后张预应力箱梁张拉施工方案
一、概况
梁家凹1#大桥K192+490(7-20m)共有20米预应力箱梁56片,设计采用后张法施工工艺,砼的强度达到设计强度的85%后,且砼龄期不小于7d时,方可张拉。钢绞线为φs15.2、标准强度1860Mpa,锚下控制应力为1395Mpa,张拉选用1000KN液压千斤顶对称进行。
二、张拉过程
(一)预应力筋张拉程序
0 初应力σcon(持荷2min锚固)
(二)理论伸长值计算
20米预应力,端跨采用OVM15-4、0VM15-5锚具,中跨采用OVM15-3、0VM15-4锚具。即端跨N1、N2采用5根,N3采用4根,中跨N1、N2采用4根,N3采用3根钢绞线。按设计规定孔道采用金属波纹管,按后张法预应力曲线两端张拉规定进行分段计算伸长量,其计算公式为:
△L=P p L/A P E P和P P=P(1-e-(κχ+μθ))/(κχ+μθ),
式中:P P—各分段预应力筋的平均张拉力(N),直线筋取张拉端的拉力,两端张拉的曲线筋,按P P=P(1-e-(κχ+μθ))/(κχ+μθ)
P—预应力筋张拉端的张拉力(N);
χ—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曲线孔道部分切线的夹
角之和(rad);
κ—孔道每束局部偏差对磨擦的影响系数,取κ=0.0015;
μ—预应力筋与孔道壁的磨擦系数,取μ=0.25;
L—预应力筋的分段长度(mm);
A P—预应力筋的截面面积(mm2);
E P—预应力筋的弹性模量(N/mm2);
一、中跨伸长量计算
(1)N1束:
A638.3 R=3000
B288.053.7
5.5° C D
①直线L AB段:已知:P A=1395×140×4(N)
L=638.3(cm)=6383(mm)
θ=0
A P=140×4(mm2)
E P=1.95×105(N/mm2)
P P=P A(1-e-KX)/kx=1395×140×4×(1-e(0.0015× 6.383))/(0.0015×
6.383)=777472(N)
代入公式△L=P p L/A P E P得
777472×6383
△L AB=140×4×1.95×10 =45.4(mm)
②曲线L BC段:
已知:P B=777472×2-1395×140×4=773744(N)
χ=L=288(cm)=2.88(m)
θ=5.5°=0.09599(rad)
υ=0.25
κ=0.0015
代入公式P P=P(1-e-(κχ+μθ))/(κχ+μθ)得:
P P=P B(1-e-(κχ+μθ))/(κχ+μθ)
=773744(1-e-(0.0015×2.880+0.25×0.09599))/(0.0015×2.880+0.25×0.09599)=762891(N)
又知:A P=140×4(mm2)
E P=1.95×105(N/mm2)
L=288(cm)=2880(mm)
代入公式:△L=P p L/A P E P得:
△L BC=(762891×2880)/(140×4×1.95×105)=20.12(mm)
③直线L CD段:已知P e=762891×2-773744=752038(N)
X=L= 53.7(cm)=0.537(m)
A P=140×4(mm2)
E P=1.95×105(N/mm2)
Pp=P C(1-e-kx)/kx=752038×(1-e-0.0015×0.537)/0.0015×0.537=751735(N)代入公式△L=P p L/A P E P得:
△L CD=(751735×537)/(140×4×1.95×105)
=3.70(mm)
总计:N1伸长量△L=(△L AB+△L BC+△L CD)×2
=(45.4+20.12+3.70)×2
=138(mm)
(2)N2束
A R=3000
492.5
B 288
5.5°201.5
C D
①直线LAB段:已知:PA=1395×140×4(N)
L=X=492.5(cm)=4925(mm)
θ=0
A P=140×4(mm2)
E P=1.95×105(N/mm2)
P P=P A(1-e-kx)/kx=1395×140×4×(1-e-0.0015×4.925)/(0.0015×4.925) =778322(N)
代入公式△L=P p L/A P E P得
778322×4925
△L AB= 140×4×1.95×10=35.1(mm)
②曲线L BC段:
已知:P B=778322×2-1395×140×4=775444(N)
χ=L BC=288(cm)=2.88(m)
θ=5.5°=0.09599(rad)
υ=0.25
κ=0.0015
代入公式P P=P(1-e-(κχ+μθ))/(κχ+μθ)得:
P P=P(1-e-(κχ+μθ))/(κχ+μθ)
=775444(1-e-(0.0015×2.88+0.25×0.09599))/(0.0015×2.88+0.25×0.09599)=764568(N) 又知:A P=140×4(mm2)
E P=1.95×105(N/mm2)
L=288(cm)=2880(mm)
代入公式:△L=P p L/A P E P得:
△L BC=(764568×2880)/(140×4×1.95×105)
=20.16(mm)
③直线L CD段:已知P C=764568×2-775444=753692(N)
X=L=201.5(cm)=2.015(m)
A P=140×4(mm2)
E P=1.95×105(N/mm2)
Pp=Pc(1-e-kx)/kx=753692×(1-e-0.0015×2.015)/0.0015×2.015=
752554(mm)
代入公式△L=P p L/A P E P得:
△L CD=(752554×2015)/(140×4×1.95×105)
=13.89(mm)
总计N2的伸长量△L=(△L AB+△L BC+△L CD)×2
=(35.1+20.16+13.89)×2
=138(mm)
(3)N3束
A 106.6 R=3000
B 73.3
1.4°790.1
C D
①直线L AB段:已知:P A=1395×140×3(N)
X=L =106.6(cm)=1.066(m)
θ=0
A P=140×3(mm2)
E P=1.95×105(N/mm2)
P P=P A(1-e-kx)/kx=1395×140×3×(1-e-0.0015×1.066)/(0.0015×1.066)
=585432(N)
代入公式△L=P p L/A P E P得
585432×1066
△L AB= 140×3×1.95×10=7.62(mm)
②曲线L BC段:
已知:P B=585432×2-1395×140×3=584964(N)
χ=L BC=73.3(cm)=0.733(m)
θ=1.4°=0.02443(rad)
υ=0.25
κ=0.0015
代入公式P p=P B(1-e-(κχ+μθ))/(κχ+μθ)得:
Pp =P B(1-e-(κχ+μθ))/(κχ+μθ)
=584964(1-e-(0.0015×0.733+0.25×0.02443))/(0.0015×0.733+0.25×
0.02443)=582861(N)
又知:A P=140×3(mm2)
E P=1.95×105(N/mm2)
L=73.3(cm)=733(mm)
代入公式:△L=P p L/A P E P得:
△L BC=(582861×733)/(140×3×1.95×105)
=5.22(mm)
③直线L CD段:已知P C=582861×2-584964=580758(N)
X=L=790.1(cm)=7.901(m)
θ=0
A P=140×3(mm2)
E P=1.95×105(N/mm2)
Pp=Pc(1-e-kx)/kx=580758×(1-e-0.0015×7.901)/0.0015×7.901=
=577330(mm)
代入公式△L=P p L/A P E P得:
△L CD=(577330×7901)/(140×3×1.95×105)
=55.7(mm)
总计N3的伸长量△L=(△L AB+△L BC+△L CD)×2
=(7.62+5.22+55.7)×2
=137(mm)
2、端跨伸长量计算:
(1)N1束: