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1、30m箱梁负弯矩预应力张拉计算书1、张拉技术参数（1）.设计张拉技术参数及要求本大桥30m箱梁负弯矩张拉采用15.24mm钢铰线，标准强度Ryb =1860MPa，标准截面积A=140mm2，钢绞线弹性模量Ep=1.95105Mpa，张拉控制应力为k =1395 MPa （0.75Ryb）。待接头现浇砼强度达到设计强度的95%时方可张拉预应力钢束。该负弯矩张拉采用两端同时张拉的方式进行。张拉顺序为T1、T2。预应力张拉程序按公路桥涵施工技术规范(JTJ041-2000)第12.10.3条规定，后张拉预应力钢绞线张拉程序为：0初应力(持荷3min,量测引伸量1)100%k(持荷3min，量测引伸
2、量2) 回油量测引伸量3。初应力一般取0.10.15k，初应力阶段的目的是为使预应力束每根钢绞线受力相同，同时也是预应力束延伸量测的需要。（2）.实际采用钢绞线张拉技术参数张拉实际采用钢绞线具体力学性能如下：标准强度：Ryb=1860MPa，实测截面积：A=140mm2，(检定机构未检测，以标准截面积为准)弹性模量：Ep=1.975105Mpa，(钢绞线抽样检测平均值)张拉控制应力:k =1395 MPa （0.75Ryb）。2、预应力束理论伸长值的计算（1）根据公路桥涵施工技术规范第12.8.3-3条的规定，预应力束的理论伸长值为:L=PpL/ApEp （式1）式中:L预应力钢绞线长度（m）
3、。Ap预应力钢绞线的公称面积（mm2）。Ep预应力钢绞线的弹性模量（Mpa）。Pp预应力钢绞线的平均张拉力（KN）。（2）预应力钢绞线平均张拉力的计算按规范(JTJ041-2000)附录规定：预应力钢绞线的平均张拉力为Pp=P(1-(kx+)/(kx+)。 （式2）式中：PP预应力筋平均张拉力(KN)；P预应力筋张拉端的张拉力(KN)；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，参见附表G-8；预应力筋与孔道壁的摩擦系数，参见附表G-8。注：当预应力筋为直线时PP=P。（JTJ 041-2000）附表G-8
4、系数k及值表孔道成型方式k 值钢丝束、钢绞线、光面钢筋带肋钢筋精轧螺纹钢筋预埋铁皮管道0.00300.350.40抽芯成型孔道0.00150.550.60预埋金属螺旋管道0.00150.200.250.50本桥30m箱梁采用预埋金属波纹管， K取0.0015；取0.23。由于30m箱梁负弯矩预应力筋为曲线筋，根据规范要求，其理论伸长值分为3段计算，进行分段计算时，靠近张拉端第一段的终点力即为第二段的起点力，每段的终点力与起点力的关系为：Pz=Pq-(kx+) （式3） 式中： Pz 分段终点力（KN） Pq分段的起点力（KN） 、x、k、意义同式1、式2其他各段的起终点力可以从张拉端开始进行逐
5、步的计算。（3）T1束预应力钢绞线伸长量计算（考虑锚具及千斤顶内钢绞线长度）根据设计图纸，负弯矩T1束预应力筋分段长度为：L1=1.752m（含锚具及千斤顶内长度0.350m）；L2=3.099m；张拉端张拉力（第一段起点张拉力）为：P=Pq1 =kApn（根数）=13951401=195.3KN第一段平均张拉力：首先计算=2.86=2.86180=0.049916416（rad）Pp1=P (1-(kx+) / (kx+) =195.3(1-(0.00151.752+0.230.0499)/ (0.00151.752+0.230.0499)=193.98 KN第一段伸长量L1= Pp1 L1
6、/ApEp=193.981.752(14011.975105)=12.29mm另外，第一段终点张拉力（第二段起点张拉力）Pz1 = Pq2= Pq1-(kx+) =195.3-(0.00151.752+0.230.0499) =192.56KN第二段平均张拉力：Pp2= Pq2 (1-(kx+) / (kx+)=192.56(1-(0.00153.099+0.230)/ (0.00153.099+0.230)=192.21KN第二段伸长量L2=Pp2 L2/ApEp=192.213.099(14011.975105)=21.54mmT1束预应力钢绞线理论伸长量为L=2(L1+L2)= 2(12
7、.29+21.54)=67.66mm（4）T2束预应力钢绞线伸长量计算（考虑锚具及千斤顶内钢绞线长度）根据设计图纸，负弯矩T2束预应力筋分段长度为：L1=1.752m（含锚具及千斤顶内长度0.350m）；L2=6.599m；张拉端张拉力（第一段起点张拉力）为：P=Pq1 =kApn（根数）=13951401=195.3KN第一段平均张拉力：首先计算=2.86=7.5180=0.049916416（rad） Pp1=P (1-(kx+) / (kx+) =195.3(1-(0.00151.752+0.230.0499)/ (0.00151.752+0.230.0499)=193.98 KN第一段
8、伸长量L1= Pp1 L1/ApEp=193.981.752(14011.975105)=12.29mm另外，第一段终点张拉力（第二段起点张拉力）Pz1 = Pq2= Pq1-(kx+) =195.3-(0.00151.752+0.230.0499) =192.56KN第二段平均张拉力：Pp2= Pq2 (1-(kx+) / (kx+)=192.56(1-(0.00156.599+0.230)/ (0.00156.599+0.230)=191.61KN第二段伸长量L2=Pp2 L2/ApEp=191.616.599(14011.975105)=45.73mmT2束预应力钢绞线理论伸长量为L=2
9、(L1+L2)= 2(12.29+45.73)=116.04mm因此，最终得钢束理论伸长量为：T1束：5根 总伸长量67.66mm；T2束：5根 总伸长量116.04mm；钢束编号股数理论计算量(mm)设计参照量(mm)锚具变形和钢筋回缩(mm)最终计算量(mm)T1567.6663661.66T25116.041126110.043、张拉预应力的控制根据规范及招标文件要求，张拉设备千斤顶在甘肃省计量研究院所检验合格，其测试结果如下：30m箱梁负弯矩预应力张拉与相对应的油表读数如下表:1）、千斤顶号2270和907091号油泵07046210油表预应力结果如下：换算荷载（KN）油压表读数（MP
10、a）备注5011.510022.5-15034.5-20045.5-25055.5-线性回归方程：Y= 4.5005x-2.5665 R2=0.9991油表号:0704621015%控制力 (KN)30%控制力(KN)100%控制力(KN)105%控制力(KN)油表读数 (Mpa)油表读数(Mpa)油表读数(Mpa)油表读数 (Mpa)1束29.3058.59195.3205.077.0913.6044.0046.132）千斤顶号2271和907091号油泵07046219油表预应力结果如下：换算荷载（KN）油压表读数（MPa）备注5011.510022.8-15034.5-20046.0-2
11、5056.0-线性回归方程：Y= 4.453x-2.116 R2=0.9993油表号:0704621915%控制力 (KN)30%控制力(KN)100%控制力(KN)105%控制力(KN)油表读数 (Mpa)油表读数(Mpa)油表读数(Mpa)油表读数 (Mpa)1束29.3058.59195.3205.077.0613.6444.3646.564、施工中延伸量的控制（1）初始应力值的确定施工中，延伸量的数值是通过量测千斤顶的缸体行程来确定。通常影响预应力钢绞线的延伸量的因素有很多，主要有张拉设备使用不当，锚具安装不规范，管道内的钢绞线是否拉直，管道与钢绞线的摩擦等。当张拉到初应力钢绞线基本拉
12、直，张拉设备，锚具的变形已基本完成，同时消除部分管道摩阻力，因此初应力定为0.15k时缸体的行程。依据设计，预应力钢绞线张拉的实际伸长值/mm,可按下式计算:P(21)/(PP0)式中，2为从钢绞线张拉初应力0.15k到张拉控制应力k间的实际伸长值；1为从零应力到0.15k时的延伸量，此外在张拉至规定应力完成后回油，再量伸长值3，并查看32是否大于8mm，如大于8mm，则表明出现滑丝，应查明原因并采取措施后继续张拉。若施工中实际的延伸量超过规范第12.8.3-1条的要求，即实际延伸量超过理论延伸量6%时，应停止张拉，分析检测出原因并处理完后，方可继续张拉。一般分析原因有几个：因管道不平顺，增加了钢绞线与管壁的摩擦力，影响了局部偏差对摩擦的影响系数k，钢绞线与管壁的摩擦系数，不能均匀地传递预应力，影响延伸量的值。锚具、夹片、钢绞线在锚固时，产生相对滑移，造成预应力损失，也影响延伸量值。钢绞线的弹性模量Ep选取精度不够，Ep=1.95105Mpa ，此时具有特殊性，应精确选取到“国家建筑钢材质量监督检验中心”对每批钢绞线特殊确定。
