现浇箱梁张拉计算书
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福鼎市潮音大桥（人行桥）及岗尾大桥工程
潮音大桥现浇箱梁
张拉计算书
福建龙辉建设工程有限公司
二〇一四年八月二十二日
潮音大桥现浇箱梁
张拉计算书
一、工程概况
潮音大桥设计为半径R=200m的反向曲线桥，上部结构设计为现浇砼连续箱梁，预应力钢绞线采用高强度低松弛钢铰线，标准强度为fpk=1860Mpa，公称直径d=15.2mm，公称面积A=139mm2，弹性模量Ep=1.997×105Mpa(试验平均值)。
纵向腹板钢束设计控制张拉力σk为1320 Mpa、1350 Mpa，锚具采用L15-15连接器、M15-15圆形锚及P15-15固定锚。
纵向底板钢束设计控制张拉力σk为1300 Mpa、1350 Mpa，锚具采用M15-12、M15-15圆形锚及P15-15固定锚。
纵向顶板钢束设计控制张拉力σk为1280 Mpa、1300 Mpa、1350 Mpa，锚具采用M15-12、M15-15圆形锚及P15-12固定锚。
横向钢束设计控制张拉力σk为1320 Mpa、1350 Mpa，锚具采用M15-18圆形锚。
纵横向预应力管道成孔采用圆形塑料波纹管。
预应力钢束张拉前应先试压同条件养护砼试件，达到设计强度95%以上，且混凝土龄期不少于7天，方可进行组织张拉。
二、预应力钢束张拉顺序
1、预应力钢束张拉顺序的原则及做法
① 长束和短束
应该是先张拉长束，后张拉短束。假如反过来的话，当长束张完后，则短束的预应力损失太大，效率太低。
② 纵束、横束、竖向束
应是该是先纵束，再横束，后竖向束。纵束是主要钢束，是根据当时施工进度而必须张拉的。横向束次之，有时一期作用下不张拉受力都通得过。竖向最后。
③ 同一截面
首先要根据施工方法相应的受力要求确定。对于可同一工况张拉的同类型钢束（例如都是短束、或都是长束），应遵循对称，由内向外的原则。例如先张拉腹板再张拉顶板，最后张拉底板；顶、底板束张拉顺序为先中间后两边，张拉时应以箱梁中心线为准对称张拉。
其实对于直线桥，截面张拉顺序对应力影响不大，可灵活调整。但是对于弯桥，研究证明，遵循对称张拉的大前提下，宜先张拉外侧腹板束，再张拉内侧腹板束。原因是外侧钢束会使曲率降低而内侧钢束则会增大曲率，即“外侧安全内侧危险”。
2、Ⅰ阶段钢束具体张拉顺序
腹板束→顶板束→底板束。
① Ⅰ阶段腹板钢束张拉顺序：
（F12-1下游）→（F12-1上游）→（F32-1）→（F13-1下游）→（F13-1上游）→（F33-1）→（F11-1下游）→（F11-1上游）→（F31-1）
② Ⅰ阶段顶板张拉顺序：
（T31下游）→（T31下游）→（T31上游）→（T31上游）→（T13下游）→（T13下游）→（T13上游）→（T13上游）
③ Ⅰ阶段底板张拉顺序：
（B31下游）→（B31上游）→（B11上游）→（B11上游）→（B11下游）→（B11下游）
3、Ⅱ阶段钢束具体张拉顺序（单个）
腹板束→顶板束→底板束→横梁束。
①Ⅱ阶段腹板钢束张拉顺序：
（F12-2下游）→（F12-2上游）→（F22-2上游）→（F22-2下游）→（F32-2）→（F13-2下游）→（F13-2上游）→（F23-2上游）→（F23-2下游）→（F33-2）→（F11-2上游）→（F21-2上游）→（F21-2下游）→（F31-2）
②Ⅱ阶段顶板张拉顺序：
（T11下游）→（T11下游）→（T11上游）→（T11上游）→（T32下游）→（T32下游）→（T32上游）→（T32上游）→（T21下游）→（T21上游）→（T23下游）→（T23上游）→（T14下游）→（T14上游）
③Ⅱ阶段底板张拉顺序：
（B32下游）→（B32下游）→（B32下游）→（B32上游）→（B32上游）→（B32上游）→（B21下游）→（B21下游）→（B21上游）→（B21上游）→（B22上游）→（B22下游）→（B13下游）→（B13上游）→（B12上游）→（B12上游）→（B12下游）→（B12下游）
④Ⅱ阶段横梁张拉顺序：
（H1左）→（H2右）→（H2左）→（H1右）→（H3中）→（H3左）→（H3右）
4、Ⅲ阶段钢束具体张拉顺序（单个）
腹板束→顶板束→底板束。
①Ⅲ阶段腹板钢束张拉顺序：
（F12-3）→（F22-3）→（F23-3）→（F11-3）→（F21-3）→（F13-3）
②Ⅲ阶段顶板张拉顺序：
（T12）→（T12）→（T22）→（T22）
③Ⅲ阶段底板张拉顺序：
（B23）→（B14）
三、预应力钢束张拉程序
1、对于短的预应力钢束，采用一次张拉程序：
0→初始应力（15％σk）→30％σk→100％σk（持荷5分钟锚固）
2、对于长的预应力钢束，因千斤顶行程不够，采用两次张拉程序：
一次张拉：
0→初始应力（15％σk）→30％σk→50％σk（回油松顶自锚固）
二次张拉：50％σk→65％σk→100％σk（持荷5分钟锚固）
3、张拉时实行双控，理论伸长量与实际伸长量相差应控制在-6%～+6%之间，否则应分析原因或重新张拉。张拉严格控制滑丝和断丝，每束断丝不超过1丝，单个孔道内断面断丝总合不超过断面钢丝总数的1%。张拉时应做好施工记录。
四、预应力计算的有关公式及参数
1、预应力筋的理论伸长量计算公式及参数
式中：
—预应力筋平均张拉力（N）;
L —预应力筋的长度（mm）;
A —预应力筋的截面积（mm2）,取单股A=139mm2；
—预应力筋的弹性模量（N/mm2）,试验平均值
=1.997×105N/mm2。
2、预应力筋锚下张拉力计算公式及参数
P=σk×A
式中：σk—设计张拉控制应力（MPa）;
A—预应力筋的截面积（mm2）,取单股A=139mm2；
3、预应力筋的平均张拉力计算公式及参数
式中：
—预应力筋锚下张拉力（N）;
X—从张拉端至计算截面积的孔道长度（m）;
θ—从张拉端至计算截面积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，根据设计图纸说明，塑料波纹管孔道偏差系数取K=0.0015。
ц—预应力筋与孔道壁的摩擦系数，根据设计图纸说明，塑料波纹管孔道摩擦系数取ц=0.155。
e—常数（e =2.7183）
五、钢束实际引伸量的计算及量测方法
1、一次张拉程序实际引伸量的计算
钢束伸长量=（30%σk量测值－15%σk量测值）＋（100%σk量测值－15%σk量测值）
2、两次张拉程序实际引伸量的计算
钢束伸长量=（第一次张拉30%σk量测值－第一次张拉15%σk量测值）＋（第一次张拉50%σk量测值－第一次张拉15%σk量测值）+（第一次张拉30%σk量测值－第一次张拉15%σk量测值）+（第二次张拉100%σk量测值－第二次张拉65%σk量测值）
说明：第二次张拉50%σk～65%σk伸长量采用第一次张拉15%σk～30%σk伸长量推算
3、钢束引伸量的量测方法
采用钢扁尺量测，钢扁尺量测方法如图所示：
六、孔道压浆
预应力终张拉完成经验收合格后，保留30mm预应力筋，将其与部分切除。应在48h内，进行管道真空辅助灌浆。孔道压浆采用活塞式压浆泵。
压浆程序：封锚头→压浆设备安装调试→拌制水泥浆→压浆
1、封锚头：先将压浆孔道外露的钢绞线切割，外露钢绞线长度不小于3cm，采用砂轮机切割。然后用无收缩水泥砂浆将锚具、钢绞线抹严实以免冒浆而损失压浆压力。
2、压浆设备安装调试：将压浆设备安装完成，连接处紧密，并进行试运，确保运行良好。
3、拌制水泥浆：水泥、外加剂过5mm筛网后倒入灰浆机拌制水泥浆。
4、压浆
①、压浆前，首先应将锚具周围的钢丝、钢绞线间缝隙和孔洞填封，防止冒浆，并用水冲洗一遍管道，再用高压风将管道内所有积水吹出，一切准备工作就绪后，经监理工程师检查后方可进行压浆，孔道压浆时用0.5～0.6MPa的压力，浆液一次连续注入，压浆应达到孔道另一端饱满和出浆，并应达到排气孔排出与规定浆液稠度相同的水泥浆为止，然后将出浆口封闭，压浆端的水泥浆压力升至0.7MPa时最少维持2min。并及时填写压浆施工记录。
②、压浆后应及时检查压浆的密实度，如有不密实，应及时处理和纠正；压浆时，每一工作班取不小于3组70.7mm×70.7mm×70.7mm的试件，标准养护28d，检查其抗压强度，作为评定水泥浆质量的依据。
5、对需封锚的锚具，压浆后应先将其周围冲洗干净并对梁端混凝土充分凿毛，然后设置钢筋网浇筑封锚混凝土，确保封锚砼与梁连为一体。封端砼要振捣密实，以免因砼不密实或其他原因对预应力筋造成腐蚀。封锚混凝土的强度应与梁体砼相同。
七、安全措施
1、进入现场必须戴安全帽。禁止穿拖鞋、高跟鞋、光脚从事操作。
