某市政工程橋梁m箱梁預(yù)應(yīng)力張拉計算書

25m預(yù)制箱梁預(yù)應(yīng)力張拉計算書南中央大道xxxxx橋25m預(yù)制箱梁預(yù)應(yīng)力張拉計算書南中央大道xxxxxx橋橋25m箱梁預(yù)應(yīng)應(yīng)力張拉計計算書編制：審核：審批：2011-2--28目錄HYPERLINK\l"_Toc255043879"25m預(yù)制箱梁后張法預(yù)應(yīng)力張拉計算書3HYPERLINK\l"_Toc255043880"1、工程概況3HYPERLINK\l"_Toc255043881"2、后張法鋼絞線理論伸長值計算公式及參數(shù)4HYPERLINK\l"_Toc255043882"2.1、力學(xué)指標(biāo)及計算參數(shù)4HYPERLINK\l"_Toc255043883"2.2、理論伸長值的計算4HYPERLINK\l"_Toc255043884"2.3、實際伸長值的量測及計算5HYPERLINK\l"_Toc255043885"3、設(shè)計對預(yù)應(yīng)力工藝的有關(guān)要求6HYPERLINK\l"_Toc255043886"3.1、對混凝土強度、齡期的要求6HYPERLINK\l"_Toc255043887"3.2、對張拉力的要求6HYPERLINK\l"_Toc255043888"3.3、對伸長值的要求6HYPERLINK\l"_Toc255043889"3.4、對壓漿工藝的要求6HYPERLINK\l"_Toc255043890"4、后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線理論伸長值的計算6HYPERLINK\l"_Toc255043891"5、千斤頂張拉力與對應(yīng)油表讀數(shù)的計算7HYPERLINK\l"_Toc255043892"5.1、鋼絞線張拉控制應(yīng)力的計算7HYPERLINK\l"_Toc255043893"5.2、油表檢測結(jié)果8HYPERLINK\l"_Toc255043894"5.3、油表讀數(shù)的計算9HYPERLINK\l"_Toc255043895"6、實際伸長值的計算及量測10HYPERLINK\l"_Toc255043896"6.1、實際伸長值的計算10HYPERLINK\l"_Toc255043897"6.2、實際伸長值的量測1025m預(yù)制箱梁后張法預(yù)應(yīng)力張拉計算書工程概況橋梁全長315m，橋面全寬40米，斷面分配形式：3m（欄桿+人行道）+3m（非機動車道）+2m（側(cè)分帶）+11m（機動車道）+2m（中分帶）+11m（機動車道）+2m（側(cè)分帶）+3m（非機動車道）+3m（人行道+欄桿）=40m。設(shè)計橋跨布置為：4×25m＋40m＋60m＋40m＋3×25m，主橋為三跨變截面連續(xù)箱梁結(jié)構(gòu)，引橋為25m跨裝配式小箱梁結(jié)構(gòu)。本計算書針對引橋的預(yù)制箱梁。預(yù)制箱梁分布于橋前4跨及后3跨，分中跨中梁、中跨邊梁、邊跨中梁、邊跨邊梁四種型號，共84片梁。各梁的預(yù)應(yīng)力筋分布情況如下表所示：箱梁名稱數(shù)量(片)腹板N1、N22底板N3、N44頂板T1、T22波紋管鋼絞線波紋管鋼絞線波紋管鋼絞線中跨中梁24φ內(nèi)554φs15.2φ內(nèi)503φs15.2φ內(nèi)90*255φs15.2中跨邊梁12φ內(nèi)554φs15.2φ內(nèi)503φs15.2φ內(nèi)90*255φs15.2邊跨中梁32φ內(nèi)554φs15.2φ內(nèi)554φs15.2φ內(nèi)90*255φs15.2邊跨邊梁16φ內(nèi)554φs15.2φ內(nèi)554φs15.2φ內(nèi)90*255φs15.225m預(yù)制箱梁為單箱單室構(gòu)造，梁高1.4m，梁底寬1m，中梁頂寬2.4m，邊梁頂寬2.85m，砼強度C50。預(yù)應(yīng)力筋均為縱向，分布在底板、腹板及頂板，其中底板4束，腹板4束，頂板5束，對稱于梁橫斷方向中線布置。鋼絞線采用符合GB/T5224-2003標(biāo)準(zhǔn)的低松馳高強度預(yù)應(yīng)力鋼絞線，單根鋼絞線直徑φs15.2，標(biāo)準(zhǔn)強度Ryb=1860MPa，公稱截面積Ap=139mm2，彈性模量Ep=1.95*105MPa，松馳系數(shù):0.3。試驗檢測的鋼絞線彈性模量Ep=1.91*105MPa。預(yù)應(yīng)力管道采用塑料波紋管，腹板及底板為圓孔，所配錨具為M15-3及M15-4，頂板為長圓孔，所配錨具為BM15-5。后張法鋼絞線理論伸長值計算公式及參數(shù)后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線在張拉過程中，主要受到兩方面的因素影響：一是管道彎曲影響引起的摩擦力，二是管道偏差影響引起的摩擦力。導(dǎo)致鋼絞線張拉時，錨下控制應(yīng)力沿著管壁向梁跨中逐漸減小，因而每一段的鋼絞線的伸長值也是不相同的。2.1、力學(xué)指標(biāo)及計算參數(shù)預(yù)應(yīng)力筋力學(xué)性能指標(biāo)及相關(guān)計算參數(shù)如下：※彈性模量：Ep=1.91*105MPa※標(biāo)準(zhǔn)強度：Ryb=1860MPa※張拉控制應(yīng)力：σcon=0.75*Ryb=1395MPa※鋼絞線松馳系數(shù)：0.3※孔道偏差系數(shù)：κ=0.0015※孔道摩阻系數(shù)：μ=0.15※錨具變形及鋼束回縮每端按6mm計2.2、理論伸長值的計算根據(jù)《公路橋梁施工技術(shù)規(guī)范》(JTJ041-2000)，關(guān)于預(yù)應(yīng)筋伸長值的計算按如下公式進行：（公式1）式中：ΔL——各分段預(yù)應(yīng)力筋的理論伸長值（mm）；Pp——預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力（KN）；L——預(yù)應(yīng)力筋的長度（m）；Ap——預(yù)應(yīng)力筋的截面面積（mm2）；Ep——預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（Mpa）。預(yù)應(yīng)力筋的平均張拉力Pp按如下公式計算：（公式2）上式中：P——預(yù)應(yīng)力筋張拉端的張拉力（KN）；θ——從張拉端至計算截面曲線孔道部分切線的夾角之和（rad）；x——從張拉端至計算截面的孔道長度，整個分段計算時x等于L（m）；k——孔道每米局部偏差對摩擦的影響系數(shù)（1/m），；μ——預(yù)應(yīng)力筋與孔道壁之間的磨擦系數(shù)。上式中的k值在管道彎曲及直線部分全長均應(yīng)考慮該影響，μ值只在管道彎曲部分考慮該系數(shù)的影響。預(yù)應(yīng)力張拉端的張拉力P值按如下公式計算：（公式3）上式中：P——預(yù)應(yīng)力筋的張拉力（KN）；σcon——預(yù)應(yīng)力筋的張拉控制力（MPa）；Ap——每根預(yù)應(yīng)力筋的截面面積（mm2）；n——同時張拉預(yù)應(yīng)力筋的根數(shù)；b——超張拉系數(shù)，不超張拉時為1.0。2.3、實際伸長值的量測及計算預(yù)應(yīng)力筋在張拉之前，要先調(diào)整到初應(yīng)力σ0，一般取控制應(yīng)力σcon的10%~15%），本橋取10%，即σ0=0.1σcon=139.5MPa，張拉到初應(yīng)力后再開始張拉和量測伸長值。實測伸長值除張拉時量測的伸長值外，還應(yīng)加上初應(yīng)力時的推處伸長值，先張法還應(yīng)扣除混凝土結(jié)構(gòu)在張拉過程中產(chǎn)生的彈性壓縮值。實際伸長值總量△L的計算公式如下：（公式4）上式中：△L1——從初應(yīng)力至最大張拉力間的實測伸長值（mm）；△L2——初應(yīng)力σ0時推算伸長值（mm）；C——混凝土構(gòu)件在張拉過程中的彈性壓縮值（mm），一般情況下可忽略不計。上式中△L2按下式計算：（公式5）式中各符號的含義與上述相同。設(shè)計對預(yù)應(yīng)力工藝的有關(guān)要求3.1、對混凝土強度、齡期的要求箱梁混凝土強度達(dá)到設(shè)計強度的85%，且混凝土齡期不小于7d時，方可張拉預(yù)應(yīng)力鋼束。3.2、對張拉力的要求預(yù)制梁內(nèi)正彎矩鋼束及墩頂連續(xù)段處的負(fù)彎矩鋼束均采用兩端同時張拉，錨下控制力為0.75*Ryb=1395MPa。施加的預(yù)應(yīng)力采用張拉力與伸長值雙控。3.3、對伸長值的要求當(dāng)預(yù)應(yīng)力張拉到設(shè)計張拉力時，實際伸長值與理論伸長值的誤差應(yīng)控制在6%以內(nèi)，實際伸長值應(yīng)扣除鋼束的非彈性變形的影響，各鋼束伸長值（兩端之和）詳下表：鋼束理論伸長值一覽表（設(shè)計圖）單位：mm項目N1N2N3N4T1T2中跨17317317317250100邊跨1741731731733.4、對壓漿工藝的要求孔道壓漿采用真空輔助壓漿，孔道壓漿采用M50水泥漿，要求壓漿飽滿。水泥漿強度達(dá)到40MPa時箱梁方可吊裝。后張法預(yù)應(yīng)力鋼絞線理論伸長值的計算本橋箱梁預(yù)應(yīng)力筋既有平彎又有豎彎，直線段與曲線段交錯分布，故進行分段計算，靠近張拉端第一段的終點力即為第二段的起點力，每段的終點力與起點力的關(guān)系如下式：（公式6）（公式7）上式中：Pp——分段的平均張拉力（KN）；Pz——分段的終點張拉力（KN）；Pq——分段的起點張拉力（KN）；其余符號的意義同上。其它各段的起終點力可以從張拉端開始進行逐步的計算。中跨及邊跨各鋼束僅計算半邊鋼絞線的伸長量，中跨按計算的伸長量乘以2為總的伸長量，邊跨按計算的半邊的伸長量加中跨半邊的伸長量為總的伸長量。頂板束為直線，不需分段計算。計算鋼束的伸長量時還應(yīng)考慮千斤頂?shù)挠嬎汩L度及工具錨的長度，張拉端還應(yīng)考慮千斤頂及工具錨的長度。千斤頂?shù)挠嬎汩L度為0.35m，工具錨的長度為0.07m。一根鋼絞線張拉端的張拉力：=1395*139*1*0.001*1=193.905KN預(yù)制箱梁區(qū)分中跨及邊跨及不同的鋼束分段進行理論伸長量的計算，中跨的兩端伸長量按半邊梁乘2計，邊跨的兩端伸長量按非連續(xù)端半邊梁加中跨半邊梁計，其計算表詳附表1“25m預(yù)制箱梁預(yù)應(yīng)力筋理論伸長量計算表”，計算結(jié)果如下表：鋼束理論伸長值一覽表（計算結(jié)果）單位：mm項目N1N2N3N4T1T2中跨18318318318257108邊跨183183182183千斤頂張拉力與與對應(yīng)油表表讀數(shù)的計計算5.1、鋼絞線張張拉控制應(yīng)應(yīng)力的計算算根據(jù)設(shè)計圖提供供的數(shù)據(jù)，張張拉控制應(yīng)應(yīng)力σcon==0.75*Ryb=13995MPa，截面積Ap=139mm2，低松馳預(yù)預(yù)應(yīng)力筋不不考慮超張張拉，則按按“公式3”計算得各各預(yù)應(yīng)力張張拉端的張張拉力P值如下表表所示：預(yù)應(yīng)力張拉端的的張拉力單位：KN鋼束規(guī)格1φs15.24φs15.23φs15.25φs15.2錨下張拉力193.9055775.6200581.7155969.52555.2、油表檢檢測結(jié)果本工程使用的油油壓千斤頂頂?shù)男吞枮闉閅CW1000C-2200，是預(yù)應(yīng)應(yīng)力穿心式式通用萬能能型千斤頂頂，與M15型錨具配配套使用，其其公稱張拉拉力10000KN，張拉行行程2000mm。千千斤頂共2套，編號號分別為1109011、1011101，109001#千斤頂配配套使用的的油壓表編編號為123334.103，1011101#千斤頂配配套使用的的油壓表編編號為122333..103。油油表的檢測測結(jié)果如下下表：10901#千千斤頂油表表檢測結(jié)果果負(fù)荷(KN)實測油表讀數(shù)((MPa))回歸方程計算的的油表讀數(shù)數(shù)(MPa))油表偏差(%))02009.339.161.840019.9019.920.160030.2330.681.580041.7341.45-0.7100052.2352.210回歸方程：Y==0.05538155X-1..605XX:力值(KN)Y==油表讀數(shù)數(shù)(MPa))r==0.99998633101101##千斤頂油油表檢測結(jié)結(jié)果負(fù)荷(KN)實測油表讀數(shù)((MPa))回歸方程計算的的油表讀數(shù)數(shù)(MPa))油表偏差(%))02009.439.27-1.740020.2319.96-1.360030.2730.651.380041.2741.350.2100052.2752.04-0.4回歸方程：Y==0.055346XX-1.4422X::力值(KN)Y==油表讀數(shù)數(shù)(MPa))rr=0.99998996從以上兩表中可可知，油表表的最大偏偏差分別為為1.8%%、-1.77%，均出現(xiàn)現(xiàn)在力值為為200KKN處，故故初應(yīng)力不不按回歸方方程計算，但但終值計算算時可以使使用。5.3、油表讀讀數(shù)的計算算按不同的鋼束區(qū)區(qū)分使用不不同的油壓壓千斤頂分分別計算10%σcon、20%σcon、100%%σcon的油油表讀數(shù)，初初應(yīng)力的力力值用內(nèi)插插法計算，終值用回歸方程計算，計算結(jié)果如下表：10901#千千斤頂張拉拉時各階段段的油表讀讀數(shù)單位：MPPa鋼束規(guī)格10%σconn20%σcon100%σcoon力值(KN)讀數(shù)力值(KN)讀數(shù)力值(KN)讀數(shù)1φs15.219.3910.9038.7811.81193.90559.054φs15.277.5623.62155.12447.24775.620040.133φs15.258.1722.71116.34335.43581.715529.705φs15.296.9534.52193.90559.05969.925550.57101101##千斤頂張張拉時各階階段的油表表讀數(shù)單位：MPPa鋼束規(guī)格10%σconn20%σcon100%σcoon力值(KN)讀數(shù)力值(KN)讀數(shù)力值(KN)讀數(shù)1φs15.219.3910.9138.7811.83193.90559.144φs15.277.5623.66155.12447.31775.620040.043φs15.258.1722.74116.34335.49581.715529.685φs15.296.9534.57193.90559.14969.925550.41實際伸長值的計計算及量測測6.1、實際伸伸長值的計計算預(yù)應(yīng)力筋張拉前前，應(yīng)先調(diào)調(diào)整到初應(yīng)應(yīng)力，即110%σcon，再開始張張拉和量測測伸長值，初初應(yīng)力時的的伸長值是是推算值。實實測伸長值值的計算詳“公式4”，初應(yīng)力力時的伸長長值推算按按“公式