气动张拉机具(桥梁纵向后张预应力筋伸长量计算书)

Posted 2023-05-30

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气动张拉机具(桥梁纵向后张预应力筋伸长量计算书)

省道XXX线交通堵塞点XX路口

立交桥建设工程

桥梁纵向后张预应力筋伸长量计算书

编制：

复核：

审核：

XXXXXXXXXXXXXXXXXXXX有限公司

省道XXX线交通堵塞点XX路口立交桥建设工程项目经理部

2016年9月13日

桥梁纵向后张预应力筋伸长量计算书

1、桥梁纵向后张预应力施工张拉条件:砼实际强度达到设计强度90%以上，并且浇筑不少于7天后方可进行张拉。

2、张拉方法:按照设计图纸要求主跨纵向预应力采用两端张拉，引桥纵向预应力采用单端张拉。钢束张拉采用张拉力和延伸量双控，施工时实际延伸量与设计表中计算的延伸量相差控制在±6%以内。如发现延伸量异常应停止张拉，查明原因。

3、张拉程序：0→初应力（10%）→20%应力→控制应力（持荷5min）后锚固。张拉顺序为：N3→N2→N1→N4，腹板之间同步对称张拉。

4、锚具、钢绞线：本工程采用M15-15、15-13、15L-13和15P-13系列锚具，钢绞线采用Φs15.2mm标准强度1860MPa的高强低松弛钢绞线，符合GB-T5224标准。锚具和钢绞线均由厂家出具产品检验书，并送样到有关检测单位进行检测。

5、钢绞线的穿束：钢绞线采用人工编束后，纵向钢束由机械穿入，钢绞线采用砂轮切割机切断。

6、千斤顶、油表均经有关检测单位标定，千斤顶的工作架由钢管焊接而成，升降采用倒链进行抬升。

7、张拉操作：采用智能张拉设备进行预应力施工，确保纵向预应力钢绞线两端同步加力，引桥纵向预应力钢绞线单端加力。千斤顶张拉进油升压必须缓慢、均匀、平稳，回油降压时应缓慢松开油阀，并使各油缸回程到底。

8、预应力钢束的封头：张拉工序完成经监理工程师同意后，对外露钢绞线进行切割，锚固后的外露长度不小于30mm的要求。封头必须将锚具及夹片缝隙填塞紧，确保压浆质量。

9、施加预应力的注意事项：钢束中的每一根钢绞线应从相对应的锚环孔中穿出，不允许出现钢绞线拧筋现象；锚具中心线与孔道中心线重合；张拉机油箱应保持85%的油位，不足时用相同油液补充；连接张拉油泵的千斤顶的油管应保持清洁，连接时要紧密不得漏油；张拉机具出现不正常现象，应重新进行校验。

10、安全措施：施工前对所有施工工作人员进行必要培训，使之掌握安全操作所需的知识和技能；量测预应力筋的伸长值，应停止开动千斤顶；在高压油管的接头应加强防护套，以防喷油伤人；张拉时安排人专门统一指挥；张拉两端严禁站人，张拉由专人负责。

11、按照总监办关于下发《桥梁后张预应力筋伸长量及回缩量量测方法》的通知要求，为规范桥梁预应力工程张拉施工，加强关键环节的质量管理。切实做好预应力张拉质量管理，预应力张拉施工严格按照桥梁后张预应力筋伸长量及回缩量量测方法进行控制，保证预应力张拉满足设计图纸及技术规范质量要求。

12、桥梁后张预应力筋伸长量量测方法具体操作如下：

A、主跨100m纵向预应力钢束：

1）、根据设计图纸的内容可知：主跨钢束张拉采用张拉力和延伸量双控，见下表：

1. 、当张拉力为2908.6×10%=290.86KN时，用钢板尺测量千斤顶部（在靠近梁端端部处做一记号）距梁板端面的距离为L0（测量时紧挨千斤顶并与千斤顶轴线平行）。梁板端面的测量位置应作记号，后续伸长量测量均应对应此点。
2. 、当张拉力为100%即2908.6KN时，用钢板尺测量千斤顶部距梁板端面的距离为Lk。
3. 、预应力筋单端伸长量Lz=Lk-L0，Lz必须符合：-6%≤（Lz-设计给定的单端伸长量)/设计给定的单端伸长量×100%≤+6%。

B、引桥4×25m纵向预应力钢束：

1）、根据设计图纸的内容可知：引桥4×25m钢束张拉采用张拉力和延伸量双控，见下表：

2）、当张拉力为2520.7×10%=252.07KN时，用钢板尺测量千斤顶部（在靠近梁端端部处做一记号）距梁板端面的距离为L0（测量时紧挨千斤顶并与千斤顶轴线平行）。梁板端面的测量位置应作记号，后续伸长量测量均应对应此点。

3）、当张拉力为2520.7×20%=504.14KN时，用钢板尺测量千斤顶部（在靠近梁端端部处做一记号）距梁板端面的距离为L1（测量时紧挨千斤顶并与千斤顶轴线平行）。

4)、当张拉力为100%即2520.7KN时，用钢板尺测量千斤顶部距梁板端面的距离为Lk。

1. 、预应力筋单端伸长量Lz=Lk-L0+ L1-L0，Lz必须符合：-6%≤（Lz-设计给定的单端伸长量)/设计给定的单端伸长量×100%≤+6%。

C、引桥5×25m纵向预应力钢束：

1）、根据设计图纸的内容可知：引桥5×25m钢束张拉采用张拉力和延伸量双控，见下表：

2)、当张拉力为2520.7×10%=252.07KN时，用钢板尺测量千斤顶部（在靠近梁端端部处做一记号）距梁板端面的距离为L0（测量时紧挨千斤顶并与千斤顶轴线平行）。梁板端面的测量位置应作记号，后续伸长量测量均应对应此点。

3)、当张拉力为2520.7×20%=504.14KN时，用钢板尺测量千斤顶部（在靠近粱端端部处做一记号）距梁板端面的距离为L1（测量时紧挨千斤顶并与千斤顶轴线平行）。

4）、当张拉力为100%即2520.7KN时，用钢板尺测量千斤顶部距粱板端面的距离为Lk。

5）、预应力筋单端伸长量Lz=Lk-L0+ L1-L0，Lz必须符合：-6%≤（Lz-设计给定的单端伸长量)/设计给定的单端伸长量×100%≤+6%。

13、理论伸长量计算书：

1）、编制依据

省道XXX线交通堵塞点XX路口立交桥建设工程两阶段施工图设计(修编）、《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）、设计变更图纸。

1. 、计算参数

主跨纵向预应力钢束采用直径为15.2mm的高强度低松弛钢绞线，标准强度fpk=1860MPa，张拉控制应力δcon=0.75fpk=1395MPa。钢束均采用两端张拉，张拉时砼的实际强度必须达到90%以上的设计强度。

钢束张拉采用张拉力和延伸量双控，设计张拉参数表中的延伸量为扣除10%初张拉的单端伸长量。施工时实际延伸量与表中计算的延伸量相差控制在±6%以内。

实际用钢绞线经送检试验检测报告结果为：弹性模量分别为199GPa、200GPa、197GPa，取其平均值得Ep=198.67GPa=1.9867×105MPa。钢绞线直径分别为15.22mm、15.26mm、15.24mm，取其平均值得d=15.24mm，计算得单根钢绞线截面积S=π×（15.24/3/2）2×7=141.88mm2。

预应力管道成孔方法采用塑料波纹管成孔，查《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）附录C1确定k、μ取值。取k=0.0015，μ=0.14~0.17，取0.17。

1. 、计算公式

《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）中关于预应力钢筋伸长值 ΔL的计算公式如下：

ΔL=PpL/ApEp

式中：ΔL—各分段预应力钢筋的理论伸长值（mm）

Pp—各分段预应力钢筋平均张拉力（N）

L—各分段预应力钢筋长度（mm）

Ap—预应力钢筋的截面面积（mm2）

Ep—预应力钢材弹性模量（N/mm2）

《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）附录C1中规定了平均张拉力Pp的计算公式如下：

Pp=P[1-e-(kx+μθ)]/(kx+μθ)

式中： Pp—预应力钢筋平均张拉力（N）

P—预应力钢筋张拉端的张拉力（N）

x—从张拉端至计算截面的孔道长度（m）

θ—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

μ—预应力钢筋与孔道壁的摩擦系数

4）、将钢束分为以下计算段计算钢绞线伸长值

千斤顶工作长度、直线段、竖向弯曲段分别计算。

主跨工作长度钢绞线伸长值：工具锚到工作锚之间的长度，依据设计图纸纵向钢绞线张拉单端工作长度为80cm， 实际采用YCW400B轻量化千斤顶张拉钢束，钢绞线预留长为62cm，按62cm工作长度计算，不考虑k、μ值，计算千斤顶张拉力Pp=P=2908.6KN， 则有工作长度纵向预应力钢筋伸长值 ΔL=PpL/ApEp=2908.6×620/(141.88×15×198.67)=4.3mm。

引桥工作长度钢绞线伸长值：工具锚到工作锚之间的长度，依据设计图纸纵向钢绞线张拉单端工作长度为80cm， 实际采用YCW400B轻量化千斤顶张拉钢束，钢绞线预留长为62cm，按62cm工作长度计算，不考虑k、μ值，计算千斤顶张拉力Pp=P=2520.7KN， 则有工作长度纵向预应力钢筋伸长值 ΔL=PpL/ApEp=2520.7×620/(141.88×13×198.67)=4.3mm。

梁内钢绞线伸长值计算：详见附后计算表。

5）、张拉过程中的工具锚的钢绞线名义内缩值根据经验值设定纵向为5mm，锚具回缩量根据经验值设定横向为2mm。

6）、千斤顶油表度数计算

见后附件： 主跨100m纵向预应力张拉力、油表读数及单端伸长量计算表，引桥4×25m/5×25m纵向预应力张拉力、油表读数及单端伸长量计算表。

另后附件：千斤顶校准数据、预应力混凝土用钢绞线试验检测报告。

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