20米箱梁张拉计算书

京新国家高速(G7)白明公路BM7标段

20米预制箱梁张拉计算书

编制：

复核：

审核：

中铁二十三局集团第一工程有限公司

京新国家高速（G7)白明公路建设项目BM7项目经理部

2015年8月8日

20米预制箱梁张拉计算方案

一、基础数据

本标段20米预制箱梁正弯矩预应力钢束共有N 1、N 2、N 3 各2孔，设计锚下张拉控制应力：σ

con =1860×0.75=1395MP a 。按设计要求箱

梁砼强度达到设计强度的90%后方可张拉，并采用两端对称张拉，张拉程序为：0 10%б

k 20%бk 100%δk

（持荷5min ）

锚固，张拉顺序为N 1、N 2、N 3。 二、预应力钢束张拉力计算

1、经咨询设计单位，因设计图中张拉控制应力已经考虑了预应力损失，故张拉力按公式:F n =σ

con

×A ×n 进行计算，如下：

N 1 钢束锚下张拉力 F 1=σ

con

×A ×n=1395 MP a ×140㎜2×4

=781.2KN 其中：A 为每根预应力钢绞线的截面积；

n 为同时张拉的预应力钢绞线的根数； F 为钢绞线锚下张拉力。

其余钢束张拉力计算同N 1，各钢束张拉力如下表：

中跨箱梁(跨径L=20m)预应力钢束张拉力计算明细表（表一）

边跨箱梁(跨径L=20m)预应力钢束张拉力计算明细表（表二）

三、压力表读数计算

本预制梁场采用150吨千斤顶进行张拉，经校验：

编号为1315056千斤顶对应的压力表编号为A2，校准方程分别为P=0.03388N+0.6149。

编号为11315052千斤顶对应的压力表编号为A1，校准方程分别为P=0.03278N-0.0483。

编号为1315054千斤顶对应的压力表编号为B1，校准方程分别为P=0.03510N+0.4166。

编号为1315049千斤顶对应的压力表编号为B2，校准方程分别为P=0.03472N+0.2840。

其余钢束压力表读数计算同N1，压力表度读数详见下表：

预应力钢束张拉力压力表读数明细表（表一）

预应力钢束张拉力压力表读数明细表（表二）

预应力钢束张拉力压力表读数明细表（表三）

预应力钢束张拉力压力表读数明细表（表四）

四、理论伸长量的复核计算

1、预应力钢束的平均张拉力计算

因本标段内的箱梁梁长变化较大，故采用设计图纸中的标准梁长进行钢绞线平均张拉力的计算，首先要计算出钢束的锚下张拉力，然后采用如下公式计算钢束的平均的张拉力：

预应力平均张拉力计算公式及参数：

式中：P p=P［1- e-(kx+uθ)］/( kx+uθ)

P p-----预应力筋平均张拉力（N）；

P-----预应力筋张拉端张拉力（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的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，取0.0015；

μ------预应力筋与孔道壁的摩擦系数，取0.14

2、理论伸长量的计算

预应力筋的理论伸长值计算公式及参数：

∆L=P p L/（A p E p）

式中：

P p-----预应力筋平均张拉力（K N）；

L------预应力筋的长度（m）；

A p------预应力的截面面积（mm2）；

E p------预应力筋的弹性模量，取193000Mp(试验值)

20米预制箱梁中跨梁钢绞线伸长量计算

20米预制箱梁边跨梁钢绞线伸长量计算

设计图纸中的钢束伸长量分别为：中跨N1钢束为139mm，中跨N2钢束为139m，中跨N3钢束为137mm，边跨N1钢束为139mm，边跨N2钢束为138mm，边跨N3钢束为138mm，因波纹管采用橡胶波纹管，钢绞线弹模量实际试验值比设计值大，由于在实际张拉中由于千斤顶、限位板的长度增加了钢绞线的长度，经实际量测单侧千斤顶、限位板的长度为41cm，故现场钢束伸长量采用实际计算伸长量分别为：中跨N1钢束为147mm，中跨N2钢束为147mm，中跨N3钢束为145mm ,边跨N1钢束为147mm，边跨N2钢束为147mm，边跨N3钢束为146mm。

按规范要求，现场实际量测的伸长量与计算理论伸长量的误差应控制在±6%范围之内，故20米中跨箱梁钢束的伸长量取值范围分别为：

N1钢束：138.18mm～155.82mm

N2钢束：138.18mm～155.82mm

N3钢束：136.3mm～153.7mm

故20米边跨箱梁钢束的伸长量取值范围分别为：

N1钢束：138.18mm～155.82mm

N2钢束：138.18mm～155.82mm

N3钢束：137.24mm～154.76mm

3、实际伸长量为两端张拉伸长量之和，计算方法如下：

实际伸长量△L=△L1+△L2

式中：△L1——初应力10%бk至100%бk之间的实测伸长值（mm）；

△L2——初应力以下的推算伸长值，可采用相邻级的伸长值，采用从10%бk～20%бk之间的实测伸长值作为ΔL2值；

五、张拉施工要点及注意事项

1、预应力钢束张拉必须以张拉力为主，伸长量校核的双控指标进行控制，伸长量波动范围为理论伸长量的±6%。每束钢绞线断丝或滑丝不得多于1丝，每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。

2、施工现场实际张拉程序为：①张拉到初应力10%δk，并量测伸长值L1，并做好记录。②张拉到20%δk，并量测伸长值L2，并做好记录，③直接张拉到100%δk，并量测伸长值L3并做好记录，则实际伸长量为：

△L=△L1+△L2=（L3- L1）+（L2- L1）

3、张拉现场要配备操作人员2人，安装千斤顶及量测伸长量人员2人，现场记录人员1人。

4、张拉两端现场要配备对讲机，要统一口令，做到每个张拉程序要一致同步。

5、在张拉过程中严禁操作人员及闲杂人等站在张拉端的正面。

6、项目部工程部将安排专业工程师全程控制，现场人员必须做好张拉原始记录。