现浇箱梁张拉计算书，现浇箱梁张拉技术规范

目     录 一、张拉前的准备工作……………………………………………………………………. 2 二、张拉程序………………………………………………………………………………….. 2 三、张拉控制数据计算……………………………………………………………………. 2 四、张拉力与油表读数对应关系……………………………………………………. 12 五、伸长值的控制…………………………………………………………………………. 13 六、质量保证措施…………………………………………………………………………. 14 七、安全保证措施…………………………………………………………………………. 15 预应力施工作业指导书 后张法预施应力是待混凝土构件达到一定的强度后，在构件预留孔道中穿入预应力筋，使预应力筋对混凝土构件施加应力。这是一项十分重要的工作，施加预应力过多或不足都会影响预制构件质量，必须按设计要求，准确地施加预应力。 一、张拉前的准备工作 1、张拉前需完成梁内预留孔道、制束、制锚、穿束和张拉机具设备的准备工作。 2、张拉作业上岗作业人员必须经过特种作业培训，并取得特种作业合格证书。施工前，还必须对所有作业人员进行严格的施工技术交底。 3、钢绞线、锚具、张拉千斤顶、压力表等设备必须经专业检测单位检测，并取得检验合格报告。 4、张拉安全防护设备已安装完毕并在作业区周边布设警示标志，由专人负责看护、挪动。 二、张拉程序 预应力张拉要求混凝土强度达到90%且龄期不少于7天方可张拉，张拉时需纵横向钢束交替进行，纵向钢束张拉按先长后短的原则进行作业。 张拉工序为：0→初应力→控制应力（持荷2分种锚固）。 三、张拉控制数据计算 本作业指导书以标准段3×30m箱梁纵向和横向预应力筋伸长量计算为例进行编制。 ㈠、计算依据 1、采用YJM15系列自锚性能锚具（即:YJM15-15、YJM15-7），张拉设备采用YCW250型、YCW400型配套千斤顶，已通过质量监督检验所检验合格并标定，检验证书附后。 2、本桥采用低松驰高强度预应力钢绞线，单根钢绞线为15.24mm（钢绞线试验面积Ag＝140.9mm2），标准强度fpk＝1860Mpa,弹性模量Ep＝1.98×105Mpa。锚下控制应力：σcon＝0.75fpk＝0.75×1860＝1395Mpa。 3、张拉时采用预应力筋的张拉力与预应力筋的伸长量双控，并以预应力筋的张拉力控制为主。 4、瓯海大道西段快速路8标高架桥标准段施工图纸及《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000。 ㈡、理论张拉伸长值的计算 1、按现行桥涵施工规范，预应力筋的理论伸长值△L（mm）为： △L=Pp×L/Ap×Ep…………………………………………（1） Pp—预应力筋的平均张拉力（N）； L —预应力筋的长度（mm）； Ap—预应力筋的截面积（mm2）； Ep—预应力筋的弹性模量（N/mm2）。 2、预应力筋的平均张拉力为： Pp=P（1-e-（kx+uθ））/（kx+uθ）………………………（2） P —预应力筋张拉端的张拉力（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； u —预应力筋与孔道壁的摩擦系数。 3、交界点张拉力计算公式为： Px=P e-（kx+uθ）…………………………………………（3） (3)式中各符号含义上同。 4、由图纸设计标准段3×30m箱梁钢绞线布置图知： 纵向预应力布置参数 预应力筋编号 K取值 μ取值 预应力筋分段长度（m） 张拉形式 N1、N1′ 0.0015 0.15 1（张拉端） 3.9 两端张拉 2 7.8 3 8.1 4 7.0 5 8.1 6 3.5 N2、N2′ 0.0015 0.15 1（张拉端） 4.5 两端张拉 2 10.8 3 8.1 4 4.0 5 8.1 6 5.0 N3、N3′ 0.0015 0.15 1（张拉端） 4.9 两端张拉 2 13.9 3 7.6 4 2.0 5 7.6 6 6.5 N4 0.0015 0.15 1（张拉端） 2.0 单端张拉 2 5.0 3 3.0 N5 0.0015 0.15 1（张拉端） 2.0 单端张拉 2 32.6 3 3.0 N6 0.0015 0.15 1（张拉端） 2.0 单端张拉 2 3.0 3 3.0 N7 0.0015 0.15 1（张拉端） 2.6 两端张拉 2 21.0 端横梁预应力布置参数 预应力筋编号 K取值 μ取值 预应力筋分段长度（m） 张拉形式 N1 0.0015 0.15 1（张拉端） 4.3 两端张拉 2 4.0 N2 0.0015 0.15 1（张拉端） 4.8 两端张拉 2 3.5 端横梁预应力布置参数 预应力筋编号 K取值 μ取值 预应力筋分段长度（m） 张拉形式 N1 0.0015 0.15 1（张拉端） 4.3 两端张拉 2 4.0 N2 0.0015 0.15 1（张拉端） 4.8 两端张拉 2 3.5 横向预应力布置参数 预应力筋编号 K取值 μ取值 预应力筋分段长度（m） 张拉形式 N 0.0015 0.15 1（张拉端） 2.00 两端张拉 2 0.50 3 9.75 钢绞线截面积和弹性模量则根据试验数据取：Ag=140.9mm2，Ep=1.98×105MPa,将已知数据按实际情况代人⑴、⑵、⑶公式，即可求的计算钢绞线的伸长量△L。 5、3×30m箱梁纵向预应力筋N1、N1’—15φs15.24的伸长量计算： ⑴：第一段 张拉端张拉力：P＝（0.75×1860×140.9×15）/1000＝2948.33KN。 参数kx+uθ＝0.0015×3.9+0.15×0.3668＝0.0609， 参数e-（kx+uθ）＝0.9409， 截面积Ap＝140.9×15＝2113.5mm2。 第一段理论伸长值为： △L＝（P（1-e-（kx+uθ））×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ）） ＝2948330×3900×（1-0.9409）/2113.5×198000×0.0609 ＝26.67（mm） ⑵：第二段 交界点张拉力：Px＝P×e-（kx+uθ） ＝2948.33×0.9884＝2914.13KN。 参数kx+uθ＝0.0015×7.8+0.15×0＝0.0117， 参数e-（kx+uθ）＝0.9884， 截面积Ap＝140.9×15＝2113.5mm2。 第二段理论伸长值为： △L＝（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ）） ＝2914130×7800×（1-0.9884）/2113.5×198000×0.0117 ＝53.85（mm） ⑶：第三段 交界点张拉力：Px＝P×e-（kx+uθ） ＝2914.13×0.9618＝2802.92KN。 参数kx+uθ＝0.0015×8.1+0.15×0.178＝0.0389， 参数e-（kx+uθ）＝0.9618， 截面积Ap＝140.9×15＝2113.5mm2。 第三段理论伸长值为： △L＝（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ）） ＝2802920×8100×（1-0.9618）/2113.5×198000×0.0389 ＝53.28（mm） ⑷：第四段 交界点张拉力：Px＝P×e-（kx+uθ） ＝2802.92×0.9896＝2773.65KN。 参数kx+uθ＝0.0015×7+0.15×0＝0.0105， 参数e-（kx+uθ）＝0.9896， 截面积Ap＝140.9×15＝2113.5mm2。 第四段理论伸长值为： △L＝（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ）） ＝2773650×7000×（1-0.9896）/2113.5×198000×0.0105 ＝45.95（mm） ⑸：第五段 交界点张拉力：Px＝P×e-（kx+uθ） ＝2773.65×0.9618＝2667.81KN。 参数kx+uθ＝0.0015×8.1+0.15×0.178＝0.0389， 参数e-（kx+uθ）＝0.9618， 截面积Ap＝140.9×15＝2113.5mm2。 第五段理论伸长值为： △L＝（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ）） ＝2667810×8100×（1-0.9618）/2113.5×198000×0.0389 ＝50.71（mm） ⑹：第六段 交界点张拉力：Px＝P×e-（kx+uθ） ＝2667.81×0.9948＝2653.84KN。 参数kx+uθ＝0.0015×3.5+0.15×0＝0.0053， 参数e-（kx+uθ）＝0.9948， 截面积Ap＝140.9×15＝2113.5mm2。 第六段理论伸长值为： △L＝（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ）） ＝2653840×3500×（1-0.9948）/2113.5×198000×0.0053 ＝21.78（mm） 综合⑴、⑵、⑶、⑷、⑸、⑹计算数据，半幅孔道内纵向预应力筋钢束理论伸长值为：△L＝26.67+53.85+53.28+45.95+50.71+21.78＝254.35mm。据此可得纵向预应力筋N1、N1’理论计算伸长值为：252.24×2＝504.48mm; 重复上述计算过程，即可求得： N2、N2’—15φs15.24理论计算伸长值为：266.5×2＝533mm; N3、N3’—15φs15.24理论计算伸长值为：279.5×2＝559mm; N4—7φs15.24理论计算伸长值为：70mm; N5—7φs15.24理论计算伸长值为：247mm; N6—7φs15.24理论计算伸长值为：56mm; N7—7φs15.24理论计算伸长值为：159.5×2＝319mm; 6、3×30m箱梁端横梁预应力筋N1—12φs15.24的伸长量计算： ⑴：第一段 张拉端张拉力：P＝（0.75×1860×140.9×12）/1000＝2358.67KN。 参数kx+uθ＝0.0015×4.3+0.15×0.2304＝0.0410， 参数e-（kx+uθ）＝0.9598， 截面积Ap＝140.9×12＝1690.8mm2。 第一段理论伸长值为： △L＝（P（1-e-（kx+uθ））×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ）） ＝2358670×4300×（1-0.9598）/1690.8×198000×0.0410 ＝29.66（mm） ⑵：第二段 交界点张拉力：Px＝P×e-（kx+uθ） ＝2358.67×0.9940＝2344.52KN。 参数kx+uθ＝0.0015×4+0.15×0＝0.006， 参数e-（kx+uθ）＝0.9940， 截面积Ap＝140.9×15＝1690.8mm2。 第二段理论伸长值为： △L＝（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ）） ＝2344520×4000×（1-0.9940）/1690.8×198000×0.006 ＝28.01（mm） 综合⑴、⑵计算数据，3×30m箱梁端横梁半幅孔道内预应力筋钢束理论伸长值为：△L＝29.66+28.01＝57.67mm。据此可得端横梁预应力筋N1理论计算伸长值为：57.67×2＝115.35mm; 重复上述计算过程，即可求得： N2—12φs15.24理论计算伸长值为：57.11×2＝114.22mm; 7、3×30m箱梁中横梁预应力筋N1—15φs15.24的伸长量计算： ⑴：第一段 张拉端张拉力：P＝（0.75×1860×140.9×15）/1000＝2948.33KN。 参数kx+uθ＝0.0015×4.3+0.15×0.2304＝0.0410， 参数e-（kx+uθ）＝0.9598， 截面积Ap＝140.9×15＝2113.5mm2。 第一段理论伸长值为： △L＝（P（1-e-（kx+uθ））×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ）） ＝2948330×4300×（1-0.9598）/2113.5×198000×0.0410 ＝29.66（mm） ⑵：第二段 交界点张拉力：Px＝P×e-（kx+uθ） ＝2948.33×0.9940＝2930.7KN。 参数kx+uθ＝0.0015×4+0.15×0＝0.006， 参数e-（kx+uθ）＝0.9940， 截面积Ap＝140.9×15＝2113.5mm2。 第二段理论伸长值为： △L＝（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ）） ＝2930700×4000×（1-0.9940）/2113.5×198000×0.006 ＝28.01（mm） 综合⑴、⑵计算数据，3×30m箱梁中横梁半幅孔道内预应力筋钢束理论伸长值为：△L＝29.66+28.01＝57.67mm。据此可得中横梁预应力筋N1理论计算伸长值为：57.67×2＝115.35mm; 重复上述计算过程，即可求得： N2—15φs15.24理论计算伸长值为：57.11×2＝114.22mm; 8、3×30m箱梁横向预应力筋N1—3φs15.24的伸长量计算： ⑴：第一段 张拉端张拉力：P＝（0.75×1860×140.9×3）/1000＝589.67KN。 参数kx+uθ＝0.0015×2+0.15×0＝0.003， 参数e-（kx+uθ）＝0.997， 截面积Ap＝140.9×3＝422.7mm2。 第一段理论伸长值为： △L＝（P（1-e-（kx+uθ））×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ）） ＝589670×2000×（1-0.997）/422.7×198000×0.003 ＝14.09（mm） ⑵：第二段 交界点张拉力：Px＝P×e-（kx+uθ） ＝589.67×0.9918＝584.83N。 参数kx+uθ＝0.0015×0.5+0.15×0.0499＝0.0082， 参数e-（kx+uθ）＝0.9918， 截面积Ap＝140.9×3＝422.7mm2。 第二段理论伸长值为： △L＝（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ）） ＝584830×500×（1-0.9918）/422.7×198000×0.0082 ＝3.49（mm） ⑶：第三段 交界点张拉力：Px＝P×e-（kx+uθ） ＝584.83×0.9855＝576.33N。 参数kx+uθ＝0.0015×9.75+0.15×0＝0.0146， 参数e-（kx+uθ）＝0.9855， 截面积Ap＝140.9×3＝422.7mm2。 第三段理论伸长值为： △L＝（Px×L)/(Ap×Ep×（kx+uθ）） ＝576330×9750×（1-0.9855）/422.7×198000×0.0146 ＝66.68（mm） 综合⑴、⑵、⑶计算数据，3×30m箱梁横向预应力半幅孔道内预应力筋钢束理论伸长值为：△L＝14.09+3.49+66.68＝84.26mm。据此可得横向预应力筋N理论计算伸长值为：84.26×2＝168.52mm; 根据工程进展，本预应力施工作业指导书主要针对标准段3×30m、4×30m、5×30m、30+40+30m跨、16m预应力空心板梁及25m预应力空心板梁。具体的伸长量计算数值详见附表。 四、张拉力与油表读数对应关系 预应力筋控制张拉力P=σcon×Ag×n， 其中：n —为每束钢绞线根数， Ag—为实测钢绞线截面积。 以标准段3×30m箱梁纵向预应力筋为例，则： 1、3×15.24钢束张拉控制力为P=1395×140.9×3＝589.67KN； 2、4×15.24钢束张拉控制力为P=1395×140.9×4＝786.22KN； 3、7×15.24钢束张拉控制力为P=1395×140.9×7＝1375.89KN； 4、15×15.24钢束张拉控制力为P=1395×140.9×12＝2358.67KN。 5、15×15.24钢束张拉控制力为P=1395×140.9×15＝2948.33KN。 张拉力与油表读数对应关系 项目 千斤顶编号 油表 编号 控制张拉力(KN)        σcon×Ag×n 公称油压P（Mpa） 线性回归方程 10% 20% 100% 3φs15.2 911306 2735 589.68 2.51 4.84 21.58 P=29.76×油表压力-20.25 911310 617 589.67 2.58 4.93 19.51 P=29.29×油表压力-20.21 4φs15.2 911306 2735 786.222 3.20 6.15 27.84 P=29.76×油表压力-20.25 911310 617 786.222 3.29 6.29 26.51 P=29.29×油表压力-20.21 7φs15.2 911306 2735 1375.89 5.26 10.08 46.60 P=29.76×油表压力-20.25 911310 0617 1375.89 5.42 10.36 47.51 P=29.29×油表压力-20.21 12φs15.2 103034 8266 2358.67 3.47 6.67 29.87 P=80.0×油表压力-43.82 103028 8758 2358.67 3.31 6.52 30.71 P=77.5×油表压力-22.57 15φs15.2 103034 8266 2948.33 4.34 8.15 37.31 P=80.0×油表压力-43.82 103028 8758 2948.33 4.13 8.08 38.34 P=77.5×油表压力-22.57 五、伸长值的控制 预应力筋张拉时，应先调整到初应力σo，该初应力控制在0.1σk，伸长值应从初应力时开始量测。预力筋的实际伸长值除量测的伸长值外，必须加上初应力以下的推算伸长值。 预应力值张拉的实际伸长值△L(mm)，可按下式计算： △L=△L1+△L2 式中：△L1—从初应力至最大张拉力间的实测伸长值（mm） △L2—初应力以下的推算伸长值（mm），可采用相邻级的伸长值。 张拉预应力钢绞线时，采用应力应变双控制，伸长值应使用测量精度不大于±1mm的标尺测量，测量方法为在初应力下测量外露预应力筋至固定参考点的位置，再测量控制应力下外露预应力筋至固定参考点位置，其差值减去远端工具锚具回缩值，即为初应力至终应力下的伸长值，再加上初应力以下推算伸长值即为总伸长。若两端同时张拉同时量测，则需把差值相加，即为初应力至终应力之间的伸长值。如果实际伸长值超出计算伸长值的±6%，则应暂停张拉，在采取措施后，方可继续张拉。 伸长值校核应在张拉过程中同时校核。实测伸长值与理论伸长值误差应控制在±6%之内，若超出此范围应停止张拉，待查明原因，纠正后方可继续张拉。比较公式：-6%≤（δ-△L）/△L≤6%  △L为修正后的伸长值。 六、质量保证措施 由于预应力工程属隐蔽工程，施工好后很难对施工质量进行检测，因此在工程施工前还须制定各道工序的质量保证措施，主要内容包括如下： ⑴、所有原材料的材料性能检验； ⑵、锚夹具性能的检验； ⑶、编束、穿束质量检验 ⑷、张拉质量保证措施； ⑸、综合施工质量评价。 2、预应力工程验收时应提供的文件和记录： ⑴、预应力筋及锚具出厂质量合格证件及有关性能指标资料； ⑵、混凝土试件试验报告与质量评定记录； ⑶、预应力筋锚具力学性能复试报告； ⑷、隐蔽工程验收记录； ⑸、张拉设备标定记录； ⑹、预应力筋张拉记录； ⑺、张拉过程测试试验报告。 七、安全保证措施 1、单位工程开工前，必须对进场工人进行安全教育，有针对性地进行安全技术交底，双方须履行签字手续。 2、严格遵守施工现场安全管理制度，正确使用个人防护用品和安全防护措施，进入施工现场必须戴好安全帽。 3、钢绞线开盘料要做好防护措施，以防止钢绞线弹出伤人。 4、在预应力作业中，必须特别注意安全、因为预应力持有很大的能量，万一预应力筋被拉断或锚具与张拉千斤顶失效，巨大能量急剧释放，有可能造成巨大危害。因此，在任何情况下作业人员不得站在预应力筋的两端及千斤顶后面。无关人员一律不得围观。 5、操作千斤顶和测量伸长值的人员，应站在千斤顶侧面操作，严格遵守操作规程。油泵开动过程中，操作人员不得擅自离开岗位。如需离开，必须把油阀门全部松开或切断电路。 6、张拉施工时，张拉操作台必须搭设牢固可靠，锚具及其机具严防高空坠落。 7、严防高压油管出现死弯或扭转，发现后应立即卸除油压进行处理。 8、施工用电做到一机一保，严禁乱接电线，以避免发生触电事故。工作结束应及时切断电源。 9、工具锚和工作锚上用的夹片，使用时须分别存放，绝对不能与锚固端锚具和夹片混在一起，以防误用。 10、千斤顶支撑必须与梁端垫板接触良好，位置正确、对称，严禁加多层铁垫板，以防支撑不稳定或受力不均倾倒伤人。 11、检查张拉设备、工具是否符合施工及安全要求。压力表应按规定周期进行检验标定。 12、油泵开动时，进、回油速度与压力表指针升降，应平稳、均匀一致。安全阀保持灵敏可靠。油泵操作人员要戴防护眼罩。