现浇连续箱梁预应力张拉计算

1、重庆沙滨路连续箱梁张拉计算预应力施工作业指导书编制：审核:审批:重庆拓达建设集团有限公司2011年5月21日目 录一、 张拉前的准备工作 2二、 张拉程序3三、 张拉控制数据计算 3四、张拉力与油表读数对应关系 14五、伸长值的控制15六、质量保证措施 16七、安全保证措施 17预应力施工作业指导书后张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、张拉前的准备工作1、张拉前需完成梁内预留孔道、制束、制锚、穿束和张拉机具

2、设备的 准备工作。2、张拉作业上岗作业人员必须经过特种作业培训，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、张拉千斤顶、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、张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、张拉程序预应力张拉要求混凝土强度达到 90%且龄期不少于 7 天方可张拉，张 拉时需纵横向钢束交替进行，纵向钢束张拉按先长后短的原则进行作业。张拉工序为：0T初应力T控制应力（持荷2分种锚固）。三、张拉控制数据计算本作业指导书以标准段 3 X30m箱梁纵向和横向预应力筋伸长量计算 为

3、例进行编制。、计算依据1、采用 YJM15 系列自锚性能锚具（即 :YJM15-15 、YJM15-7 ），张拉 设备采用 YCW250 型、 YCW400 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 15.24mm （钢 绞线试验面积Ag = 140.9mm2 ）,标准强度fpk = 1860Mpa,弹性模量Ep = 1.98 xi05Mpa。锚下控制应力：。con = 0.75f pk = 0.75 X1860 = 1395Mpa。3、张拉时采用预应力筋的张拉力与预应力筋的伸长量双控，并以预应 力筋的张拉力控制为主

4、。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 技术规范 JTJ041-2000、理论张拉伸长值的计算1、按现行桥涵施工规范，预应力筋的理论伸长值 L （mm ）为：_=Pp XL/Ap XEp1）（Pp预应力筋的平均张拉力（N）;L 预应力筋的长度（mm ）;Ap 预应力筋的截面积（mm 2）;Ep预应力筋的弹性模量（N/mm 2）。2、预应力筋的平均张拉力为：Pp=P （1-e- （kx+u 0） / （kx+u 0） 2XP 预应力筋张拉端的张拉力（N ）;x 从张拉端至计算截面的孔道长度（m）;0从张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

5、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、交界点张拉力计算公式为：Px=P e - （kx+u 0）3）（3）式中各符号含义上同。4、由图纸设计标准段3 X30m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 )张拉形式N1、N10.00150.151 （张拉端）3.9两端张拉27.8N2、N20.00150.15N3、N30.00150.15N40.00150.15N50.00150.1538.147.058.163.51 （张拉端）4.5两端张拉210.838.144.058.165.01 （张拉端）4.9两端张拉213.937.642

6、.057.666.51 （张拉端）2.0单端张拉25.033.01 （张拉端）2.0单端张拉232.633.0N60.00150.151 （张拉端）2.0单端张拉23.033.0N70.00150.151 （张拉端）2.6两端张拉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）张拉形式N10.00150.151 （张拉端）4.3两端张拉24.0N20.00150.151 （张拉端）4.8两端张拉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）张拉形式N10.00150.151 （张拉端）4.3两端张拉24.0N20.00150.151 （张

7、拉端）4.8两端张拉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）张拉形式N0.00150.151 （张拉端）2.00两端张拉20.5039.75钢绞线截面积和弹性模量则根据试验数据取： Ag=140.9mm2 ，Ep=1.98xiO5MPa,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AL。5、3 X30m箱梁纵向预应力筋N1、N1 15扩15.24的伸长量计算: ：第一段张拉端张拉力：P=(0.75 X1860 X140.9 X15 )/1000 = 2948.33KN 参数 kx+u 0 =0.0015 X3.9+0.15 X0.3668 = 0

8、.0609 , 参数 e- (kx+u 0/ = 0.9409 ,截面积 Ap = 140.9 X15 = 2113.5mm 2。第一段理论伸长值为：_=( P (1-e- (kx+u 0) xL)/(Ap xEp x(kx+u 0)=2948330 X3900 X(1-0.9409 / /2113.5 X198000 X0.0609 = 26.67 (mm )：第二段交界点张拉力：Px= PXe- (kx+u 0)=2948.33 X0.9884 =2914.13KN 。参数 kx+u 0=0.0015 X7.8+0.15 X0 = 0.0117 ,参数 e-(kx+u 0)= 0.9884

9、 ，截面积 Ap = 140.9 X15 = 2113.5mm 2。第二段理论伸长值为：_=( PxXL)/(A p XEp x(kx+u 0 )=2914130 X7800 X(1-0.9884 / /2113.5 X198000 X0.0117=53.85 (mm )：第三段交界点张拉力：Px = PXe- (kx+u 0)=2914.13 X0.9618 = 2802.92KN。参数 kx+u 0 =0.0015 X8.1+0.15 X0.178 = 0.0389 ,参数 e- (kx+u 0) = 0.9618 ,截面积 Ap = 140.9 X15 = 2113.5mm 2。第三段理

10、论伸长值为：_=( PxXL)/(Ap XEp x(kx+u 0 )=2802920 X8100 x(1-0.9618 ) /2113.5 X198000 X0.0389 = 53.28 (mm )：第四段交界点张拉力：Px = PXe- (kx+u 0)=2802.92 X0.9896 =2773.65KN。参数 kx+u 0 =0.0015 X7+0.15 X0 = 0.0105 ,参数 e-( kx+u 0)= 0.9896 ，截面积 Ap = 140.9 X15 = 2113.5mm 2。第四段理论伸长值为：_=( PxXL)/(A p XEp x(kx+u 0 )=2773650 X

11、7000 X(1-0.9896 ) /2113.5 X198000 X0.0105 = 45.95 (mm )：第五段 交界点张拉力：Px = PXe-(kx+u e)=2773.65 X0.9618 = 2667.81KN。参数 kx+u e=0.0015 X8.1+0.15 X0.178 = 0.0389 ,参数 e-(kx+u e) = 0.9618 ,截面积 Ap = 140.9 X15 = 2113.5mm 2。第五段理论伸长值为：_=( PxXL)/(Ap XEp x(kx+u e )=2667810 X8100 x(1-0.9618 ) /2113.5 X198000 X0.03

12、89=50.71 (mm )：第六段交界点张拉力：Px = PXe- (kx+u e)=2667.81 X0.9948 = 2653.84KN。参数 kx+u e=0.0015 X3.5+0.15 X0 = 0.0053 ,参数 e- (kx+u e) = 0.9948 ,截面积 Ap = 140.9 X15 = 2113.5mm 2。第六段理论伸长值为：/1L=( PxXL)/(A p XEp X(kx+u e )=2653840 X3500 X(1-0.9948 ) /2113.5 X198000 X0.0053 = 21.78 (mm )综合、计算数据，半幅孔道内纵向预应力筋钢束理 论

13、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：252.24X2 = 504.48mm;重复上述计算过程，即可求得：N2、N2 15 扩15.24 理论计算伸长值为：266.5 X2 = 533mm;N3、N3 15 扩15.24 理论计算伸长值为：279.5 X2 = 559mm;N4 7扩15.24理论计算伸长值为：70mm;N5 7扩15.24理论计算伸长值为：247mm;N6 7护15.24理论计算伸长值为：56mm;N7 7扩15.24理论计算伸长值为：159.5 X

14、2 = 319mm;6、3 X30m箱梁端横梁预应力筋N1 12 )s15.24的伸长量计算：第一段张拉端张拉力：P=(0.75 X1860 X140.9 X12 )/1000 = 2358.67KN参数 kx+u 0 =0.0015 X4.3+0.15 X0.2304 = 0.0410 ,参数 e- (kx+u 0/ = 0.9598 ,截面积 Ap = 140.9 X12 = 1690.8mm 2。第一段理论伸长值为：_=( P (1-e- (kx+u 0) xL)/(Ap xEp x(kx+u 0)=2358670 X4300 X(1-0.9598 / /1690.8 X198000 X

15、0.0410 = 29.66 (mm )：第二段交界点张拉力：Px = PXe- (kx+u 0/=2358.67 X0.9940 = 2344.52KN。参数 kx+u 0 =0.0015 X4+0.15 X0 = 0.006 ,参数 e-(kx+u 0)= 0.9940 ,截面积 Ap = 140.9 X15 = 1690.8mm 2。 第二段理论伸长值为：_=( PxXL)/(Ap XEp x(kx+u 0 )=2344520 X4000 x(1-0.9940 ) /1690.8 X198000 X0.006=28.01 (mm )综合、计算数据，3 X30m箱梁端横梁半幅孔道内预应力筋

16、钢束理论伸长值为：.= 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 X2 = 115.35mm;重复上述计算过程，即可求得：N2 12 扩15.24 理论计算伸长值为：57.11 X2 = 114.22mm;7、3 X30m箱梁中横梁预应力筋N1 15 )s15.24的伸长量计算：第一段张拉端张拉力：P=(0.75 X1860 X140.9 X15 )/1000 = 2948.33KN 参数 kx+u 0 =0.0015 X4.3+0.15 X0.2304 = 0.0410 ,参数 e- (kx+u 0) = 0.9598 ,截面积

17、Ap = 140.9 X15 = 2113.5mm 2。第一段理论伸长值为：红=(P (1-e- (kx+u 0) xL)/(Ap XEp x(kx+u 0 )=2948330 X4300 X(1-0.9598 ) /2113.5 X198000 X0.0410 = 29.66 (mm )：第二段交界点张拉力：Px= PXe- (kx+u 0)= 2948.33 X0.9940 = 2930.7KN 。参数 kx+u 0 =0.0015 X4+0.15 X0 = 0.006 ,参数 e-(kx+u 0)= 0.9940 ,截面积 Ap = 140.9 X15 = 2113.5mm 2。第二段理

18、论伸长值为：_=( PxXL)/(Ap XEp x(kx+u 0 )=2930700 X4000 x(1-0.9940 ) /2113.5 X198000 X0.006= 28.01 (mm )综合、计算数据，3 X30m箱梁中横梁半幅孔道内预应力筋钢束理 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 X2 = 115.35mm;重复上述计算过程，即可求得：N2 15 扩15.24 理论计算伸长值为：57.11 X2 = 114.22mm;8、3 X30m箱梁横向预应力筋N1 3扩15.24的伸长量计算：第一段张

19、拉端张拉力：P=(0.75X1860X140.9X3)/1000 =589.67KN 。参数 kx+u 0 =0.0015 X2+0.15 X0 = 0.003 ,参数 e-(kx+u 0)= 0.997 ，截面积 Ap = 140.9 X3 = 422.7mm 2。第一段理论伸长值为：红=(P (1-e- (kx+u 0) xL)/(Ap XEp x(kx+u 0 )=589670 X2000 x(1-0.997 ) /422.7 X198000 X0.003=14.09 (mm )：第二段交界点张拉力：Px = PXe (kx+u 0)=589.67 X0.9918 = 584.83N。参

20、数 kx+u 0 =0.0015 X0.5+0.15 X0.0499 = 0.0082 ,参数 e- (kx+u 0) = 0.9918 ,截面积 Ap = 140.9 X3 = 422.7mm 2。第二段理论伸长值为：_=( PxXL)/(Ap XEp x(kx+u 0 )=584830 X500 x(1-0.9918 ) /422.7 X198000 X0.0082 = 3.49(mm )：第三段交界点张拉力：Px = PXe- (kx+u 0)=584.83 X0.9855 = 576.33N。参数 kx+u 0=0.0015 X9.75+0.15 X0=0.0146 ，参数 e-( k

21、x+u 0)= 0.9855 ，截面积 Ap=140.9 X3= 422.7mm 2。第三段理论伸长值为：L=(PxXL)/(A pXEpX(kx+u 0 )= 576330 X9750 X(1-0.9855 ) /422.7 X198000 X0.0146= 66.68 (mm )综合、计算数据，3 x30m箱梁横向预应力半幅孔道内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 X2 = 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 3 X30m、4 x30m、5 x30m、30

22、+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、张拉力与油表读数对应关系预应力筋控制张拉力P= ocon xAg Xn ,其中：n 为每束钢绞线根数，Ag 为实测钢绞线截面积。以标准段3 X30m箱梁纵向预应力筋为例，贝心1、3 X15.24 钢束张拉控制力为 P=1395 X140.9 X3 = 589.67KN ;2、4 X15.24 钢束张拉控制力为 P=1395 X140.9 X4 = 786.22KN ;3、7 X15.24 钢束张拉控制力为 P=1395 X140.9 X7 = 1375.89KN ;4、15 X15.24

23、钢束张拉控制力为 P=1395 X140.9 X12 =2358.67KN。5、15 X15.24 钢束张拉控制力为 P=1395 X140.9 X15 =2948.33KN。张拉力与油表读数对应关系项目千斤顶编号油表编号控制张拉力(KN)ocon XAg Xn公称油压P ( Mpa )线性回归方程10%20%100%3犷15.29113062735589.682.514.8421.58P=29.76 X油表压力-20.25911310617589.672.584.9319.51P=29.29 X油表压力-20.214 犷15.29113062735786.2223.206.1527.84P=

24、29.76 X油表压力-20.25911310617786.2223.296.2926.51P=29.29 X油表压力-20.217 员15.291130627351375.895.2610.0846.60P=29.76 X油表压力-20.2591131006171375.895.4210.3647.51P=29.29 X油表压力-20.2112 犷15.210303482662358.673.476.6729.87P=80.0 X油表压力-43.8210302887582358.673.316.5230.71P=77.5 X油表压力-22.5715 犷15.210303482662948.3

25、34.348.1537.31P=80.0 X油表压力-43.8210302887582948.334.138.0838.34P=77.5 X油表压力-22.57五、伸长值的控制预应力筋张拉时，应先调整到初应力 0，该初应力控制在0.1 ok，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。预应力值张拉的实际伸长值 L(mm),可按下式计算：L= L1+ L2式中：AL1 从初应力至最大张拉力间的实测伸长值(mm )_2 初应力以下的推算伸长值(mm )，可采用相邻级的伸长值。张拉预应力钢绞线时， 采用应力应变双控制， 伸长值应使用测量精度不

26、 大于1mm的标尺测量，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。若两端同时张拉同时量测，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 6% ，则应暂停张拉，在采取措施后，方可继续张拉。伸长值校核应在张拉过程中同时校核。 实测伸长值与理论伸长值误差应 控制在 6% 之内，若超出此范围应停止张拉，待查明原因，纠正后方可继 续张拉。比较公式：-6% (8- _) / _$%_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， 施工好后很难对施工质量进行检测，