预制箱梁钢绞线张拉数据分析

1、成都至南部高速公路 LJ04标段预制带翼小箱梁 钢绞线张拉数据分析编制单位:中铁十五局第六工程有限公司编制日期:2010年 12月 27日预制带翼小箱梁钢绞线张拉数据分析一、编制原则和编制依据1、编制原则 遵守合同文件各项条款要求。 严格遵守合同文件明确的设计规范、施工规范和质量评定与验收标准。 坚持科学合理性、经济实用性、安全可靠性与实事求是相结合。 自始至终对施工现场坚持实施全员全方位、全过程严密监控、科学管 理的原则。2、编制依据 成都至南部高速公路 LJ4合同段施工图; 合同文件; 总体施工组织设计; 经总监办审批的专项预制梁张拉方案;建筑机械使用安全技术规程 JGJ33-86;公路工

2、程施工安全技术规程 JTJO76-95;公路桥涵施工技术规范 JTJ041-2000;公路工程质量检验评定标准 (土建工程 (JTG F80/1-2004;工程测量规范 GB50026-2007;此次桥梁预制场施工除参照以上施工标准执行外,尚要遵循其它相关国家 及地方规范及标准。二、张拉钢绞线伸长值计算(1压随梁试块,当梁体砼强度达设计的张拉强度后,才可张拉。 张拉前 先清洗预应力筋孔道,用高压水和高压风将孔道冲洗干净。(2张拉力伸长值按设计图纸要求取钢绞线极限值 1860Mpa 的 75%计算 a 、平均张拉力的计算P P =+kx e -P(1 -(kx(注:当预应力钢绞线为直线时, P

3、P =PP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 ;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,按规范取 0.001;预应力筋与孔道壁的摩擦系数,按规范取值:0.2。b 、张拉端张拉力的计算P=K A g n bK 控制应力;按设计取 1395MPaA g 单根预应力筋的截面面积;按实验报告取。n 同时张拉的预应力筋根数;b 超张拉系数;c 、预应力筋理论伸长值的计算 L=g g p A LP P P N L 预应力筋的长度(m ;A g 预应力筋的截面面积;E g 预应力筋的弹性模量(MPa ;按实验报告取。d 、预应

4、力筋实际伸长值的计算 L= L 1+ L 2 L 1从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值(mm L 2初应力0以下的推算伸长值 (mm , 可采用相邻级的伸长值, 可采用下式计算: L 2=g E L0(3张拉时,严格按设计图纸要求的张拉次序张拉,张拉时两端加强联 系,尽量保持两端同步施加预应力。先初张到初应力,量测初始伸长值后再 张拉,实际伸长值除量测的伸长值外,还要加上初应力时的推算伸长值。张 拉控制采用张拉应力和伸长值双控,以应力控制为主,以伸长值进行校核, 当实际伸长值与理论伸长值差超过 6%时, 停止张拉, 等查明原因并采取措施 后再进行施工。 张拉时, 注意量测上拱度, 并作好记录

5、。 张拉程序为:0 10%con 20%con 1.0con (持荷 2min 锚固 , 持荷时观察油表, 若压力下降, 应补足至规定压力,再进行回顶。N1钢束理论伸长量计算如下:P P =+kx e -P(1 -(kx根据设计图纸确定以下参数取值:f pk =1860MPa; E g =1.95105MPa ;con = 0.75f pk =1395MPa; K=0.001 =0.2N1钢束张拉端张拉力为 781.2KN ; x=19.75/2m;=5.1718/180; 计算得出 N1钢束平均张拉力 P P =7.703105N 。N1钢束预应力筋理论伸长值的计算如下: L=g g p E

6、 A LPA g =140mm2(单根钢绞线控制应力con = 0.75f pk =1395MPa, N1钢束控 制张拉力为 781.2KN ,反算出 A g 为 140mm 2。 L=19750mm代入数据得出 N1钢束理论伸长值 L=139.3 mm。N2钢束理论伸长量计算如下:P P =+kx e -P(1 -(kx根据设计图纸确定以下参数取值:f pk =1860MPa; E g =1.95105MPa ;con = 0.75f pk =1395MPa; K=0.001 =0.2N2钢束张拉端张拉力为 781.2KN ; x=19.727/2m;=4.1065/180; 计算得出 N2

7、钢束平均张拉力 P P =7.715105N 。N2钢束预应力筋理论伸长值的计算如下 L=g g p E A LPA g =140mm2(单根钢绞线控制应力为 1395MPa , N2钢束控制张拉力为 781.2KN ,反算出 A g 为 140mm 2。 L=19727mm代入数据得出 N2钢束理论伸长值 L=139.4mm。N3、 N4钢束理论伸长量计算如下:P P =+kx e -P(1 -(kx根据设计图纸确定以下参数取值： fpk=1860MPa；Eg=1.95105MPa；con= 0.75fpk=1395MPa；K=0.001 =0.2 N3、 钢束张拉端张拉力为 585.9KN

8、； N4 x=19.701/2m； =0.9448 /180； 计算得出 N3、N4 钢束平均张拉力 PP=5.814105N。 N3、N4 钢束预应力筋理论伸长值的计算如下 L= Pp L Ag E g Ag=140mm2（单根钢绞线控制应力为 1395MPa，N3、N4 钢束控制张 ） 拉力为 585.9KN，反算出 Ag 为 140mm2。 L=19701mm 代入数据得出 N3、N4 钢束理论伸长值L=139.9mm N3、 钢束理论伸长值L=139.9mm。 (3极值张拉力伸长值按规范规定取钢绞线极限值 1860Mpa 的 80%计算 计算得 1860 的 80%应力为 1488Mp

9、a。N1、N2 张拉力为 833.3KN， N3、N4 张拉力为 625.0KN。钢绞线伸长值计算公式同上步骤，计算得 钢束理论伸长值 N1 钢束理论伸长值L=148.6mm 钢束理论伸长值 N2 钢束理论伸长值L=148.7mm N3、 N4 钢束理论伸长值L=149.4mm 钢束理论伸长值 钢绞线应力应变统计表如下 应变(mm 钢束编号 N1 应力 75%应力 1395Mpa 139.3 80%应力 1488Mpa 148.6 加允许误差 6%为 147.7 加允许误差 6%为 157.5 N2 139.4 148.7 加允许误差 6%为 147.8 加允许误差 6%为 157.6 139

10、.9 149.4 N3 加允许误差 6%为 148.3 加允许误差 6%为 158.4 139.9 149.4 N4 加允许误差 6%为 148.3 加允许误差 6%为 158.4 三、梁板张拉时油表读数 油表及千斤顶由我单位新购，并送西南交通大学结构工程试验中心检测。 根据试验结果及设计图纸提供的 N1、N2 及 N3、N4 预应力钢绞线的张拉值， 推算出张拉 N1、N2、N3、N4 钢绞线在 10%con、20%con、及 100%con 的 油表读数见下表。 油表读数公式 张拉控制应力 钢束编号 N1 N2 N3 N4 千斤顶编号 101102# y=0.0519x-0.326 10%

11、3.7 3.7 2.7 2.7 20% 7.8 7.8 5.8 5.8 30% 11.8 11.8 8.8 8.8 油表编号 50% 19.9 19.9 14.9 14.9 油表编号 30% 12.1 12.1 9.0 9.0 50% 20.2 20.2 15.1 15.1 10556# 80% 32.1 32.1 24.0 24.0 10547# 80% 32.5 32.5 24.3 24.3 100% 40.6 40.6 30.4 30.4 100% 40.2 40.2 30.1 30.1 单位：MPa 钢绞线理 论伸长值 （mm） 139.32 139.37 139.86 139.86

12、钢绞线理 论伸长值 （mm） 139.32 139.37 139.86 139.86 油表读数公式 张拉控制应力 钢束编号 N1 N2 N3 N4 千斤顶编号 101101# y=0.0522x-0.1442 10% 3.9 3.9 2.9 2.9 20% 8.0 8.0 6.0 6.0 张拉时严格按此表计算的油衷读书控制张拉应力。 四、结论 1、施工过程中，我们和旁站监理严格按照经过校验的油表读数控制张 拉应力 1395Mpa， 并采取措施尽可能的保证同束钢绞线两段张拉力一致 （设 计图纸及桥规JTJ041-2000 第 135 页中规定张拉力等应基本一致，并 未提及完全一致） ，并同时参考

13、钢绞线理论伸长值来校核张拉成果。因此我 们的张拉设备能满足施工、设计及规范要求。 2、根据我们的计算，在千斤顶压强在 1395Mpa 下，油表读数达到设 计要求的 100%con 张拉力持荷 2 分钟后，钢绞线实际伸长值在 135mm 155mm 范围内，均能满足设计的要求的张拉应力值且未损害钢绞线。施工 过程中也并未发现一处钢绞线滑丝及断丝情况。张拉完成后，梁板反拱度 范围在 1.4cm1.8cm 范围内， 和设计图所示的反拱度相符。 因此我们的张 拉成果满足设计及规范要求。 3、张拉记录表中同一束钢绞线两端伸长值不一致的问题，影响的可能 因素为 a、两端张拉力不是完全同步一致；b、伸长值量取位置存在的读数 误差等。以上的因素对张拉成果无明显影响，因我们在钢绞线应力达到设 计的 100%持荷 2 分钟并补损失应力的过程中， 张拉两端头的应力通过钢