25m箱梁预应力张拉计算书

1、25m箱梁预应力拉计算书 1、工程概况 杏树凹大桥左线桥中心桩号为ZK9+875,上部构造采用16X25m预制预应力 混凝土小箱梁，先简支后连续。全桥分4联，桥长406m,右线中心桩号为 YK9+782.5,上部构造采用15X25m预制预应力混凝土小箱梁，先简支后连续。 全桥分4联，桥长381叽本桥左线位于R-3600左偏圆曲线上，右线位于R-3400 左偏圆曲线上。每跨横桥面由4片预制安装小箱梁构成。25m预制箱梁为单箱单 室构造，箱梁高度为140厘米，跨中断面腹板、底板厚度为18厘米，支点断面 腹板、底板厚度为25厘米，顶板一般厚度为18厘米，箱梁底宽为100厘米，中梁 翼缘顶宽为240厘

2、米，边梁翼缘顶宽为284.5厘米。 本桥共有C50预应力混凝土箱梁124片。 各梁的预应力筋分布情况如下表所示： 箱梁名称 数量 (片) 腹板Nl、N2 底板N3、N4 顶板T1 顶板T2 波纹管 钢绞线 波纹管 钢绞线 波纹管 钢绞线 波纹管 钢绞线 中跨中梁 30 455 4“T52 55 4dT52 1)50 3 4)15.2 T52 0 70*25 4(b415.2 边跨中梁 32 455 4T52 *55 4*45.2 4)90*25 5(|)T52 e 70*25 4T52 边跨边梁 32 455 4dT52 1)55 4 4)*15.2 1)90*25 5bl5.2 e 70*2

3、5 4(bx15.2 预应力筋均为纵向，分布在底板、腹板及顶板，其中底板4束，腹板4束， 顶板5束，对称于梁横断方向中线布置。预应力钢绞线采用抗拉强度标准值 f沪1860 MP,公称直径d=15. 2mm的低松驰髙强度，其力学性能符合预应力混 凝土用钢绞线(GB/T5224-2003)的规定，公称截面积Ap= 139mm2,弹性模量 Ep二1.95*10MPa,松驰系数：0. 3。试验检测的钢绞线弹性模量Ep二1. 95*10MPa。 预应力管道采用金属波纹管，腹板及底板为圆孔，所配锚具为M15-3及 Ml5-4,顶板为长圆孔，所配锚具为BM15-4及BM15-5。 2、后法钢绞线理论伸长值计

4、算公式及参数 后法预应力钢绞线在拉过程中，主要受到两方面的因素影响：一是管道弯曲 影响引起的摩擦力，二是管道偏差影响引起的摩擦力。导致钢绞线拉时，锚下控 制应力沿着管壁向梁跨中逐渐减小，因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同 的。 2.1、力学指标及计算参数 预应力筋力学性能指标及相关计算参数如下： 弹性模量:Ep二1.91*10 MPa 标准强度:站=1860MPa 拉控制应力：o con=0. 75fpk =1395MPa 钢绞线松驰系数：0.3 孔道偏差系数：k =0.0015 孔道摩阻系数：H=0. 15 锚具变形及钢束回缩每端按6mm计 2.2、理论伸长值的计算 根据公路桥梁施工技术规

5、（JTJ 041-2000）,关于预应筋伸长值的计算按 如下公式进行： （公式1） 式中：AL各分段预应力筋的理论伸长值（mm）； Pp一一预应力筋的平均拉力（N）； L预应力筋的长度（mm）; Ap预应力筋的截面面积（mnf）； Ep预应力筋的弹性模量（Mpa）o 预应力筋的平均拉力Pp按如下公式计算: kx + “8 （公式2） 上式中：P一预应力筋拉端的拉力（KM）； 0从拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）； 从拉端至计算截面的孔道长度，整个分段计算时X等于L （m）； k孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数（1/m）,； U一预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数。 上式中的k值在

6、管道弯曲及直线部分全长均应考虑该影响，U值只在管道 弯曲部分考虑该系数的影响。 预应力拉端的拉力P值按如下公式计算： （公式3） .DOC资料. 上式中：P一预应力筋的拉力（KN）； neon预应力筋的拉控制力（MPa）； Ap每根预应力筋的截面面积（mm）； n同时拉预应力筋的根数； b超拉系数，不超拉时为1.0。 2.3、实际伸长值的量测及计算 预应力筋在拉之前，要先调整到初应力一般取控制应力ocon的 10%、15%）,本桥取10%,即o o=0. 1 a con=139. 5MPa,拉到初应力后再开始拉和量 测伸长值。实测伸长值除拉时量测的伸长值外，还应加上初应力时的推算伸长值, 实际

7、伸长值总量AL的计算公式如下： A L= _+ A L2 - C （公式4） 上式中：AL .从初应力至最大拉力间的实测伸长值（mm）； AL2初应力。0时推算伸长值（mm）； C混凝土构件在拉过程中的弹性压缩值（mm）, 般情况下可忽略不计。 上式中AL?按下式计算： （公式5） 式中各符号的含义与上述相同。 3、设计对预应力工艺的有关要求 3.1、对混凝土强度、龄期的要求 箱梁混凝土强度达到设计强度的85%,且混凝土龄期不小于7d时，方可拉 预应力钢束。 3.2、对拉力的要求 预制梁正弯矩钢束及墩顶连续段处的负弯矩钢束均采用两端同时拉，锚下控 制力为0.75 fpx =1395MPa0施加

8、的预应力采用拉力与伸长值双控。 3.3、对伸长值的要求 当预应力拉到设计拉力时，实际伸长值与理论伸长值的误差应控制在6%以, 实际伸长值应扣除钢束的非弹性变形的影响，各钢束伸长值（两端之和）详下表: 钢束理论伸长值一览表（设计图）单位：mm 项目 N1 N2 N3 N4 T1 T2 中跨 173 173 173 172 50 100 边跨 174 173 173 173 3.4、对压浆工艺的要求 孔道压浆采用智能真空辅助压浆，孔道压浆釆用M50水泥浆，要求压浆饱满。 水泥浆强度达到40MPa时，箱梁方可吊装。 4. 后法预应力钢绞线理论伸长值的计算 本桥箱梁预应力筋既有平弯又有竖弯，直线段与曲

9、线段交错分布，故进行分 段计算，靠近拉端第一段的终点力即为第二段的起点力，每段的终点力与起点力 的关系如下式: Pz = Pq* Pp = Pq - Pz kx +就 （公式6） （公式7） 上式中：Pp一分段的平均拉力（KN）； 氏一一分段的终点拉力（KN）； K一分段的起点拉力（KV）； 其余符号的意义同上。 其它各段的起终点力可以从拉端开始进行逐步的计算。中跨及边跨各钢束仅计算半边钢绞线的伸长量，中跨按计算的伸长量乘以2为总的伸长量，边跨按计 算的半边的伸长量加中跨半边的伸长量为总的伸长量。顶板束为直线，不需分段 计算。 计算钢束的伸长量时还应考虑千斤顶的计算长度及工具锚的长度，拉端还应

10、 考虑千斤顶及工具锚的长度。千斤顶的计算长度为0.345m,工具锚的长度为 0. 05m。 一根钢绞线拉端的拉力： P = (Jcon*APn* 1 * b 1000 = 1395*139*1*0. 001*1=193. 905KN 预制箱梁区分中跨及边跨及不同的钢束分段进行理论伸长量的计算，中跨的 两端伸长量按半边梁乘2计，边跨的两端伸长量按非连续端半边梁加中跨半边梁 计，其计算表见附表1 “25m预制箱梁预应力筋理论伸长量计算表”，计算结果如 下表： 钢束理论伸长值一览表（计算结果）单位：mm 项目 N1 N2 N3 N4 T1 T2 中跨 179 179 178 178 边跨 179 1

11、79 178 178 5. 千斤顶拉力与对应油表读数的计算 5.1、钢绞线拉控制应力的计算 根据设计图提供的数据，拉控制应力o con=0. 75*Ryb =1395MPa,截面积 Ap=139nun低松驰预应力筋不考虑超拉，则按公式3”计算得各预应力拉端的 拉力P值如下表所示： 预应力拉端的拉力单位：KN 钢束规格 14) 45. 2 4X15.2 3t)s15. 2 锚下拉力 193. 905 775. 620 581.715 5.2、油表检测结果 本工程使用的油压千斤顶的型号为YDC1500,是预应力穿心式通用万能型千 斤顶，与H15型锚具配套使用，其公称拉力1684KN,拉行程200m

12、mo千斤顶共2套，编号分别为130428、130429, 130428#千斤顶配套使用的油压表编号为 413050603, 130429#千斤顶配套使用的油压表编号为413050604。油表的检测结 果如下表： 130428#千斤顶油表检测结果 压力值F(KN) 油表读数P(MPa) 回归方程计算的 油表读数(MPa) 油表偏差伽) 0 166 5.0 5.1005 0. 1005 325 10.0 10. 0772 0. 0772 474 15.0 14.7409 -0. 2591 643 20.0 20. 0306 0. 0306 813 25.0 25. 3516 0. 3516 953

13、 30.0 29. 7336 -0. 2664 1124 35.0 35. 0859 0. 0859 1285 40.0 40. 1252 0. 1252 1435 45.0 44.8202 -0. 1798 回归方程：P=0. 0313F-0. 0953相关系数：r=0. 9999 130429#千斤顶油表检测结果 压力值F(KN) 油表读数P(MPa) 回归方程计算的 油表读数(MPa) 油表偏差伽) 0 162 5.0 4. 9058 -0. 0942 324 10.0 10.0574 0. 0574 486 15.0 15. 209 0. 209 644 20.0 20.2334 0.

14、 2334 792 25.0 24.9398 -0. 0602 953 30.0 30. 0596 0. 0596 1106 35.0 34.925 -0. 075 1255 40.0 39.6632 -0. 3368 1422 45.0 44. 9738 -0. 0262 回归方程：P=0. 0318F-0. 2458相关系数：r=0. 9999 53、油表读数的计算 按不同的钢束区分使用不同的油压千斤顶按回归方程式分别计算10%。 con、20% o con. 100% o con的油表读数计算结果如下表： 130428#千斤顶拉时各阶段的油表读数单位：MPa 钢束规格 10% o con

15、 20% o con 100% o con 力值(KN) 读数 力值(KN) 读数 力值(KN) 读数 4忙15.2 77. 562 2. 33 155. 124 4. 76 775. 620 24. 18 3 巾 T5.2 58. 172 1.73 116. 343 3. 55 581.715 18. 11 130429#千斤顶拉时各阶段的油表读数单位：MPa 钢束规格 10% o con 20% o con 100% o con 力值(KN) 读数 力值(KN) 读数 力值(KN) 读数 4GT5.2 77. 562 2.22 155. 124 4. 69 775. 620 24. 42

16、3（1）45.2 58. 172 1.60 116. 343 3. 45 581.715 18. 25 6. 实际伸长值的计算及量测 6.1、实际伸长值的计算 预应力筋拉前，应先调整到初应力，即10%acon,再开始拉和量测伸长值, 初应力时的伸长值是推算值。实测伸长值的计算详公式4”，初应力时的伸长 值推算按公式5”计算，不考虑混凝土构件在拉过程中的弹性压缩值。初应力 o o=lO%o.:o =139. 5MPa,预应力筋长度L值区分非连续端及连续端取值，即区分 中跨及边跨的半边梁取值，Ep二195*10, MPa。则计算结果如下表: 钢束初应力伸长值表(一端)单位：mm 项目 N1 N2 N3 N4 T1 T2 中跨 9. 07 9. 09 9. 10 9.01 边跨 9. 10 9. 10 9. 09 9. 08 本桥的初应力时的推算伸长值也可取10%。20%。的伸长值，两个值可相互 复核。 6.2、实际伸长值的量测 实际伸长值的量测方法多种多样，目前使用较多的是直接测量拉端千斤顶活 塞伸出量的方法，但这样的测量方法存在一定的误差。因为工具锚端夹片拉前经 拉操作人员用钢管敲紧后，在拉到10%ok时因钢绞线受力，夹片会向滑动，这 样通过测量千斤顶的伸长量而得到的伸长量比钢绞线的实际