30m箱梁梁预应力张拉计算书-模量195解析

1、青兰高速人民路互通至广府古城公路工程 青兰高速跨线桥 30m 箱梁预应力张拉计算书 中冶交通工程技术有限公司邯郸广府旅游路工程项目经理部 20112011 年 1111 月 1 1 日第 1 章 工程概况 . 第 2 章 张拉力计算 . 第 3 章 张拉工艺流程质量控制 . 第 4 章 张拉注意事项及安全技术 . 第 1 章工程概况 本计算书适用于广府旅游路项目 K1+281.641 跨线桥工程。该桥为 4X 30m 预应力砼连续箱梁采用先简支后连续结构桥梁，全长 126.006 m 主梁由 预制 C50 预应力混凝土 30m 箱梁,和现浇砼桥面组合而成后采用张拉预应力施 工，预应力钢铰线，符

2、合采用标准(GB/T5224-1995)公称直径 15.2mm 的高强度 低松驰钢绞线，抗拉强度标准 1860MPa 公称面积为 140mm。锚具采用 15-4、 15-5 型锚具，自锚式夹片。 钢绞线采用符合 GB/T 5224-2003 标准的低松弛高 强度钢绞线，单根钢绞线公称直径 s15.20,钢绞线的面积 Ap=140mm2,钢 绞线的标准强度 fpk=1860MPa,松弛率p=0.035,弹性模量 Ep=1.95X 105Mpa。 松弛系数=0.3,管道摩擦系数 尸 0.25,管道偏差系数 k=0.0015;根据设计要 求，配备 YZH-150 千斤顶 2 台，YBZ2X 2-50

3、A 高压电动油泵 2 台，压力表四 块,上述设备均应在法定权威机构进行标定。 施工要求 (1) 预应力施工需计算书经审批且监理工程师在场的前提下才能进行张 拉作业施工。 (2) 当气温低于+5C或超过+35C时禁止施工。 (3) 箱梁的砼强度达到案 100%标准强度后可张拉预应力钢束，采取两端 同时张拉，每次张拉一束钢绞线，张拉前应检查预应力钢束是否在 管道内移动正常， 张拉顺序为不少于 7 天且锚下砼达 100%设计强度。 以 N1-N4预应力束张拉完后，边梁边跨跨中起拱手 1.6cm,边梁中跨 跨中起拱1.13cm,中梁边跨跨中起拱手 1.66cm，中梁中跨跨中起拱 1.18cm。 4)

4、预应力张拉采用两端对称，张拉方法采用伸长值和张拉控制应力， 双控实际伸长值与理论伸长量控制在 6%以内，否则应停止施工 待查明原因采取措施后方可继续张拉。第 2 章张拉力计算 1. 张拉程序 0 T5% Sk TO% S kTOO% S k （持荷 5min 锚固） 2. 锚下控制力 0.75 x 1860mpa=1395 mpa 张拉控制力单根 R=1395mpX 140mri=195.3KN 锚下控制应力为：195.3X 4=781.2KN （ 15-4 型）； 195.3X 5=976.5KN （15-5 型）。 3. 平均张拉力计算 Pp=Pk 1-e-（kx+ e）： /kx+ H

5、Pp：预应力筋平均张拉力（N） Pk：预应力筋张拉端的张拉力（N） x:从张拉端到计算截面的孔道长度（m） e :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，k=0.0015 口预应力筋与孔道壁的摩擦系数，尸 0.25 4. 理论伸长值计算： L=P p X_/A p Ep 式中： Pp：预应力筋平均张拉力（N） L :预应力筋长度（mm） Ap：预应力筋截面积（N*140 伽2） Ep：预应力筋弹模（Mpa） Ep=1.95X105Mpa 施工中伸长值的误差应控制在士 6%之内。丄0G2.5丄证 系数: k=0.0015、 a =0.25

6、卜 即： L x( 1-6% ) L 实际v LX( 1+6%) 钢绞线张拉控制力计算、平均张拉力计算、伸长值计算表如下: 相关参数 采用金属波纹管，管道摩擦系数a =0.25 ,管道偏差系数 k=0.0015。 预应力组合箱梁张拉使用钢材为低松驰、高强度的预应力钢绞线, 单根钢 绞线直 径为 j15.2mm,钢绞 线截 面积 A=140mng标 准强 度 fpK=1860Mpa 弹性模量为 Ep=1.95 X 105Mpa 张拉锚下控制应力为 =0.75f pk =1395Mpa。 各束钢绞线张拉时相关值计算如下: (一)中跨 N: 钢绞线股数：n = 5 根 钢绞线强度：Ryb =1860

7、Mpa 钢绞线截面积：Ag = 140mm2 钢绞线弹性模量：E=195 Gpa 张拉力：P=Fybx 0.75 X AgX N=1860X 0.75 X 140X 5=976.5KN 1、 2、 1、 张拉力计算 系数：k=0.0015、卩=0.25 分段终点力计算 x( m 6 (rad) kx+u日 丿3日 P(KN) PP(KN) L AB 12.4825 0 0.01872375 0.98145045 976.5 967.41 0.0885 BC 1.9625 0.087266461 0.024760365 0.97554366 967.41 955.54 0.0137 CD 0.8

8、45 0 0.0012675 0.9987333 964.51 954.93 0.0059 2、 伸长量计算 LAB=967.41 X 12.4825/5 X 140X 195=0.0885m LBC=955.54 X 1.9625/5 X 140X 195=0.0137m LCD=954.93 X 0.845/5 X140X 195=0.0059m L=0.0885+0.0137+0.0059=0.1081m 总伸长量： =2X 0.1081=0.2162m 与设计伸长值差：21.62 20.8 = 0.82cm N2: 钢绞线股数：n = 4 根 1、 张拉力计算 钢绞线强度：Ryb =1

9、860Mpa 钢绞线截面积： A = 140mm2 钢绞线弹性模量：E=195 Gpa 张拉力：P=RbX 0.75 X AgX N=186(X 0.75 X 140X 4=781.2KN 分段终点力计算 x( m 日（rad） kx+u0 q_(kxdu8 P(KN) Pp(KN L AB 10.876 0 0.016314 0.98381835 781.20 774.86 0.0772 BC 1.9625 0.0872641 0.024760365 0.97554366 774.86 765.35 0.0138 CD 2.467 0 0.0037005 0.99630634 765.35

10、763.93 0.0173 2、 伸长量计算 LAB=774.86 X 10.876/4 X 140X 195=0.0772m LBC=765.35 X 1.9625/4 X 140X 195=0.0138m LCD=763.93 X 2.467/4 X 140 X 195=0.0173m L=0.0772+0.0138+0.0173=0.1082m 总伸长量： =2X 0.1082=0.2164m 与设计伸长值差：21.64 20.8 =0.84cm 钢绞线股数：n = 4 根 1、 张拉力计算 钢绞线强度：Ryb =1860Mpa与设计伸长值差：21.65 20.8 = 0.85cm 钢绞

11、线截面积：Ag = 140mm2 钢绞线弹性模量：E=195 Gpa 张拉力：P=Fybx 0.75 X AgX N=1860X 0.75 X 140X 4=781.2KN 系数：k=0.0015、 =0.25 LAB=775.79 X 9.27/4 X 140X 195=0.0659m LBC=766.27 X 1.9625/4 X 140X 195=0.0138m LCD=763.92 X 4.089/4 X 140X 195=0.0286m L=0.0659+0.0138+0.0286=0.1082m 4C89 x( m 日(rad) kx+u日 -(kxdu e P(KN) Pp(KN

12、 L AB 9.27 0 0.013905 0.98619123 781.20 775.79 0.0659 BC 1.9625 0.087266461 0.024760365 0.97554366 775.79 766.27 0.0138 CD 4.089 0 0.0061335 0.99388527 766.27 763.92 0.0286 B 匚4 3 分段终点力计算 与设计伸长值差：21.65 20.8 = 0.85cm 总伸长量： =2X 0.1082=0.2165m LCD=766.99 X 12.857/4 X 140X 195=0.0903m N4: 钢绞线股数：n = 4 根

13、1、 张拉力计算 钢绞线强度：Ryb =1860Mpa 钢绞线截面积：Ag = 140mm2 钢绞线弹性模量：E=195 Gpa 张拉力：P二RbX 0.75 X AgX N=1860X 0.75 X 140X 4=781.2KN 系数：k=0.0015、 =0.25 z什I 寻* 丄 一 _ Q M 分段终点力计算 x( m 日(rad) kx + u日 -(kx4u8 e P(KN) P( KN L AB 1.983 0 0.0029745 0.99702992 781.20 780.04 0.0142 BC 0.3665 0.055850535 0.014512384 0.9855924

14、1 780.04 774.41 0.0026 CD 12.857 0 0.0192855 0.98089928 774.41 766.99 0.0903 2、 伸长量计算 LAB=780.04 X 1.983/4 X 140X 195=0.0142m LBC=774.41 X 0.3665/4 X 140X 195=0.0026m L=0.0142+0.0026+0.0903=0.1071m 总伸长量： =2X 0.107 仁 0.2073m 与设计伸长值差：21.41 20.7 = 0.71cm （二）边跨 N: 钢绞线股数：n = 5 根 1、 张拉力计算 钢绞线强度：Ryb =1860M

15、pa 钢绞线截面积：Ag -140mm2 钢绞线弹性模量：E=195 Gpa 张拉力：P 二 RbX 0.75 X AgX N=1860X 0.75 X 140X 5=976.5KN 系数：k=0.0015、 =0.25 分段终点力计算 x( m 日(rad) kx +u日 -(kxHuG) e P(KN) PP (KN) L AB 12.4825 0 0.01872375 0.98145045 976.50 967.41 0.0885 BC 1.9625 0.087266461 0.024760365 0.97554366 967.41 955.54 0.0137 CD 0.845 0 0.

16、0012675 0.9987333 955.54 954.93 0.0059 A1B1 10.762 0 0.016143 0.9839866 976.50 968.66 0.0764 B1C1 1.9625 0.087266461 0.024760365 0.97554366 968.66 956.77 0.0138 C1D 2.655 0 0.0039825 0.99602542 956.77 954.86 0.0186 2、 伸长量计算 LAB=967.41 X 12.4825/5 X 140X 195=0.0885m LBC=955.54 X 1.9625/5 X 140X 195=0

17、.0137m LCD=954.93 X 0.845/5 X140X 195=0.0059m LAIBI=968.66 X 10.762/5 X 140X 195=0.0764m LB1C=956.77 X 1.9625/5 X 140X 195=0.0138m LC1D=954.86 X 2.655/5 X 140X 195=0.0186m 总伸长量： =0.0885+0.0137+0.0059+0.0764+0.0138+0.0186=0.2168m 与设计伸长值差：21.68 20.9 = 0.78cm N2: 钢绞线股数：n = 5 根 1、 张拉力计算 钢绞线强度：Ryb =1860M

18、pa 钢绞线截面积：A -140mm2 钢绞线弹性模量：E=195 Gpa 张拉力：P=Fybx 0.75 X AgX N=1860X 0.75 X 140X 5=976.5KN 系数：k=0.0015、 =0.25 I I i l! Y I 卬此 巾 - :匸二击匕 U 亠当 分段终点力计算 x( m 日(rad ) kx +u& q_(kx 如 B D P(KN) Pp(KN) L AB 10.876 0 0.016314 0.98381835 976.50 968.58 0.0772 BC 1.9625 0.087266461 0.024760365 0.97554366 968

19、.58 956.69 0.0138 CD 2.456 0 0.003684 0.99632278 956.69 954.93 0.0172 A1B1 9.155 0 0.0137325 0.98636136 976.50 969.83 0.0650 B1C1 1.9625 0.087266461 0.024760365 0.97554366 969.83 957.92 0.0138 C1D 4.256 0 0.006384 0.99363633 957.92 954.87 0.0298 2、 伸长量计算 LAB=968.58 X 10.876/5 X 140X 195=0.0772m LBC=

20、956.69 X 1.9625/5 X 140X 195=0.0138m LCD=954.93 X 2.456/5 X 140X 195=0.0172m LAIBI=969.83 X 9.155/5 X 140X 195=0.0650m LBIC=957.92 X 1.9625/5 X 140X 195=0.0138m LC1D=954.87 X 4.256/5 X 140X 195=0.0298m 总伸长量： =0.0772+0.0138+0.0172+0.0650+0.0138+0.0298=0.2167m 与设计伸长值差：21.67 20.8 = 0.87cm 钢绞线股数：n = 5 根

21、 1、 张拉力计算 钢绞线强度：Ryb =1860Mpa 钢绞线截面积：Ag = 140mm2 钢绞线弹性模量：E=195 Gpa 张拉力：P二RbX 0.75 X AgX N=1860X 0.75 X 140X 5=976.5KN 系数：k=0.0015、 =0.25 JC Hi x( m 日(rad ) kx +uT -(kxH B e P(KN) Pp(KN L AB 9.27 0 0.013905 0.98619123 976.50 969.74 0.0659 BC 1.9625 0.087266461 0.024760365 0.97554366 969.74 957.84 0.01

22、38 CD 4.089 0 0.0061335 0.99388527 957.84 954.90 0.0286 A1B1 7.549 0 0.0113235 0.98874037 976.50 970.99 0.0537 B1C1 1.9625 0.087266461 0.024760365 0.97554366 970.99 959.07 0.0138 C1D 5.856 0 0.008784 0.99125447 959.07 954.87 0.0410 -I 2、 伸长量计算 1i.的 分段终点力计算 C】 BL LAB=969.74 X 9.27/5 X 140X 195=0.0659

23、m LBC=957.84 X 1.9625/5 X 140X 195=0.0138m LCD=954.90 X 4.089/5 X140X 195=0.0286m LAIBI=970.99 X 7.549/5 X 140 X 195=0.0537m LBIC=959.07 X 1.9625/5 X 140X 195=0.0138m LCID=954.87 X 5.856/5 X 140X 195=0.0410m 总伸长量： =0.0659+0.0138+0.0286+0.0537+0.0138+0.0410=0.2167m 与设计伸长值差：21.67 20.8 = 0.87cm Nl: 钢绞线

24、股数：n = 4 根 1、 张拉力计算 钢绞线强度：Ryb =1860Mpa 钢绞线截面积：A -140mm2 钢绞线弹性模量：E=195 Gpa 张拉力：P二RbX 0.75 X AgX N=1860X 0.75 X 140X 4=781.2KN 系数：k=0.0015、卩=0.25 分段终点力计算 x( m 日(rad ) kx +ue _(3日 e P(KN) Pp(KN L AB 1.983 0 0.0029745 0.99702992 781.20 780.04 0.0142 BC 0.3665 0.055850535 0.014512384 0.98559241 780.04 77

25、4.41 0.0026 CD 12.857 0 0.0192855 0.98089928 774.41 766.99 0.0903 A1B1 1.983 0 0.0021495 0.99785281 781.20 780.04 0.0142 B1C1 0.3665 0.055850535 0.014512384 0.98559241 780.04 774.41 0.0026 C1D 12.994 0 0.019491 0.98069772 774.41 766.91 0.0913 2、 伸长量计算 LAB=780.04 x 1.983/4 X140X 195=0.0142m LBC=774.4

26、1 x 0.3665/4 x 140X 195=0.0026m LCD=766.99 x 12.857/4 x 140X 195=0.0903m LAIBI=780.04 x 1.983/4 x 140 x 195=0.0142m LBIC=774.41 x 0.3665/4 x 140 x 195=0.0026m LCID=766.91 x 12.994/4 x 140 x 195=0.0913m 总伸长量： =0.0142+0.0026+0.0903+0.0142+0.0026+0.0913=0.2151m 与设计伸长值差：21.51 20.8 = 0.71cm 第 3 章 张拉工艺流程质

27、量控制 1、张拉工艺流程图 （见附图 ） 2、张拉质量控制 （1）材料的质量控制 1、钢绞线进场必须有合格证，入场后必须进行复检。从每批钢绞线任取 3 盘，并从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根试样进行表面质量、直 径偏差和力学性能试验。如每批少于 3 盘，则应逐盘取样进行上述试验。试 验结果如有一项不合格时，则不合格盘报废，并在从该批未试验过的钢绞线 中取双倍数量的试样进行该不合格的复检，如仍有一项不合格，则该批钢绞 线为不合格。每批钢绞线的重量应不大于 60t。 2、钢绞线的锚具、夹具和连接器应具有可靠的锚固性能、足够的承载能 力和良好的适用性，能保证充分发挥钢绞线的强度。进场时必须按出

28、厂合格 证和质量保证书核查其锚固性能类别、 型号、规格及数量以及进行外观检查、 硬度检验、静载锚固性能试验。 （2）张拉质量控制 1、钢绞线编束时，钢束要顺直，不得扭结，其头部要适当前后错位。施 加预应力前对梁体混凝土进行检查。当梁体砼强度达到设计要求后，方准施 加预应力。 2、开工前对千斤顶和油压表等设备进行配套检验， 正常情况下油压表校 正有效期 限不得超过一年，千斤顶校正有效期限不得超过六个月。使用过程 中并应经常检查，定期检修校正。 3、两端对称张拉，张拉顺序为 N1、N3、N2、 N4 两端对称张拉。 4、张拉力应缓慢均匀地上升或下降， 预应力筋的锚固应在张拉控制应力 处于稳定状态下

29、进行，锚固阶段，张拉端预应力筋的回缩，锚固变形量不应 大于 6mm。 5、张拉过程中，如遇到下列情况之一时，张拉设备需重新校验： a 张拉时预应力钢绞线连续断裂。 b、 油压系统油封损坏，漏油严重。 c、 油压表指针不能退回零点。 d、 实测预应力筋的伸长值与计算值相差过大（在 6%以上）。 e、 千斤顶调换新油压表。 6、 安装张拉设备时，对直线预应力筋，应使张拉力的作用线与孔道的中 心重合；对曲线预应力，应使张拉力的作用线与曲线孔道末端中心点的切线 重合，不得偏移。 7、 预应力筋张拉采用双控，以应力控制为主控，记录其伸长值，加经校 核。 3、张拉程序 （1）预张拉，按现行施工规范给定的初张拉应力值张拉，并记录伸长值