13桥张拉计算书

利用德国促进性贷款普洱市中心城区河道环境综合整治工程项目A3合同段中铁五局集团有限公司普洱市中心城区河道整治工程A3合同段项目经理部13#桥先张法预制空心板张拉计算书编制：审核：批准：中铁五局普洱市中心城区河道整治工程A3合同段项目经理部二0一六年一月中铁五局集团有限公司普洱市中心城区河道环境综合整治工程项目A3合同项目经理部1目录1、工程概况.................................................22、张拉施工工艺及程序.......................................33、相关计算参数：...........................................34、张拉伸长量计算：.........................................45、伸长值及控制应力计算.....................................56、钢绞线实际伸长值.........................................67、千斤顶压力表控制.........................................68、张拉作业程序.............................................79、预应力张拉和放张注意事项.................................810、张拉台座受力计算书.............................................8中铁五局集团有限公司普洱市中心城区河道环境综合整治工程项目A3合同项目经理部21、工程概况本标段设主河道13号桥，位于主河道桩号S10+449.707，桥梁与河道交角90º。桥梁起点桩号为K0+030.250，终点桩号K0+072.750,桥梁全长42.5米。桥梁结构形式为3×13m先张预应力混凝土简支空心板梁，桥梁总宽度46米，横断面布置为：5m（人行道）+36m（车行道）+5m（人行道），桥梁平面面积1794平方米，15号桥预制梁（板）均为13米先张预应力砼简支空心板梁，共计129片，其中111片中板一、6片中板二、6片中板三、6片边板。每片中板一设计13束15.2的钢绞线，每片中板二、中板三及边板设计14束15.2的钢绞线。每片中板的砼工程量为7.26m3，边板为7.92m3（含封锚混凝土）。2、主要材料1、空心板梁砼：C50、封头砼：C25。2、预应力钢束：Φ15.2高强低松弛预应力钢绞线，fpk=1860Mpa，Ep=1.95×105Mpa。（根据设计施工图）3、钢筋：HRB400、HPB3004、其余钢板、型钢均为Q235钢，其技术标准必须符合GB/T700—2006规定，选用的焊接材料应符合现行标准要求，并与所采用的钢材材质和强度相适应。3、预应力空心板梁设计概况13#桥的桥梁结构形式为3×13m先张预应力混凝土简支空心板，全桥共计129片，其中111片中板一、6片中板二、6片中板三、6片边板。空心板梁宽103cm（中板）、104.5cm（边板），高65cm，每片中板一设计13中铁五局集团有限公司普洱市中心城区河道环境综合整治工程项目A3合同项目经理部3束15.2的钢绞线，每片中板二、中板三及边板设计14束15.2的钢绞线。每片中板的砼工程量为7.26m3，边板为7.92m3（含封锚混凝土）。所有的预应力钢束为Φ15.2高强低松弛预应力钢绞线，所有预应力钢绞线采用张拉和伸长值双控进行施工。根据施工设计图，钢绞线的张拉控制应力δcon=0.70fpk=1302Mpa。钢绞线的标准强度fpk=1860Mpa，钢绞线的弹性模量Ep=1.9671×105Mpa。单根钢绞线的截面面积Ay=140mm2。即1302×103×140×10-6=182.28KN。空心板的张拉施工工艺及计算数据如下：2、张拉施工工艺及程序根据《公路桥涵施工技术规范》和设计图纸规定，张拉施工控制采用张拉和伸长值双控方式、圆锚单根张拉的施工工艺。张拉施工程序如下：低松弛预应力钢绞线0→初应力(15%)→60%→90%→δcon（持荷5min）→锚固，即用250KN千斤顶进行张拉，一端固定、一端张拉，在张拉前，张拉采用一根钢绞线三片梁板同时张拉。初应力为δcon的15%，此时的伸长值为δcon，其值采用相邻级的伸长值。控制张拉应为δcon=0.70×fpk=0.70×1860Mpa=1302Mpa即为末张的应力值。其中伸长值△L=△L1＋△L2，△L1为开始至初张的伸长量，△L2为初张至末张间的伸长量。张拉完毕后，△L与计算伸长值比较，其伸长值误差不应超过±6%，否则应停止张拉，查明原因。3、相关计算参数：根据设计图纸，主河道13#桥梁板所用预应力钢筋为φj15.2高强低松弛预应力钢绞线，标准强度fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95×105MPa。根据中铁五局集团有限公司普洱市中心城区河道环境综合整治工程项目A3合同项目经理部4钢绞线检测报告，钢绞线公称面积为140.00mm2，抗拉强度为1930MPa，弹性模量Ep=1.9671×105MPa，符合GB/T5224-2003和ASTMA416-2006标准要求，在伸长值与控制力计算过程中，钢绞线的强度采用标准强度fpk=1860MPa，截面面积采用140mm2,单根控制力为设计图纸提供的182.28KN。1、Φs15.2钢绞线的弹性模量：Ep=1.9671×105Mpa2、Φs15.2钢绞线的张拉控制应力：δcon=0.70×fpk=0.70×1860Mpa=1302Mpa4、张拉伸长量计算：1、计算公式：△L=∫oL（（Pe-（kx+μθ）/AyEy）=PL/Ay(Ey(1-e-（kx+μθ）)/KL+μθ)式中：P········钢绞线张拉力△L······预应力钢绞线的计算伸长量L·······预应力钢绞线的长度Ep······预应力钢绞线的弹性模量Ay······钢绞线的截面积简化计算式：△L=P-L/AyEyP-·······钢绞线平均张拉力P-=P(1-e-（kx+μθ）)/(Kl+μθ)△L·········预应力钢绞线的计算伸长量L·········预应力钢绞线的长度中铁五局集团有限公司普洱市中心城区河道环境综合整治工程项目A3合同项目经理部5Ep·········预应力钢绞线的弹性模量Ay·········钢绞线的截面积2、空心板控制张拉力计算：张拉油泵型号为：ZB4500型，仪表型号为：60MPa；千斤顶型号为：250KN，千斤顶编号为：14237。所用千斤顶、压力表均已委托云南省建筑工程质量监督检验标定，详细资料见表（一）：千斤顶检测资料（表一）：千斤顶编号检测书编号检测日期压力表编号校准方程式回归系数r14237第20151228-L0080-23号2015年12月25日HC65550958571Y=0.201073X+0.1381750.999989备注：Y—压力表读书（Mpa）、X—力值（KN）、详见附件《测试证书》单根钢绞线油表读数压力表：Y=0.201073X+0.13817515%σcon=0.201073×182.28×0.15+0.138175=5.636MPa60%σcon=0.201073×182.28×0.6+0.138175=22.129MPa90%σcon=0.201073×182.28×0.9+0.138175=33.125MPa100%σcon=0.201073×182.28×1+0.138175=36.790MPa5、伸长值及控制应力计算1、锚端张拉控制应力为：δk=0.70fpk=0.70×1860=1302MPa2、单根钢绞线张拉控制力为：P=182.28KN（根据设计图纸）3、钢绞线理论伸长值：△L=（P×L）/(Ap×Ep)P—张拉端控制力为：182.28×103N（根据设计图纸）；L—钢绞线有效长度（mm），预制梁板时两片板同时张拉，钢绞线伸长量控制长度以43.41m计算（有效长度为钢绞线两端工具锚甲片内口距离）；中铁五局集团有限公司普洱市中心城区河道环境综合整治工程项目A3合同项目经理部6Ap—钢绞线截面实测面积为140mm2（根据钢绞线检测报告）；Ep—钢绞线实测弹性模量Ep=1.9671×105Mpa。①、初应力(15%控制应力)时理论伸长量：△L0.15=0.15×182.28×103×43.41×103／（140.00×1.9671×105）=43.099mm②60%控制应力时理论伸长量：△L0.6=0.6×182.28×103×43.41×103／（140.00×1.9671×105）=172.395mm③0.9%控制应力时理论伸长量：△L0.9=0.9×182.28×103×43.41×103／（140.00×1.9671×105）=258.593mm④100%控制应力时理论伸长量：△L1=1×182.28×103×43.41×103／（140.00×1.9671×105）=287.326mm6、钢绞线实际伸长值△L实=△L1+△L2△L1—从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值△L2—初应力以下的推算伸长值，可采用相邻接的实测伸长值7、千斤顶压力表控制张拉时采用一端锚固，一端张拉。采用250KN千斤顶单根张拉，张拉采用四级控制，分别为15%P、60%P、90%P、100%P（详情见附件《测试证书》）。先张拉至控制力的15%，根据千斤顶的伸长值，再张拉至60%时，进行千斤顶回程后再继续张拉至90%后检查效核后再继续张拉至100%锚固，所以千斤顶的张拉力为每片梁钢绞线控制力的P。中铁五局集团有限公司普洱市中心城区河道环境综合整治工程项目A3合同项目经理部713#桥梁板预应力钢束张拉每一阶段张拉力及油表读数对应关系（表二）序号千斤顶编号油表编号回归方程钢束编号钢绞线长度（m）控制张拉力（KN）预应力筋截面面积Ap（mm2）张拉阶段张拉力X(KN)油表读数Y（Mpa）理论伸长量（mm）114237HC65550958571Y=0.201073X+0.138175单根张拉43.41182.2814015%27.3425.63643.09960%109.36822.129172.39590%164.05233.125258.593100%182.2836.790287.326经计算复核，上述数据计算数据满足设计及规范要求。计算：复核：监理：8、张拉作业程序（1）张拉准备工作底模清理干净，用连接器连接好预应力筋，安装好固定装置和放松装置；检查预应力筋数量、位置、张拉设备和锚具。（2）张拉设备选用1、本标段采用单根钢绞线张拉，采用250KN型号的千斤顶，张拉力250KN182.28KN（单根张拉力100%时），可保证张拉工作的可靠性、均匀性及准确性。2、张拉方式：一端张拉；3、初始张拉：在每根预应力筋的一端用250KN千斤顶张拉控制应力将预应力筋拉直,锚固端和连接器处拉紧,在预应力筋上选定适当的位置刻画标记,作为测量延伸量的基点；6、正式张拉：一端固定，一端张拉。千斤顶必须均匀、对称顶进，保中铁五局集团有限公司普洱市中心城区河道环境综合整治工程项目A3合同项目经理部8持横梁平行移动，预应力筋均匀受力，分两级加载拉至张拉控制应力。7、持荷：按预应力筋的类型选定持荷时间5分钟，使预应力筋完成部分徐舒，以减少钢丝锚固后的应力损失；8、锚固：补足或放松预应力筋的拉力至控制应力。测量、记录预应力筋的延伸量，核对钢绞线的实际伸长值与理论伸长值之间的的差值，其误差应在±6%范围内，如不符合规定，则应找出原因及时处理。张拉满足要求后。锚固预应力筋，千斤顶回油至零；9、放张：通过砼试件试验，待砼强度达到设计强度的100%时，对钢绞线放张。采取千斤顶先拉后松法放张，放张顺序为100%→90%→60%→15%→0%。施加的内力不得超过张拉时的控制应力，放松宜分数次分级完成。