现浇连续箱梁预应力张拉计算

1、沙滨路连续箱梁拉计算预应力施工作业指导书编制：审核：审批：拓达建设集团2011年5月21日一、 拉前的准备工作2二、拉程序2三、拉控制数据计算2四、 拉力与油表读数对应关系 12五、伸长值的控制13六、质量保证措施 14七、安全保证措施 15预应力施工作业指导书后法预施应力是待混凝土构件达到一定的强度后，在构件预留孔道中穿 入预应力筋，使预应力筋对混凝土构件施加应力。这是一项十分重要的工作， 施加预应力过多或不足都会影响预制构件质量， 必须按设计要求，准确地施 加预应力。一、拉前的准备工作1拉前需完成梁预留孔道、制束、制锚、穿束和拉机具设备的准备工 作。2、拉作业上岗作业人员必须经过特种作业培

2、训，并取得特种作业合格 证书。施工前，还必须对所有作业人员进行严格的施工技术交底。3、钢绞线、锚具、拉千斤顶、压力表等设备必须经专业检测单位检测， 并取得检验合格报告。4、拉安全防护设备已安装完毕并在作业区周边布设警示标志，由专人 负责看护、挪动。二、拉程序预应力拉要求混凝土强度达到 90%且龄期不少于7天方可拉，拉时需纵 横向钢束交替进行，纵向钢束拉按先长后短的原则进行作业。拉工序为：0-初应力-控制应力（持荷2分种锚固）。三、拉控制数据计算本作业指导书以标准段3X 30m箱梁纵向和横向预应力筋伸长量计算为 例进行编制。、计算依据1采用YJM15系列自锚性能锚具（即:YJM15-15、YJM

3、15-7 ,拉设备采 用YCW25型、YCW40型配套千斤顶，已通过质量监督检验所检验合格并标 定，检验证书附后。2、 本桥采用低松驰高强度预应力钢绞线，单根钢绞线为 15.24m m（钢 绞线试验面积Ag= 140.9mm2 ,标准强度fpk = 1860Mpa弹性模量 曰=1.98 X 105Mpa 锚下控制应力：。con = 0.75f pk = 0.75 X 1860= 1395Mpa3、拉时采用预应力筋的拉力与预应力筋的伸长量双控，并以预应力筋 的拉力控制为主。4、瓯海大道西段快速路8标高架桥标准段施工图纸及公路桥涵施工技术规JTJ041-2000。、理论拉伸长值的计算1、 按现行桥

4、涵施工规，预应力筋的理论伸长值 L （mm为： L=PpX L/Ap X Ep （1）Pp预应力筋的平均拉力（N）;L 预应力筋的长度（mr）Ap预应力筋的截面积（mrh ;Ep预应力筋的弹性模量（N/mrf）2、预应力筋的平均拉力为：Pp=P （1-e-（kx+u0） / （kx+u 0） （2）P 预应力筋拉端的拉力（N）;x 从拉端至计算截面的孔道长度（m；0从拉端至计算截面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; u 预应力筋与孔道壁的摩擦系数。3、交界点拉力计算公式为：Px=P e-（kx+ue） （3）（3）式中各符号含义上同。4、由图纸设计标准段3

5、X 30m箱梁钢绞线布置图知:纵向预应力布置参数预应力筋编号K取值卩取值预应力筋分段长度（m拉形式N1、N1'0.00150.151 （拉端）3.9两端拉27.838.147.058.163.5N2、N2'0.00150.151 （拉端）4.5两端拉210.838.144.058.165.0N3、N3'0.00150.151 （拉端）4.9两端拉213.937.642.057.666.5N40.00150.151 （拉端）2.0单端拉25.033.0N50.00150.151 （拉端）2.0单端拉232.633.0N60.00150.151 （拉端）2.0单端拉23.0

6、33.0N70.00150.151 （拉端）2.6两端拉221.0端横梁预应力布置参数预应力筋编号K取值卩取值预应力筋分段长度（m拉形式N10.00150.151 （拉端）4.3两端拉24.0N20.00150.151 （拉端）4.8两端拉23.5端横梁预应力布置参数预应力筋编号K取值卩取值预应力筋分段长度（m拉形式N10.00150.151 （拉端）4.3两端拉24.0N20.00150.151 （拉端）4.8两端拉23.5横向预应力布置参数预应力筋编号K取值卩取值预应力筋分段长度（m拉形式N0.00150.151 （拉端）2.00两端拉20.5039.75钢绞线截面积和弹性模量则根据试验数

7、据取：Ag=140.9mm2曰=1.98 X105MPa将已知数据按实际情况代人、公式，即可求的计算钢绞线的伸长量厶L5、3X 30m箱梁纵向预应力筋N1、N1' 15© s15.24的伸长量计算：第一段拉端拉力：P=( 0.75 X 1860X 140.9 X 15) /1000 = 2948.33KN。参数 kx+u 0 = 0.0015 X 3.9+0.15 X 0.3668 = 0.0609 ,参数 e- (kx+u0) = 0.9409 ,截面积 Ap= 140.9 X 15= 2113.5mm第一段理论伸长值为： L=( P (1-e- (kx+u0)X L)/(

8、 ApX EpX( kx+u 0)=2948330X 3900X( 1-0.9409 ) /2113.5 X 198000X 0.0609=26.67 (mm：第二段交界点拉力：Px= PXe- (kx+u0)=2948.33 X 0.9884 = 2914.13KN。参数 kx+u 0= 0.0015 X 7.8+0.15 X 0= 0.0117 ,参数 e- (kx+u0) = 0.9884 ,截面积 Ap= 140.9 X 15= 2113.5mm第二段理论伸长值为： L=( PXX L)/(ApXEpX( kx+u 0)=2914130X 7800X( 1-0.9884 ) /2113

9、.5 X 198000X 0.0117=53.85(mm：第三段交界点拉力：Px= PXe - (kx+u0)=2914.13 X 0.9618 = 2802.92KN。参数 kx+u 0 = 0.0015 X 8.1+0.15 X 0.178 = 0.0389 ,参数 e- (kx+u0) = 0.9618 ,截面积 Ap= 140.9 X 15= 2113.5mm第三段理论伸长值为： L=( Pxx L)/(ApXEpX( kx+u 0)=2802920X 8100X( 1-0.9618 ) /2113.5 X 198000X 0.0389=53.28(mm：第四段交界点拉力：Px= PX

10、e - (kx+u0)=2802.92 X 0.9896 = 2773.65K2参数 kx+u 0 = 0.0015 X 7+0.15 X 0= 0.0105 ,参数 e- (kx+u0) = 0.9896 ,2截面积 Ap= 140.9 X 15= 2113.5mm。第四段理论伸长值为： L=( PXX L)/(ApXEpX( kx+u 0)=2773650X 7000X( 1-0.9896 ) /2113.5 X 198000X 0.0105=45.95(mr)：第五段交界点拉力：-(kx+u 0)Px= PXe ()=2773.65 X 0.9618 = 2667.81KN。参数 kx+

11、u 0 = 0.0015 X 8.1+0.15 X 0.178 = 0.0389 ,参数 e- (kx+u0) = 0.9618 ,截面积 Ap= 140.9 X 15= 2113.5mm第五段理论伸长值为： L=( Pxx L)/(ApXEpX( kx+u 0)=2667810X 8100X( 1-0.9618 ) /2113.5 X 198000X 0.0389=50.71(mm：第六段交界点拉力：Px= PXe(kx+u0)=2667.81 X 0.9948 = 2653.84KN。参数 kx+u 0 = 0.0015 X 3.5+0.15 X 0= 0.0053 ,参数 e- (kx+

12、ue) = 0.9948 ,截面积 Ap= 140.9 x 15= 2113.5mm第六段理论伸长值为： L=( Pxx L)/(ApXEpX( kx+u e)=2653840X 3500x( 1-0.9948 ) /2113.5 x 198000X 0.0053=21.78 (mm综合、计算数据，半幅孔道纵向预应力筋钢束理论伸长值为： L= 26.67+53.85+53.28+45.95+50.71+21.78 = 254.35mm 据 此可得纵向预应力筋 N1、N1'理论计算伸长值为：252.24 x 2= 504.48mm;重复上述计算过程，即可求得：N2、N2' 15

13、© s15.24 理论计算伸长值为：266.5 x 2 = 533mm;N3 N3' 15 © s15.24 理论计算伸长值为：279.5 x 2 = 559mm;N4-7© s15.24理论计算伸长值为：70mm;N5-7© s15.24理论计算伸长值为：247mm;N6-7© s15.24理论计算伸长值为：56mm;N7 7© s15.24 理论计算伸长值为：159.5 x 2= 319mm;6、3x30m箱梁端横梁预应力筋N112© s15.24的伸长量计算：第一段拉端拉力：P=( 0.75 x 1860x 1

14、40.9 x 12) /1000 = 2358.67KN。参数 kx+u e= 0.0015 x 4.3+0.15 x 0.2304 = 0.0410 ,参数 e- (kx+ue) = 0.9598 , 截面积 Ap= 140.9 x 12= 1690.8mm 第一段理论伸长值为: L=( P (1-e- (kx+ue)x L)/( Apx Epx( kx+u 0)=2358670X 4300X( 1-0.9598 ) /1690.8 X 198000X 0.0410=29.66 (mm：第二段交界点拉力：Px= PXe- (kx+ue)=2358.67 X 0.9940 = 2344.52K

15、N。参数 kx+u 0 = 0.0015 X 4+0.15 X 0= 0.006 ,参数 e (kx+ue) = 0.9940 ,截面积 Ap= 140.9 X 15= 1690.8mm。第二段理论伸长值为： L=( Fxx L)/(ApXEpX( kx+u 0)=2344520X 4000X( 1-0.9940 ) /1690.8 X 198000X 0.006=28.01 (mm综合、计算数据，3X 30m箱梁端横梁半幅孔道预应力筋钢束理论 伸长值为： L= 29.66+28.01 = 57.67mm据此可得端横梁预应力筋 N1理论 计算伸长值为：57.67 X 2= 115.35mm;重

16、复上述计算过程，即可求得：N2-12© s15.24 理论计算伸长值为：57.11 X2= 114.22mm;7、3X30m箱梁中横梁预应力筋N115© s15.24的伸长量计算：第一段拉端拉力：P=( 0.75 X 1860X 140.9 X 15) /1000 = 2948.33KN。参数 kx+u 0 = 0.0015 x 4.3+0.15 x 0.2304 = 0.0410,参数 e- (kx+u0) = 0.9598 ,截面积 Ap= 140.9 x 15= 2113.5mm第一段理论伸长值为： L=( P( 1-e-(kx+u0)x L)/( Apx Epx(

17、kx+u 0)=2948330X 4300x( 1-0.9598 ) /2113.5 x 198000X 0.0410=29.66 (mm：第二段交界点拉力：Px= Pxe-(kx+u0)=2948.33 x 0.9940 = 2930.7KN。参数 kx+u 0 = 0.0015 x 4+0.15 x 0= 0.006 ,参数 e- (kx+u0) = 0.9940 ,截面积 Ap= 140.9 x 15= 2113.5mm第二段理论伸长值为： L=( Fxx L)/(ApxEpx( kx+u 0)=2930700x 4000x( 1-0.9940 ) /2113.5 x 198000x 0

18、.006=28.01 (mm综合、计算数据，3x 30m箱梁中横梁半幅孔道预应力筋钢束理论 伸长值为： L= 29.66+28.01 = 57.67mm据此可得中横梁预应力筋 N1理论 计算伸长值为：57.67 x 2= 115.35mm;重复上述计算过程，即可求得：N2-15© s15.24 理论计算伸长值为：57.11 x2= 114.22mm;8 3X30m箱梁横向预应力筋N13© s15.24的伸长量计算：第一段拉端拉力：P=( 0.75 X 1860X 140.9 X 3) /1000 = 589.67KN参数 kx+u 0 = 0.0015 X 2+0.15 X

19、 0= 0.003 ,参数 e- (kx+u0) = 0.997,截面积 Ap= 140.9 X 3 = 422.7mm。第一段理论伸长值为： L=( P (1-e- (kx+u0)X L)/( ApX EpX( kx+u 0)=589670X 2000X( 1-0.997 ) /422.7 X 198000X 0.003=14.09 (mm：第二段交界点拉力：Px= PXe- (kx+u0)=589.67 X 0.9918 = 584.83N。参数 kx+u 0 = 0.0015 X 0.5+0.15 X 0.0499 = 0.0082 ,参数 e- (kx+u0) = 0.9918 ,截面

20、积 Ap= 140.9 X 3 = 422.7mm。第二段理论伸长值为： L=( P<x L)/(ApXEpX( kx+u 0)=584830X 500X( 1-0.9918 ) /422.7 X 198000X 0.0082=3.49 (mm：第三段=584.83 X 0.9855 = 576.33N。参数 kx+u 0 = 0.0015 X 9.75+0.15 X 0 = 0.0146 ,参数 e- (kx+u0) = 0.9855 ,2截面积 Ap= 140.9 X 3 = 422.7mm。第三段理论伸长值为： L=( PXX L)/(ApXEpX( kx+u 0)=576330X

21、 9750X( 1-0.9855 ) /422.7 X 198000X 0.0146=66.68 (mm综合、计算数据，3X 30m箱梁横向预应力半幅孔道预应力筋钢束理论伸长值为： L= 14.09+3.49+66.68 = 84.26mm据此可得横向预应 力筋N理论计算伸长值为：84.26 X 2= 168.52mm;根据工程进展，本预应力施工作业指导书主要针对标准段3X 30m 4X30m 5X30m 30+40+30m跨、16m预应力空心板梁及 25m预应力空心板 梁。具体的伸长量计算数值详见附表。四、拉力与油表读数对应关系预应力筋控制拉力 P=cconXAgXn,其中：n 为每束钢绞线

22、根数，Ag为实测钢绞线截面积。以标准段3X30m箱梁纵向预应力筋为例，贝心1、3X 15.24钢束拉控制力为P=1395X140.9X 3= 589.67KN;2、4X 15.24钢束拉控制力为P=1395X140.9X 4= 786.22KN;3、7X 15.24钢束拉控制力为P=1395X140.9X 7= 1375.89KN;4、15X 15.24 钢束拉控制力为 P=1395X 140.9 X 12= 2358.67KN。5、15X 15.24 钢束拉控制力为 P=1395X 140.9 X 15= 2948.33KN。拉力与油表读数对应关系项目千斤顶 编号油表编号控制拉力(KN)T

23、con X Ag X n公称油压P ( Mpa)线性回归方程10%20%100%s3© 15.29113062735589.682.514.8421.58P=29.76X油表压 力-20.25911310617589.672.584.9319.51P=29.29X油表压 力-20.21s4© 15.29113062735786.2223.206.1527.84P=29.76X油表压 力-20.25911310617786.2223.296.2926.51P=29.29X油表压 力-20.21s7© 15.291130627351375.895.2610.0846.

24、60P=29.76 X油表压 力-20.2591131006171375.895.4210.3647.51P=29.29 X油表压 力-20.21s12 © 15.210303482662358.673.476.6729.87P=80.0X油表压力-43.8210302887582358.673.316.5230.71P=77.5X油表压力-22.57s15 © 15.210303482662948.334.348.1537.31P=80.0 X油表压力-43.8210302887582948.334.138.0838.34P=77.5 X油表压力-22.57五、伸长值的控

25、制预应力筋拉时，应先调整到初应力°。，该初应力控制在0.1 (T k，伸长值应从初应力时开始量测。预力筋的实际伸长值除量测的伸长值外， 必须加 上初应力以下的推算伸长值。预应力值拉的实际伸长值 L(mm),可按下式计算： L=A LM L2式中： L1从初应力至最大拉力间的实测伸长值(mm L2初应力以下的推算伸长值(mm,可采用相邻级的伸长值拉预应力钢绞线时，采用应力应变双控制，伸长值应使用测量精度不大 于士 1mm勺标尺测量，测量方法为在初应力下测量外露预应力筋至固定参考 点的位置，再测量控制应力下外露预应力筋至固定参考点位置，其差值减去远端工具锚具回缩值，即为初应力至终应力下的伸长值，再加上初应力以下 推算伸长值即为总伸长。若两端同时拉同时量测，则需把差值相加，即为初 应力至终应力之间的伸长值。如果实际伸长值超出计算伸长值的士 6%则应 暂停拉，在采取措施后，方可继续拉。伸长值校核应在拉过程中同时校核。 实测伸长值与理论伸长值误差应控 制在±6%之若超出此围应停止拉，待查明原因，纠正后方可继续拉。比较 公式：-6%<(S - L) / L< 6% L为修正后的伸长值。六、质量保证措施由于预应力工程属隐蔽工程，施工好后