拉，一边放松其扣，否则钢绞线会乱盘，对于有缺陷的部分，必须处理。3、钢绞线的切割和编束根据图纸设计尺寸，确定料长，采用砂轮锯切断，不得用电弧切割。同一根钢绞线不得有接头，同管道内采用长度相等的钢绞线，编束时，分根理顺，绑扎牢固，防止相互缠绕。预应力筋端部在与工作锚、工具锚接触的部位、应清除浮绣，防止张拉时打滑，如果预应力筋表面已经形成降低强度与延伸率的腐蚀坑，则不能使用。整束预应力筋中，每根预应力筋应互相平行，不得缠绕，每1.01.5m绑扎一道，然后再根据图纸要求注明钢束编号。4、穿束穿束前，将孔道内的污物和积水清理干净，以确保孔道畅通；穿束工作采用人工直接穿束，钢绞线在孔道两端伸出的长度要大致相等且满足千斤顶工作长度要求。三、锚具锚具采用设计规定的YM锚具，夹片必须附有产品合格证，校对实物检验型号、规格、硬度、质量、外观要求等。在安装锚具、夹片前，在操作锚固范围内，钢绞线表面应用毛刷、精炼油或汽油洗干净，确保锚固质量，夹片内侧齿口及表面也应刷洗干净后，予以安装。四、张拉设备及检验1、张拉设备的选用设备能力计算：3束：P=1860*0.75*140*3/1000=585.9KN4束：P=1860*0.75*140*4/1000=781.2KN5束：P=1860*0.75*140*5/1000=976.5KN张拉采用两端对称张拉,选用两个YDC1500型穿心液压千斤顶，其张拉力150T。压力表的选用：压力表选用最大读数为60MPa，千斤顶同油压表的关系必须经省级计量单位标定。2、在下述情况下，应对油表、千斤顶进行配套校验。油泵、千斤顶、油表之中有一件是进场后修复过，第一次使用的；使用超过六个月或连续张拉200次以上的；在运输和张拉操作中出现异常时。五、张拉有关数量值计算张拉时应两端同时对称张拉，张拉控制以张拉力为主，伸长值为校核控制，实际伸长值与理论伸长值控制在6%以内。锚下控制应力计算：con=1860mpa*0.75=1395mpa。预应力钢绞线张拉理论伸长量计算公式：L（PpL）/（ApEp）（1）式中：Pp预应力筋的平均张拉力（N）；当预应力筋为直线时PpP；L预应力筋的长度（mm）；Ap预应力筋的截面面积（mm2）；本工程采用每根Ap=140mm2；Ep预应力筋的弹性模量（Nmm2）；本工程采用Ep=197444mpa。预应力筋平均张拉应力按下式计算： PpP（1e-(kx+)）（kx）（2）式中：Pp预应力筋平均张拉力（N）；P预应力筋张拉端的张拉力（N）；x从张拉端至计算截面的孔道长度（m）；从张拉端至计算截面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；由于本工程采用的是预埋金属螺旋管道，故采用0.0015；预应力筋与孔道壁的摩擦系数；本工程采用0.25。六、张拉伸长量计算：（一）中跨半跨计算方法如下：1、N1#束：分为工作段长65cm+直线长789.2cm+曲线长349.1cm（5）+直线90.7cm；2、N2#束：分为工作段长65cm+直线长628.5cm+曲线长349.1cm（5）+直线252.9cm；3、N3#束：分为工作段长65cm+直线长467.8cm+曲线长349.1cm（5）+直线415.1cm；4、N4#束：分为工作段长65cm+直线长106.6cm+曲线长73.3cm（1.4）+直线1040.1cm；（二）边跨非连续端半跨计算方法如下：1、N1#束：分为工作段长65cm+直线长617.2cm+曲线长349.1cm（5）+直线266.7cm；2、N2#束：分为工作段长65cm+直线长456.7cm+曲线长349.1cm（5）+直线426.7cm；3、N3#束：分为工作段长65cm+直线长296.2cm+曲线长349.1cm（5）+直线586.7cm；4、N4#束：分为工作段长65cm+直线长106.6cm+曲线长73.3cm（1.4）+直线1050.1cm；（三）边跨连续端半跨N4计算方法如下：1、N4#束：分为工作段长65cm+直线长106.6cm+曲线长73.3cm（1.4）+直线1040.1cm；七、张拉计算结构名称：邯大高速S10合同段赵村大桥25米后张法预制箱梁（一）、中跨中梁半跨计算结果如下：1、N1束4股预应力钢绞线特性截面面积Ap(mm2)560，弹性模量Ep(N/mm2)195000，张拉控制力Pk（KN）781.2。伸长量计算分段名称第1段第2段第3段第4段预应力钢材长度L（mm）65078923491907合计总伸长量（mm）孔道长度X(mm)65078923491907夹角之和（度）0050系数K0.00150.00150.00150.0015值0.250.250.250.25Kx+0.0009750.0128130.0398660.019410平均张拉力控制力Pp(N)780819.28775460755325.46733032.40张拉力100% Pp(N)780819.28775460755325.46733032.40张拉力15% Pp(N)117122.892116319113544.694110441.9张拉力30% Pp(N)234245.784232638227089.389220883.7伸长量(mm)控制力Pp(N)4.656.024.16.190.8张拉力100% Pp(N)4.656.024.16.190.8张拉力15% Pp(N)0.78.43.60.913.6张拉力30% Pp(N)1.416.87.21.827.22、N2束4股预应力钢绞线特性截面面积Ap(mm2)560弹性模量Ep(N/ mm2)195000张拉控制力Pk（KN）781.2。伸长量计算分段名称第1段第2段第3段第4段预应力钢材长度L（mm）650628534912529合计总伸长量（mm）孔道长度X(mm)628534912529夹角之和（度）0050系数K0.00150.00150.00150.0015值0.250.250.250.25Kx+0.0009750.0104030.0374560.019433平均张拉力控制力Pp(N)780819.28776393.18758062.18736596.27张拉力100% Pp(N)780819.28776393.18758062.18736596.27张拉力15% Pp(N)117122.892116459113956.25110978.5张拉力30% Pp(N)234245.784232918227912.499221957伸长量(mm)控制力Pp(N)4.656.124.26.191.0张拉力100% Pp(N)4.656.124.26.191.0张拉力15% Pp(N)0.78.43.60.913.6张拉力30% Pp(N)1.416.87.31.827.33、N3束4股预应力钢绞线特性截面面积Ap(mm2)560弹性模量Ep(N/ mm2)195000张拉控制力Pk（KN）781.2。伸长量计算分段名称第1段第2段第3段第4段预应力钢材长度L（mm）650467834914151合计总伸长量（mm）孔道长度X(mm)467834914151夹角之和（度）0050系数K0.00150.00150.00150.0015值0.250.250.250.25Kx+0.0009750.0079920.0350450.019455平均张拉力控制力Pp(N)780819.28777328.25760808.76740176.18张拉力100% Pp(N)780819.28777328.25760808.76740176.18张拉力15% Pp(N)117122.892116599.2114369.174111517.4张拉力30% Pp(N)234245.784233198.5228738.348223034.7伸长量(mm)控制力Pp(N)4.656.224.36.191.4张拉力100% Pp(N)4.656.224.36.191.4张拉力15% Pp(N)0.78.43.60.913.6张拉力30% Pp(N)1.416.97.31.827.54、N4束3股预应力钢绞线特性截面面积Ap(mm2)420弹性模量Ep(N/ mm2)195000张拉控制力Pk（KN）585.9。伸长量计算分段名称第1段第2段第3段第4段预应力钢材长度L（mm）650106673310401合计总伸长量（mm）孔道长度X(mm)106673310401夹角之和（度）001.40系数K0.00150.00150.00150.0015值0.250.250.250.25Kx+0.0009750.0025740.0097820.019280平均张拉力控制力Pp(N)585614.46584576.22580977.30572593.56张拉力100% Pp(N)585614.46584576.22580977.30572593.56张拉力15% Pp(N)87842.16987686.43387146.59585889.034张拉力30% Pp(N)175684.338175372.866174293.19171778.068伸长量(mm)控制力Pp(N)4.656.324.86.392张拉力100% Pp(N)4.656.324.86.392张拉力15% Pp(N)0.78.43.71.013.8张拉力30% Pp(N)1.416.97.41.927.6（二）、边跨非连续端半跨计算结果如下：1、N1束4股预应力钢绞线特性截面面积Ap(mm2)560，弹性模量Ep(N/mm2)195000，张拉控制力Pk（KN）781.2。伸长量计算分段名称第1段第2段第3段第4段预应力钢材长度L（mm）650617234912667合计总伸长量（mm）孔道长度X(mm)617234912667夹角之和（度）0050系数K0.00150.00150.00150.0015值0.250.250.250.25Kx+0.0009750.0102330.0372860.019470平均张拉力控制力Pp(N)780819.28776459.06758255.59736835.22张拉力100% Pp(N)780819.28776459.06758255.59736835.22张拉力15% Pp(N)117122.892116319113544.694110441.9张拉力30% Pp(N)234245.784232638227089.389220883.7伸长量(mm)控制力Pp(N)4.656.124.26.191.0张拉力100% Pp(N)4.656.124.26.191.0张拉力15% Pp(N)0.78.43.60.913.6张拉力30% Pp(N)1.416.87.31.827.32、N2束4股预应力钢绞线特性截面面积Ap(mm2)560弹性模量Ep(N/ mm2)195000张拉控制力Pk（KN）781.2。伸长量计算分段名称第1段第2段第3段第4段预应力钢材长度L（mm）650456734914267合计总伸长量（mm）孔道长度X(mm)456734914267夹角之和（度）0050系数K0.00150.00150.00150.0015值0.250.250.250.25Kx+0.0009750.0078260.0348790.019463平均张拉力控制力Pp(N)780819.28777392.69760998.22740420.81张拉力100% Pp(N)780819.28777392.69760998.22740420.81张拉力15% Pp(N)117122.892116459113956.25110978.5张拉力30% Pp(N)234245.784232918227912.499221957伸长量(mm)控制力Pp(N)4.656.224.36.191.2张拉力100% Pp(N)4.656.224.36.191.2张拉力15% Pp(N)0.78.43.60.913.6张拉力30% Pp(N)1.416.97.31.827.43、N3束4股预应力钢绞线特性截面面积Ap(mm2)560弹性模量Ep(N/ mm2)195000张拉控制力Pk（KN）781.2。伸长量计算分段名称第1段第2段第3段第4段预应力钢材长度L（mm）650296234915867合计总伸长量（mm）孔道长度X(mm)296234915867夹角之和（度）0050系数K0.00150.00150.00150.0015值0.250.250.250.25Kx+0.0009750.0054180.0324710.019455平均张拉力控制力Pp(N)780819.28778328.20763750.81744022.84张拉力100% Pp(N)780819.28778328.20763750.81744022.84张拉力15% Pp(N)117122.892116599.2114369.174111517.4张拉力30% Pp(N)234245.784233198.5228738.348223034.7伸长量(mm)控制力Pp(N)4.656.324.46.291.5张拉力100% Pp(N)4.656.324.46.291.5张拉力15% Pp(N)0.78.43.70.913.7张拉力30% Pp(N)1.416.97.31.927.54、N4束5股预应力钢绞线特性截面面积Ap(mm2)700弹性模量Ep(N/ mm2)195000张拉控制力Pk（KN）976.5。伸长量计算分段名称第1段第2段第3段第4段预应力钢材长度L（mm）650106673310501合计总伸长量（mm）孔道长度X(mm)106673310501夹角之和（度）001.40系数K0.00150.00150.00150.0015值0.250.250.250.25Kx+0.0009750.0025740.0097820.019425平均张拉力控制力Pp(N)976024.1974293.74968295.63954253.79张拉力100% Pp(N)976024.1974293.74968295.63954253.79张拉力15% Pp(N)146403.615146144.061145244.344143138.068张拉力30% Pp(N)292807.23292288.122290488.689286276.137伸长量(mm)控制力Pp(N)4.656.324.86.392张拉力100% Pp(N)4.656.324.86.392张拉力15% Pp(N)0.78.43.71.013.8张拉力30% Pp(N)1.416.97.41.927.6（三）、边跨连续端半跨N4计算结果如下：1、N4束5股预应力钢绞线特性截面面积Ap(mm2)700弹性模量Ep(N/ mm2)195000张拉控制力Pk（KN）976.5。伸长量计算分段名称第1段第2段第3段第4段预应力钢材长度L（mm）650106673310401合计总伸长量（mm）孔道长度X(mm)106673310401夹角之和（度）001.40系数K0.00150.00150.00150.0015值0.250.250.250.25Kx+0.0009750.0025740.0097820.019275平均张拉力控制力Pp(N)976024.1974293.74968295.63954325.14张拉力100% Pp(N)976024.1974293.74968295.63954325.14张拉力15% Pp(N)146403.615146144.061145244.344143148.771张拉力30% Pp(N)292807.23292288.122290488.689286297.542伸长量(mm)控制力Pp(N)4.656.324.86.392张拉力100% Pp(N)4.656.324.86.392张拉力15% Pp(N)0.78.43.71.013.8张拉力30% Pp(N)1.416.97.41.927.6八、25米箱梁预应力钢束材料数量及伸长量计算表梁位钢束号股数二端计算伸长量(cm)备注边跨N1417.96张拉按计算伸长量值N2417.90N3417.85N4517.90中跨N1417.98N2417.92N3417.87N4317.83九、预应力张拉（1）张拉的准备工作1、张拉前检查混凝土构件的外形尺寸、外观是否符合质量标准要求，并检查千斤顶、油泵的油量是否充足，张拉时混凝土强度不低于设计强度的100%，且混凝土的龄期不小于7天。2、检查管道轴心线是否与锚垫板垂直，不垂直的加楔形垫调整垂直；垫板下的砼是否密实，不密实的要及时处理，把不密实的部分凿掉，用环氧树脂砂浆补强；检查管道是否畅通，堵塞处立即凿除，使其畅通，以供穿束。（2）张拉施工流程钢束张拉次序为N1N2N3N4。操作程序：安装工作锚板安装夹板安装限拉板安装千斤顶安装工具锚张拉锚固张拉加荷程序：0初应力（采用张拉控制应力的con15%）con30%con（持荷5min锚固）（3）张拉张拉顺序按规定的束号顺序进行，张拉时，及时填写施工记录。且张拉时要检查构件弯曲变形，如发生异常情况必须停止张拉、分析原因，待问题解决后方可继续张拉。实际伸长值与理论伸长值的差值为6%。每束钢绞线中钢丝的断丝或滑丝不超过1丝，每个断面断丝之和不超过该断面的钢丝总数的1%。（4）张拉时的安全要求本工程安全生产管理坚持“安全第一，预防为主”的方针和“管生产必须管安全”的原则。严格执行国家有关安全生产方面的法规、条例、规范、标准和本投标人有关的安全管理制度，保证职工在施工生产过程中的安全与健康。建立各级各类人员的安全生产责任制，形成完善的安全保证体系，建立健全各项安全技术管理制度，结合本工程的特点制定重大危险源的救援预案。严格执行安全操作规程，按照作业要求发放劳保用品，进入施工现场必须戴好安全帽，严禁违章指挥冒险违章作业。加强施工现场的安全防护设施，保证良好、安全、文明的施工条件，编制安全技术措施。严格实行逐级安全技术交底制度，应结合自身特点，建立安全技术交底制度，内容全面、详细，工程概况、施工方法、安全技术措施等情况向项目负责人、施工队长详细交底，项目负责人或施工队长向班长进行书面安全技术交底，各级书面交底有交接人签字，并存档备查。施工过程中所使用的安全用品、工具和设施以及电气、机械设备等做到定期检查，建立严格的检查制度，在张拉过程中必须强调以下几点：1、张拉时，严格控制油泵，必须缓慢均匀的施加预应力。2、张拉时，严禁人站在千斤顶后，以防伤人。3、严格按规章、规程操作，确保安全。4、施工人员在进行张拉作业时，必须配戴安全帽和胶底防滑鞋。5、注意用电安全，不得乱拉乱扯电线，同时注意电线的接地工作。6、张拉前对机具设备进行检查，确保正常工作。十、孔道压浆1、水泥浆的拌制水泥浆应由精确称量（精确到+1%）的52.5号硅酸盐水泥和水组成。水灰比控制在0.260.28之间，水泥龄期不超过一个月。在水泥浆混合料中掺入减水剂和适当的膨胀剂，掺入的百分比以试验确定，且需监理工程师同意。其他掺入料仅在监理工程师的书面认可下才可使用。含有氯化物和硝酸盐的掺料不能使用。水泥浆泌水率：3小时钢丝间的泌水率为0，24小时自由泌水率为0。水泥浆自调制至压入孔道的延续时间不宜超过40min，水泥浆在使用前和压浆过程中应经常搅动。水泥浆流动度（25）：初始流动度10-17s、30min流动度10-20、60min流动度10-25。水泥浆泵应是活塞式的或排液压式的，泵及其循环应是完全封闭的，以避免气泡进入水泥浆内。它能在压浆完成的管道上保持压力，且装有一个喷嘴，该喷嘴关闭时，导管中无压力损失。压力表在第一次使用前及此后经监理工程师加以校准。所有设备在灌浆操作中至少每3h用清洁水彻底清洗一次，每天使用结束时也应清洗。2、压浆孔道压浆顺序是先下后上，要将集中在一处的孔一次压完。若中间因故停歇超过40min以上时，应立即将孔道内的水泥浆冲洗干净，以便重新压浆。为了检查孔道内水泥浆的实际密度，压浆后应查清孔道内的注浆数量及从出浆口检查水泥浆的密实情况，如有不实应及时处理和纠正。孔道压浆时，工人应戴防护眼镜，以免水泥浆喷伤眼镜。压浆完毕后应认真填写施工记录。压浆注意事项：压浆前，应将锚具及钢绞线间隙和孔洞填封，以防冒浆。在压浆前，用吹入无油分的压缩空气清洗管道。接着用含有0.01Kg/L生石灰或氢氧化钙的清水或皂液冲洗管道，直到将松散颗粒除去及清水排除为止。再以无油的压缩空气吹干孔道。管道压浆应尽可能在预应力钢筋张拉完成和监理工程师同意压浆后立即进行，最好在张拉完成后24h内进行。必须在监理工程师在场，才容许进行管道压浆，管道应充满水泥浆。水泥浆拌合机应有良好的性能，水泥浆泵应可连续操作，对于水平或曲线管道，压浆压力宜控制在0.50.7mpa，稳压控制在不小于0.5mpa，该稳压期的保持时间宜为3-5min。压浆每工作班试件不少于3组（4040160mm）。压满浆的管道应进行保护，水泥浆达到规定的强度后方能移动，管道内水泥浆在注入后48h内，结构砼温度不得低于5，否则应采取保温措施。当白天环境温度高于35时，压浆宜在夜间进行。做好压浆记录，包括每个管道的压浆日期、水灰比及掺配料、压浆压力、试块强度等。十一、封端封端按照如下顺序进行1、清理梁端：封端前应将梁端水泥浆和污垢冲洗干净，并将端面砼凿毛，以便于新老混凝土衔接。2、设置端部钢筋网：为固定钢筋网位置，可将部分箍筋点焊在锚垫板上，但不容许焊在锚圈上。3、妥善固定封端模板，以免浇筑砼时模板起动而影响梁长，立模校核梁全长，其长度应符合容许偏差的规