桥梁预应力张拉详细计算过程及伸长量计算过程

一、工程概况
（一）总体概况
即本项目终点K11+700，全长11.7公里。

我标段共有T梁432片，其中90片为16 m，342片为13m，（详见表1.1T梁工程数量表）。

表1.1T梁工程数量表
二、施工工艺
张拉作业使用智能张拉设备。

当试压同条件试块强度和现场回弹强度≥90%设计强度值时进行张拉。

张拉正后方设置防护钢板挡板。

预应力张拉设计顺序现张拉N1，后张拉N2，依次进行。

钢绞线张拉程序：0→初应力(0.10δk) →0.2δk→1.0δk(持荷5min锚固)，预应力钢绞线张拉采用双控，即以张拉力控制为主，以伸长量进行校核。

实际伸长量与理论伸长量差值需控制在±6%以内。

若实际量测伸长量符合计算要求（与计算伸长值相比误差在±6%范围之内）则封闭锚具和夹片并拆除千斤顶，如果实际量测伸长量与计算伸长值相差较大，暂停张拉，查清原因并解决问题后方再继续张拉（预应力筋理论伸长值及预应力筋平均张拉力的计算见计算书）。

T梁起拱度采用张拉前后测设高程并计算其差值得出。

张拉前，在梁中轴线上以跨中为起点向两边每2m纵距布设观察点位，用水准仪测设高程。

张拉时要注意不要堵塞进、出浆孔孔道。

张拉完成后，将多余的钢绞线用砂轮机切除，钢铰线剩余长度﹥3cm。

钢绞线切除后，及时对锚头进行封堵，保证封锚密实。

张拉前千斤顶、锚环、夹片、工作锚具、工作夹片、压力表、油泵等张拉设备进行检验。

千斤顶、油泵、压力表与张拉应力值的关系方程式，由有资质的检测单位检测。

锚环、夹片、工作锚具、工作夹片应当无破损，锚环、夹片、工作锚具、工作夹片在使用前送样进行强度检验，符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》、《公路桥梁预应力钢铰线用锚具、连接器试验方法及检验规格》等技术要求后使用。

使用前必须对每一个锚环和夹片进行观察，发现有损伤和裂纹等异常情况，给予更换，如异常情况的锚环、夹片数量占该批次数量的10%，则该批次的锚环、夹片停止使用。

张拉时，钢铰线应匀速渐进张拉，按照先N1后N2的顺序，智能张拉操作具体方法为：
（1）、准备工作
①准备与张拉系统能配套使用的限位板、锚具、夹片，电脑（预装Windows XP操作系统，自带无线网络适配器），三相电缆，阳伞等必须准备齐全。

②对照张拉系统清单，清点设备，确定设备完好、配件齐全。

③核对专用千斤顶的编号，由于专用千斤顶都在出厂前统一标定，使用时一定要注意对应正确的标定公式。

④确定好待张拉的梁板。

⑤进行技术交底，学习熟悉系统软件说明文件。

⑥布置张拉控制站。

控制站选择在确定待张拉梁板侧面，要求不影响现场施工、控制站能安全工作、无阳光直射，在张拉过程中无需移动就能方便看到梁板的两端，能连接到220V电源以保证电脑张拉过程中不掉电，取消电脑的屏幕保护，自动关闭硬盘等功能，安装好控制软件。

将张拉仪主机和专用千斤顶布置于张拉端，并使之能与控制站保持直线可视状态。

（2）、电线连接
由专业电工连接好三相电源（连接三根火线），接电箱中，一般数字2、4、6位置代表火线，字母N代表零线。

接电时不得剪断或拆除接线插头，连接电线以后，用试电笔检查电源是否正常。

严禁带电状态下作电线连接操作。

（3）、连接好油管
仔细检查油嘴及接头是否有杂质，将其擦拭干净，确保进油管与回油管不被混淆。

回油管在千斤顶的安装位置为张拉时千斤顶远离梁板的一段，即千斤顶安装了黑色安全阀的
一端；油管连接处必须使用铜垫片以防止漏油。

油管的保护弹簧靠近油嘴处以延长油管使用寿命。

进油管安装位置靠近数据线接口，保护弹簧靠近油嘴起到保护作用；回油管安装位置远离数据线接口，回油管的另外一端安装在千斤顶带有安全阀的油嘴处。

（4）、专用千斤顶、天线、数据线安装
安装好限位板以后，起吊专用千斤顶。

千斤顶必须采用钢丝绳起吊以确保安全。

起吊之后，安装好工具锚、工具夹片。

工具夹片的安装必须符合《公路桥涵施工技术规范》（JTG/T F50-2011）相关要求。

工具夹片未起作用或未完全起作用都会导致最终伸长量误差偏大。

然后连接张拉仪与千斤顶的数据线，张拉一孔完毕，不得拉扯该数据线用于移动千斤顶。

（5）、锚具安装
安装完毕，计算机操作人员对以上安装步骤和部件进行检查。

（6）、张拉施工智能操作要点
①控制软件回到主界面，检查软件左下角的状态栏，显示正常，右上角的“张拉梁号”正确，“第1次”张拉为准备状态。

②再次检查确定梁板的两端千斤顶安装正确，然后启动梁板两端设备（按下绿色“油泵启动”按钮），启动设备，电机运转声音正常，平顺。

仪器进行5分钟预热；温度低于10摄氏度时，进行15～30分钟预热。

③通知梁板两边工作人员，注意安全。

点击控制软件的“开始张拉”按键，“第1次张拉施工”启动，此时密切注意在电脑上观测压力值和位移值是否正常，有异常立即点击“暂停张拉”并进行相关检查。

电脑在张拉施工过程中严禁运行其他程序，操作人员时刻
关注相关数值，严禁离开控制台。

④在张拉过程中应密切注意梁板两端设备和千斤顶的工作情况，注意安全，如有异常情况立即单击“暂停张拉”、按下张拉仪“急停指示”按钮，停止张拉，排除异常情况后，方可继续张拉。

⑤每一孔张拉完成后，设备自动退顶，保存数据，并自动跳到下一个张拉步骤，在下一个张拉步骤开始之前，计算机操作人员应再次检查锚具、千斤顶、限位板是否正确嵌套，数据连接线是否松动、被挤压，千斤顶是否压迫粗钢筋等。

（7）、张拉结束
①整片梁板张拉施工完成后依次关闭软件、电机、切断电源，拆卸千斤顶、油管。

2.张拉系统所有设备在张拉完毕以后必须妥善保管，仪器、千斤顶都必须有良好的防晒、防水措施。

②定期维护。

油量不足情况下应及时加注符合要求的抗磨液压油。

每三个月更换一次液压油。

10、压浆及封端头
（1）压浆的准备工作
①封堵锚孔：锚具外面的预应力筋间隙用高标号的砂浆填塞，以免冒浆而损失灌浆压力。

②冲洗孔道：孔道在压浆前应用清水加压力冲洗，排除孔内杂物，保证孔道畅通。

冲冼后用空压机吹去孔内积水。

③预应力钢绞线张拉后，在48小时内完成压浆。

预应力孔道灌浆材料采用专用灌浆
料。

（2）压浆
压浆是本着先低后高的原则，先压N2孔道，再压N1孔道。

压浆过程中，若发现孔道局部漏浆，堵塞不漏浆后，重新将管道冲洗干净后再重新压浆。

压浆完毕后，清洗设备。

现场制作3组40*40*160mm立方体试件。

后张法预应力施工实测项目检测计划
梁（板）预制实测项目
13m后张预应力T梁理论伸长值计算数据
一13m后张法预应力T梁计算：
已知：D=15.2mm，A=140mm2，R y b=1860Mpa，δk=0.75R y b，
E P=1.95×105 Mpa，μ=0.25，K=0.0015，A P=A×根数
1．平均张拉力计算：
(1-e-(KX+μθ))
P P=P ×
KX+μθ
P P:预应力钢绞线的平均张拉应力（N）
P：预应力钢绞线张拉力（N）
K：孔道偏差系数
X：从张拉端至计算截面的孔道长度
μ：钢绞线与孔道的摩擦系数
θ：张拉端与计算截面的曲线孔道的切线夹角之和
2、N1束：
各段长度：
千斤顶工作长度AB=500mm
锚垫板到第一个变化点BC=3060/cos4=3066mm
曲线段CD=1872mm
跨中部位直线段DE=853mm。

AB段为直线段且没有摩擦阻力
P P=P=1860×0.75×140×5=976500 N
△Lab= P P×L/（A P×E P）=0.36cm
BC段为直线段且有摩擦阻力
已知：P=976500N，K=0.0015，X=3066mm，μ=0.25，θ=0
[1-e-(KX+μθ)]
P p=976500×=974258 N
KX+μθ
△Lbc= P P×L/（A P×E P）=2.19cm
分界点作用力P Z=976500×e-(KX+μθ)=972019 N
CD段为曲线段且有摩擦阻力
已知：P=972019N，K=0.0015，X=1872mm，μ=0.25，θ=0.0698
[1-e-(KX+μθ) ]
P p=972019×=951659 N
(KX+μθ)
△Lcd= P P×L/（A P×E P）=1.31cm
分界点作用力P Z=972019×e-(KX+μθ)=952526 N
DE段为直线段且有摩擦阻力
已知：P=952526N，K=0.0015，X=853mm，μ=0.25，θ=0
[1-e-(KX+μθ)]
P p=952526×=951917 N
KX+μθ
△Lde= P P×L/（A P×E P）=0.59cm
3、N2束：
各段长度：
千斤顶工作长度AB=500mm
锚垫板到第一个变化点BC=3060/cos1.9=3063mm
曲线段CD=1865.5mm
跨中部位直线段DE=853mm。

AB段为直线段且没有摩擦阻力
P P=P=1860×0.75×140×7=1367100 N
△Lab= P P×L/（A P×E P）=0.36mm
BC段为直线段且有摩擦阻力
已知：P=1367100N，K=0.0015，X=3063mm，μ=0.25，θ=0
[1-e-(KX+μθ)]
P p=1367100×=1363964 N
KX+μθ
△Lbc= P P×L/（A P×E P）=2.19cm
分界点作用力P Z=1367100×e-(KX+μθ)=1360833 N
CD段为曲线段且有摩擦阻力
已知：P=1360833N，K=0.0015，X=1865.5mm，μ=0.25，θ=0.0332
[1-e-(KX+μθ)]
P p=1360833×=1353309 N
(KX+μθ)
△Lcd= P P×L/（A P×E P）=1.32m
分界点作用力P Z=1360833×e-(KX+μθ)=1345814 N DE段为直线段且有摩擦阻力
已知：P=1345814N，K=0.0015，X=853mm，μ=0.25，θ=0
[1-e-(KX+μθ)]
P p=1345814×=1344953 N
KX+μθ
△Lde= P P×L/（A P×E P）=0.6cm
4、理论伸长值计算：
各束分段计算，计算长度从张拉端算至跨中。

N1束△L=（0.36+2.19+1.31+0.59-0.6）×2=7.7cm
N2束△L=（0.36+2.19+1.32+0.6-0.6）×2=3.87cm。

张拉应力油表读数
1、回归方程：y=0.03411x-0.05 x-KN;y-Mpa
2、13mT梁N1=5束，张拉应力976.5KN；N2=7束，张拉应力1367.1KN。

3、13mT梁N1束10%张拉应力油表读数y=3.28 Mpa
13mT梁N1束20%张拉应力油表读数y=6.61 Mpa
13mT梁N1束100%张拉应力油表读数y=33.26 Mpa
4、13mT梁N2束10%张拉应力油表读数y=4.61 Mpa
13mT梁N2束20%张拉应力油表读数y=9.28 Mpa
13mT梁N2束100%张拉应力油表读数y=46.58 Mpa
5、16mT梁N1束10%张拉应力油表读数y=4.61 Mpa
16mT梁N1束20%张拉应力油表读数y=9.28 Mpa
16mT梁N1束100%张拉应力油表读数y=46.58 Mpa 6、16mT梁N2束10%张拉应力油表读数y=4.61 Mpa
16mT梁N2束20%张拉应力油表读数y=9.28 Mpa
16mT梁N2束100%张拉应力油表读数y=46.58 Mpa。