负弯矩张拉计算书

G109线倒淌河至大水桥改线工程

DD-SG4合同段

桥面负弯矩张拉计算书

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中交一公局第五工程有限公司

G109倒淌河至大水桥改线工程DDSG4标项目部

二○一七年三月

桥面负弯矩张拉计算书

一、工程简介

我项目箱梁跨径为20米，与路线斜交角为0°。预应力采用GB/T5224-2003标准生产的低松弛高强度钢绞线，单根钢绞线公称直径为φs15.20mm,单根钢绞线面积A=140mm2,钢绞线强度等级f pk=1860MP a,弹性模量Ep =1.95×105MP a。接头混凝土强度达到设计强度的85%且龄期不小于七天之后，方可张拉负弯矩预应力钢束，钢束采用两端张拉，并采用逐根对称张拉（特殊情况进行单端张拉）。钢绞线每端工作长度为300mm，锚下控制应力为0.75f pk，张拉顺序为T3→T1→T2。预应力管道采用塑料波纹管。为保证施工符合设计要求，采用油表读数和钢绞线实测伸长量双控。

二、张拉顺序

千斤顶标定→钢绞线下料→编束穿孔→张拉至10%→张拉至20%→张拉至100%→持荷5分钟→锚固。

三、负弯矩张拉计算

1.张拉力计算

负弯矩钢绞线采用φs15.2mm高强度低松弛钢绞线，抗拉强度标准值为f pk=1860Mpa，单根钢绞线截面面积为A=140mm2,。计算可得：

张拉控制应力为σcon=0.75f pk= 0.75 * 1860Mpa = 1395Mpa

单根张拉控制力P=σcon *A = 1395Mpa * 140mm2,= 195.3KN

2.油表读数计算

1）张拉过程各阶段张拉力

负弯矩张拉顺序为T3→T1→T2。每根钢绞线张拉程序为0 → 0.1 P→ 0.2 P→P（持荷5min）→锚固。

(1) 10% 张拉力：0.1 P =0.1*195.3 KN =19.53 KN

(2) 20% 张拉力：0.2 P =0.2*195.3 KN = 39.06 KN

(3) 100% 张拉力：P = 195.3KN

2）各阶段对应油表读数

①千斤顶编号：903，压力表编号：15.9.468

线性回归方程：D= -0.1601+0.2231P，计算可得下表

回油至10% 张拉力P（KN）10% P=19.53 20% P=39.06 100% P=195.3

P=19.53 压力表读数

4.2 8.6 43.4 4.2

D（MPa）

②千斤顶编号：1504061，压力表编号：15.9.339

线性回归方程：D= -0.3815+0.2251P，计算可得下表

回油至10% 张拉力P（KN）10% P=19.53 20% P=39.06 100% P=195.3

P=19.53 压力表读数

4.0 8.4 43.6 4.0

D（MPa）

3.理论伸长量复核

设计图纸中已经对钢绞线伸长量明确给出，我项目对其进行了复核，过程如下：

1）预应力钢束平均张拉力计算

Pp =P×【1-e- （kx+μθ）】/ kx+μθ

Pp 平均张拉力（N）

P 预应力张拉端的张拉力（N),根据上文所算P取195300N。

K 管道偏差系数，图纸给定0.0015

X 从张拉端到计算截面的孔道长度(m)，桥面负弯矩管道为直线，可取整段管道长度。

μ管道摩擦系数，图纸给定0.14

θ从张拉端到计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad），桥面负弯矩孔道为直线，故θ取0°。

由箱梁顶板负弯矩钢束构造图可知，张拉T3时，X=13m,由公式（1）可算出Pp =193408 N; 张拉T2时，X=6m，由公式（1）可算出Pp =194424 N；张拉T1时，X=6m，由公式（1）可算出Pp =194424 N。

2) 预应力钢束张拉理论伸长量计算

ΔL＝（PpL）/（ApEp）

ΔL 钢绞线理论伸长量（mm）

L 预应力筋有效长度（mm），桥面负弯矩预应力管道为直线，所以L等同于上式中的X，注意单位换算。

Ap 预应力筋的截面面积（mm2），我项目采用单根张拉，Ap取140mm2

Ep 预应力筋的弹性模量（N／mm2），图纸给定Ep =1.95×105MP a。

分别将张拉T3、T2、T1时的Pp值代入公式（2)，对应可得理论伸长值

ΔL3=92.10mm，ΔL2=42.73mm，ΔL1=42.73mm。

3)计算出的理论伸长量与图纸设计伸长量对比结果如下图：

伸长量对比

结果表明设计图纸中伸长量无误。

4.实测伸长量的计算及控制

两端对称张拉，量测值分别用x、y表示：

对应张拉力为10%P、20%P、100%P时的量测值分别为x10、y10； x20、y20； x100、y100。

实测伸长量ΔL实=（x100+y100）-（x10+y10）+（x20+y20）-（x10+y10）

=（x100+y100）+（x20+y20）-2（x10+y10）

实测伸长量控制：|ΔL实-ΔL设|≤±6%ΔL设

四、注意事项

1.对张拉使用的钢绞线、锚具、锚垫板、夹片等材料严格检测，各项指标达质量标准方可使用。

2.中（端）横梁混凝土强度达到设计强度的85%，龄期超过7天方可张拉。

3.张拉时两侧严禁站人，并随时注意中横梁变化。

4.张拉时专人统一指挥，保证两端同时对称张拉。

5.张拉后静置12h，然后压浆、切割多余钢绞线。