梁场m小箱梁预应力张拉计算书

1、河恵莞高速公路龙川至紫荆TJ1合同段(-K0+000 K6+800)2#梁场 25 米小箱梁预应力张拉计算书计算 ：复核 ：审核 ：核工业华南建设工程集团有限公司河恵莞高速公路龙川至紫荆TJ1 合同段项目经理部二一七年九月十日1#梁场 25 米小箱梁后张法预应力钢绞线张拉伸长值计算桥梁预应力施工时，采用张拉应力和伸长值双控，实际伸长值与理论伸长值误差不得超过6，所以伸长值的计算就相当重要，结合实际施工过程，通过对后张法现浇预应力小箱梁预应力钢绞线张拉伸长值的计算，适用于现场施工的伸长值计算方法。一、工程概况本标共 398 片梁，其中 2#梁场主要预制25m小箱梁共 168 片；1#梁场预制 4

2、0mT梁计230片。 1#预制场位于主线K5+800 处，为线内梁场。二、张拉工艺要求预应力的张拉应在混凝土强度达到强度设计值的85%以后方可进行，张拉时施加预应力应采用张拉力与引伸量双控。预制梁内正弯矩钢束锚下张拉控制应力为0.75pk f =1860*0.75=1395Mpa，预应力张拉时还需考虑钢束与锚圈口之间的摩擦损失，锚口摩阻损失采用厂家及施工单位常年积累的数据按3考虑，即钢束锚外张拉控制应力为 1395 Mpa，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。实际引伸量值扣除钢束的非弹性变形影响。钢束引伸量一览表单位： mmN1N2N

3、3N4N5174173172172173主梁预应力钢束采用两端同时张拉，以对称于构件截面的中轴线、上下左右均衡为原则，同时考虑不使构件的上、下缘混凝土应力超过容许值。主梁正弯矩钢束张拉顺序为 N1 N3 N2 N5 N4。预应力施工应采用自动智能控制张拉系统。预应力筋张拉后，孔道应及早压浆，一般应在24小时内灌浆完毕。三、后张法预应力钢绞线材料规定预应力体系：预应力砼箱梁预应力钢束采用s15.2 钢绞线，采用高强度低松驰27丝捻制的预应力钢绞线，公称直径为15.20mm，公称面积 140mm，标准强度f pk =1860Mpa，弹性模量 Ep=1.95 × 105MPa，1000h后

4、应力松驰率不大于3%，其技术性能符合中华人民共和国国家标准(GB/T 5224 2003) 预应力筋用钢绞线的规定。锚具：预制箱梁正弯矩钢束采用YM15-4、 YM15-5圆形锚具及其配套的配件，锚具及其配套的配件必须采用工厂定型产品，并符合JT T 329 2010公路桥梁预应力钢绞线用锚具、夹具和连接器的要求。预应力管道：采用预埋圆形金属波纹管成孔,圆形金属波纹管符合JG225-2007预应力混凝土用金属波纹管的要求。1、预应力钢绞线 应按有关规定对每批钢绞线抽检强度、弹性模量、截面积、延伸量和硬度，对不合格产品严禁使用，同时应就实测的弹性模量和截面积对计算引伸量作修正。2、锚具和垫板毛刺

5、者应予退货，不准使用。 所有锚具均应采用整体式锚头，不允许采用分离式锚头。3、 预应力质量的控制 混凝土强度大于或等于85%的设计强度（龄期7 天以上 应抽样检查夹片硬度。 应逐个检查垫板喇叭管内有无毛刺，对有）时才允许进行预应力张拉。 预应力的张拉班组必须固定，且应在有经验的预应力张拉工长的指下进行，不允许临时工承担此项工作。 张拉顺序：先张拉腹板钢束由上到下，两侧对称张拉，然后张拉顶、底板长束，由两侧向中间对称张拉，再张拉顶、底板短束，由两侧向中间对称张拉。每次张拉应有完整的原始张拉记录，且应在监理在场的情况下进行。方锚预应力必须采用整束张拉。 预应力采用张拉力与引伸量双控，引伸量误差应在

6、± 6%范围，每一截面的断丝率不得大于该截面总钢丝数的 1%，且不允许整根钢绞线拉断。断丝是指锚具与锚具间或锚具与死锚端部之间，钢丝在张拉时或锚固时破断。图中所给引伸量未计钢束工作长度部分引伸量，施工时应特别注意。 千斤顶在下列情况下应重新标定：a已使用三个月；b张拉次数超过施工规范规定的次数； 千斤顶和油泵必须配套标定和配套使用； 张拉前应检查千斤顶内摩阻是否符合有关规定要求，否则应停止使用。 严禁钢铰线作电焊机导线用，且钢铰线的放置应远离电焊地区。 预应力管道应在张拉后24 小时内压浆，要求管道压浆密实，水灰比不大于0.4 ，不允许掺氯盐、铝粉，可掺减水剂，其掺量由试验决定，为减

7、少收缩，可掺入专用膨涨剂。压浆砼标号不低于C40（ 70mmx70mmx70mm立方体试件，标准养护28d测得的抗压强度不低于C40）。压浆质量应作抽检。四、根据施工方法确定计算参数：预应力管道成孔方法采用金属螺旋管成孔，查下表确定 K、取值：表1孔道成型方式K 值值钢丝束、钢绞线螺纹钢筋预埋金属波纹管0.00150.20 0.250.50注：摘自公路桥涵施工技术规范（JTG/T F50-2011）附录 G1根据钢绞线试验结果取得钢绞线实际弹性模量Ep（一般为 1.9 2.04 ×105Mpa）五、后张法钢绞线理论伸长值计算后张法预应力钢绞线在张拉过程中，主要受到以下两方面的因素影响

8、：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；两项因素导致钢绞线张拉时，锚下控制应力沿着管壁向跨中逐渐减小，因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。1、 计算公式：公路桥梁施工技术规范(JTG/T F50-2011) 中关于预应筋伸长值L 的计算按照以下公式（ 1）：LPp× LAp× EpL各分段预应力筋的理论伸长值（mm）；Pp 各分段预应力筋的平均张拉力（N）；L预应力筋的分段长度（ mm）；Ap预应力筋的截面面积（2mm）；Ep预应力筋的弹性模量（Mpa）；公路桥梁施工技术规范(JTG/T F50-2011) 附录 G1 中规定了 Pp 的计算公式（

9、 2）：P×（ 1e（ kx ） ）Ppkx P预应力筋张拉端的张拉力，将钢绞线分段计算后，为每分段的起点张拉力，即为前段的终点张拉力（N）；从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和，分段后为每分段中每段曲线段的切线夹角（rad ）；x从张拉端至计算截面的孔道长度，分段后为每个分段长度或为公式1 中 L 值；k孔道每束局部偏差对摩擦的影响系数（1/m），管道内全长均应考虑该影响；预应力筋与孔道壁之间的磨擦系数，只在管道弯曲部分考虑该系数的影响。2、划分计算分段：整束钢绞线在进行分段计算时，首先是分段（见图1）：2.1 波纹管内长度：计算时要考虑、，计算一段的起点和终点力。每一段的

10、终点力就是下一段的起点力，例如靠近张拉端第一段BC 的终点 C 点力即为第二段CD的起点力，每段的终点力与起点力的关系如下式：Pz=Pq×e-(KX+ ) （公式 3）Pz分段终点力（ N）Pq分段的起点力（N）、 x、k、意义同上各段的起终点力可以根据公式3 从张拉端开始进行逐步的计算。箱梁横向钢束构造图（图1），纵向钢绞线N1、N2、N3、 N4、 N5钢束大样图（图2）：图 1图 23、 张拉要求（ 1）张拉采用两端对称张拉，采用应力控制方法张拉，并以伸长值进行校核。量测伸长值时应考虑锚具及构件的压缩影响。控制张拉应力 k=0.75Rby=1395Mpa。如果张拉应力达到控制张

11、拉应力时，伸长量仍不能满足要求，应停止张拉，查找分析原因。（ 2）张拉前应清理好锚具与梁体接触面，使其表面垂直于钢绞线。（ 3）按设计规定的编号及张拉顺序进行。张拉程序为：0初应力( 0.1k) 0. 20 k0. 50 k con( 持荷 5min) 锚固。根据设计图纸及规范和实测数据，已知以下参数（表1）：表 1项目名称取值标准强度 fpx1860 Mpa张拉控制应力k1395 Mpa（ =1860 Mpa*75%）钢绞线面积Ag140mm2弹性模量 Eg1.95 ×105Mpa管道摩阻系数0.25管道偏差系数 k0.00152张拉端的张拉力195.3KN（ =1395MPa*1

12、40mm）根据钢绞线要素（图 2 和表 1），采用分段计算理论伸长量。可以计算出各分段长度，根据公式计算出伸长量， N1、 N2、 N3、 N4、N5采用计算一半钢绞线的伸长值然后乘以二的方法，见表 2；表 2编号项目BCCDN1长度 x（m）9.6842.646弧度（ rad ）0.08730N2长度 x（m）8.0784.246弧度（ rad ）0.08730长度 x（m）6.4715.847N3弧度（ rad ）0.08730长度 x（m）4.8657.447N4弧度（ rad ）0.08730长度 x（m）2.3869.915N5弧度（ rad ）0.0350根据锚下（张拉）控制力为k

13、=0.75 f pk 1395Mpa及锚圈口摩阻损失（一般规定不大于 3%，也可根据公路桥梁施工技术规范(JTG/T F50-2011) 附录 G2测得，这里计算取 3%）计算千斤顶张拉力P 1395× 140 195300N（每根）；根据表 2中参数计算当k 0.0015， 0.25各段伸长量：表 3分段x（mm）（ rad ） kx+e-(kx+ )终点力 Pz LBC0.08730.03635119530068.09684N1CD00.00396919452618.92646当 k 0.0015 ， 0.25 总伸长量L（ 68.0 18.9 ） *2=173.8mmBC0.0

14、8730.033942195300.056.88078N2CD00.006369194060.030.24246当 k 0.0015 ， 0.2总伸长量L（ 56.8 30.3 ） *2=174.2mmBC0.08730.031532195300.045.66471N3CD00.008771193594.041.65847当 k 0.0015 ， 0.2总伸长量L（ 45.6 41.6 ） *2=174.4mmBC0.08730.029121195300.034.34864N4CD00.011171193130.552.97447当 k 0.0015 ， 0.2总伸长量L（ 34.3 52.9

15、 ） *2=174.4mmBC0.0350.025404195300.016.92386N5CD00.014873192416.970.49915当 k 0.0015 ， 0.2总伸长量L（ 17 70.4 ）*2=174.8mm六、千斤顶张拉力与对应油表读数计算25 米小箱梁后张法预应力钢绞线千斤顶使用四套设备，线性回归方程：P = 0.0334X-0.0507(X为力值，单位： KN) (MPa)线性回归方程：P = 0.0332X+0.4496(X为力值，单位： KN) (MPa)线性回归方程：P = 0.0334X+0.1310(X为力值，单位： KN) (MPa)线性回归方程：P =

16、 0.0335X+0.5293(X为力值，单位： KN) (MPa)油顶与压力表配套校验，确定张拉力与油表读数间的关系曲线，检验用的试验机或测力计的精度等级不低于 +2%。使用超过 300 次及使用中有不正常现象的应重新校验。张拉机具长期不使用时，应在使用前全面检验。工具夹片在安装前，在锥面上均匀涂一层石蜡，保证卸锚灵活。各孔之间的夹片，要均匀打紧，勿使松紧不一，外露端头且在同一平面内。1. 极限强度 fpyk=1860Mpa张拉控制应力： con=1395Mpa公称直径： 15.24mm单根面积： 140 2N1、N2 束：4根AP=560(mm2)控制张拉力 F0=781.2 （ KN)N

17、3、N4、N5 束: 5根AP=700(mm2)控制张拉力 F0=976.5 （ KN）2. 偏差系数： K ： 0.0015管道摩擦系数： 0.25弹性模量： EP ： 1.95x10 5（ Mpa）3、L=PP*L/A P*EPPP=P0（ 1 e- （ Kx+） /KX+ （ P0 为张拉端的张拉力）N1-1 张拉力油表读数对照表N1-2 张拉力油表读数对照表线性回归方程： P = 0.0334X-0.0507千斤顶编线性回归方程： P = 0.0332X+0.4496千斤顶编号：油(MPa)(MPa)号：油压表编压表编号：F0 = 1860*0.75*140*4=781.2KN号：F0

18、 = 1860*0.75*140*4=781.2KNN1N1级数张拉力伸长量区间值（ mm）级数张拉力伸长量区间值（ mm）(X)读数(mm)(X)读数(mm)781.2(P)86.93土 6%781.2(P)86.93土 6%10%78.122.568.698.179.2110%78.123.048.698.179.2120%156.245.1717.3916.3418.4320%156.245.6417.3916.3418.4350%390.613.0043.4640.8546.0750%390.613.4243.4640.8546.07100%781.226.0486.9381.7192

19、.14100%781.226.3986.9381.7192.14N1-3张拉力油表读数对照表N1-4张拉力油表读数对照表线性回归方程：P =0.0334X+0.1310(MPa)线性回归方程： P = 0.0335X+0.5293(MPa)千斤顶编号：油压表编号：千斤顶编号：油压表编号：F0 = 1860*0.75*140*4=781.2KNF0 = 1860*0.75*140*4=781.2KNN1N1级数张拉力 (X)伸长量区间值（ mm）级数张拉力伸长量区间值（ mm）(mm)(X)(mm)读数 (P)读数 (P)781.286.93土 6%781.286.93土 6%10%78.122

20、.748.698.179.2110%78.123.158.698.179.2120%156.245.3517.3916.3418.4320%156.245.7617.3916.3418.4350%390.613.1843.4640.8546.0750%390.613.6143.4640.8546.07100%781.226.2286.9381.7192.14100%781.226.7086.9381.7192.14N2-1 张拉力油表读数对照表N2-2 张拉力油表读数对照表千斤顶编号：油压表编号：级数10%20%50%100%线性回归方程：P =0.0334X-0.0507(MPa)F0 =

21、1860*0.75*140*4=781.2KNN2张拉力 (X)伸长量区间值（ mm）(mm)读数 (P)781.287.10土 6%78.122.568.718.199.23156.245.1717.4216.3718.46390.613.0043.5540.9446.16781.226.0487.1081.8792.32千斤顶编号：油压表编号：级数10%20%50%100%线性回归方程：P =0.0332X+0.4496(MPa)F0 = 1860*0.75*140*4=781.2KNN2张拉力伸长量区间值（ mm）(X)(mm)读数 (P)781.287.10土 6%78.123.048

22、.718.199.23156.245.6417.4216.3718.46390.613.4243.5540.9446.16781.226.3987.1081.8792.32N2-3 张拉力油表读数对照表N2-4 张拉力油表读数对照表线性回归方程：P =0.0334X+0.1310(MPa)线性回归方程：P = 0.0335X+0.5293(MPa)千斤顶编号：油压表编号：千斤顶编号：油压表编号：F0 = 1860*0.75*140*4=781.2KNF0 = 1860*0.75*140*4=781.2KNN2N2级数张拉力 (X)伸长量区间值（ mm）级数张拉力伸长量区间值（ mm）(mm)(

23、X)读数(mm)读数 (P)(P)781.287.10土 6%781.287.10土 6%10%78.122.748.718.199.2310%78.123.158.718.199.2320%156.245.3517.4216.3718.4620%156.245.7617.4216.3718.4650%390.613.1843.5540.9446.1650%390.613.6143.5540.9446.16100%781.226.2287.1081.8792.32100%781.226.7087.1081.8792.32N3-1 张拉力油表读数对照表N3-2 张拉力油表读数对照表线性回归方程：

24、 P = 0.0334X-0.0507线性回归方程： P = 0.0332X+0.4496(MPa)千斤顶编号：千斤顶编号： (MPa)油压表编号：油压表编号：F0 = 1860*0.75*140*5=976.5KNF0 = 1860*0.75*140*5=976.5KNN3N3级数张拉力 (X)伸长量区间值（ mm）级数张拉力伸长量区间值（ mm）(mm)(X)读数(mm)读数 (P)(P)976.587.22土 6%976.587.22土 6%10%97.653.218.728.209.2410%97.653.698.728.209.2420%195.36.4717.4416.4018.4

25、920%195.36.9317.4416.4018.4950%488.2516.2643.6140.9946.2250%488.2516.6643.6140.9946.22100%976.532.5687.2281.9892.45100%976.532.8787.2281.9892.45N3-3 张拉力油表读数对照表N3-4 张拉力油表读数对照表线性回归方程： P =0.0334X+0.1310线性回归方程： P = 0.0335X+0.5293千斤顶编号：(MPa)千斤顶编号：(MPa)油压表编号：F0 = 1860*0.75*140*5=976.5KN油压表编号：F0 = 1860*0.7

26、5*140*5=976.5KNN3N3级数张拉力伸长量区间值（ mm）级数张拉力伸长量区间值（ mm）(X)读数(mm)(X)读数(mm)976.5(P)87.22土 6%976.5(P)87.22土 6%10%97.653.398.728.209.2410%97.653.808.728.209.2420%195.36.6517.4416.4018.4920%195.37.0717.4416.4018.4950%488.2516.4443.6140.9946.2250%488.2516.8943.6140.9946.22100%976.532.7587.2281.9892.45100%976.

27、533.2487.2281.9892.45N4-1张拉力油表读数对照表N4-2张拉力油表读数对照表线性回归方程：P =0.0334X-0.0507线性回归方程：P =0.0332X+0.4496千斤顶编号：油压表编号：(MPa)千斤顶编号：油压表编号：(MPa)F0 = 1860*0.75*140*5=976.5KNF0 = 1860*0.75*140*5=976.5KNN4N4级数张拉力 (X)伸长量区间值（ mm）级数张拉力伸长量区间值（ mm）(mm)(X)读数(mm)读数 (P)(P)976.587.28土 6%976.587.28土 6%10%97.653.218.738.209.2

28、510%97.653.698.738.209.2520%195.36.4717.4616.4118.5020%195.36.9317.4616.4118.5050%488.2516.2643.6441.0246.2650%488.2516.6643.6441.0246.26100%976.532.5687.2882.0492.52100%976.532.8787.2882.0492.52N4-3 张拉力油表读数对照表N4-4 张拉力油表读数对照表线性回归方程： P =0.0334X+0.1310线性回归方程： P =0.0335X+0.5293千斤顶编号：油(MPa)千斤顶编号：油(MPa)压

29、表编号：压表编号：F0 = 1860*0.75*140*5=976.5KNF0 = 1860*0.75*140*5=976.5KNN4N4张拉力伸长量张拉伸长量区间值（ mm）级数读数区间值（ mm）级数读数(mm)(X)(mm)力 (X)976.5(P)87.28土 6%976.5(P)87.28土 6%10%97.653.398.738.209.2510%97.653.808.738.209.2520%195.36.6517.4616.4118.5020%195.37.0717.4616.4118.5050%488.2516.4443.6441.0246.2650%488.216.843.6441.0246.2659100%976.532.7587.2882.0492.52100%976.53