先张法空心板(13m、16m)张拉计算书
一、工程概况
本合同段内上部结构采用先张法空心板的有中桥1座,通道桥1座,共计跨径13m先张法预应力空心板60片,跨径16米先张法预应力空心板100片。
空心板中预应力筋采用Φs15.2(mm)钢绞线,标准强度fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95X105 Mpa。钢绞线断面面积Ap=140mm2。13m中板设计12根钢绞线,边板设计13根钢绞线;16m中板设计14根钢绞线,边板设计16根钢绞线。 二、张拉机具的选定及标定
1、张拉机具的标定:
本工程采用千斤顶由中间向两边对称进行,对单根钢绞线采用一端进行锚固一端进行张拉的施工方法。
张拉采用双控,即以应力控制为主,以伸长量作为校核。
千斤顶采用四平欧维姆(OVM)机械有限公司生产的穿心式YDCJ240-SA型(编号1),油泵采用四平欧维姆(OVM)机械有限公司配套生产的OVM 2YBZ2-50型,千斤顶和油表配套校验,以确定张拉力和压力表读数之间的关系曲线,油压表的精度不低于1.5级。
千斤顶、油泵及其配套的压力表在张拉施工前必须到有关检测部门校验标定,确定出张拉力与压力表读数之间的关系曲线,避免因张拉机具的误差原因而产生理论计算值与实际张拉值不符。
2、锚具及夹具的检验:
钢绞线的锚固采用OVM 15-1工具锚。
在张拉施工前必须对将要使用的锚具及夹具进行外观检查,不得有裂纹、伤痕、尺寸不得超过允许偏差,对锚具的强度、硬度进行试验,同时抽取有代表性的锚具及夹具到有关检测部门进行磁力探伤、洛氏硬度、锚固性能等试验,合格方可进行使用。
3、钢绞线的张拉施工:
张拉时采用双控,以应力控制为主,采用伸长值进行校核。 ①、张拉顺序:采用由中间向两边对称进行、单端单根张拉的施工方法。
②、张拉程序:0→10%σK→20%σK→100%σK(持荷5分钟锚固) ③、钢绞线张拉前通知监理工程师,进行张拉全过程旁站检验、监督。
④、千斤顶上好后,在张拉之前对两端的锚具还要做一次详细检查:锚环必须与钢横梁密贴、夹片必须完全入槽并平齐、工具锚必须
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贴紧锚环、千斤顶必须紧贴锚套。
⑤、在初始张拉力10%σK状态下作出标记,钢绞线张拉0-10%σK的伸长值采用相邻级的伸长值即10%σK-20%σK的伸长值,再与10%σK~100%σK的伸长值相加作为实测伸长值。
⑥、对张拉时伸长量不足的钢束,进行查明原因,采取补张拉措施,并观察有无滑丝、断丝现象,如超过规范要求,及时予以更换。
⑦、当预应力钢绞线在张拉时的温度低于10℃时,钢材延伸量计算应考虑从张拉时到混凝土初凝时钢筋温度增加的因素,避免预制空心板产生过大上拱度,预制后存放时间不宜超过90天。
⑧、预应力钢绞线张拉后,钢绞线对设计位置的偏差不得大于5mm,也不得大于截面最短边长的4%。
⑨、钢绞线全部张拉完后,进行仔细检查,如有钢绞线因松弛而产生应力损失时,重新对其进行张拉以补足应力。
⑩、在张拉过程中随时做好张拉记录。 三、预应力钢绞线的张拉力及伸长量计算:
预应力损失计算的相关参数:
张拉台座按50m计,一端张拉,钢筋回缩值取用6mm,预应力钢筋的松驰率ρ=0.035,松弛系数ξ=0.3,预应力钢筋与张拉台座间的加热养护温差取20摄氏度。 a、 张拉力计算
1、原设计张拉台座间距50m的σ12损失计算: 台座间距:L(mm) 50000 钢铰线弹性模量:EP(MPa) 195000 单侧张拉锚具回缩变形:ΣΔl(mm) 6 原设计张拉台座σ12损失=ΣΔl×EP/L:(MPa) 23.4 原设计张拉台座张拉控制应力:(MPa) 1302 2、锚下控制应力σ锚下=原台座张拉控制应力-原台座σ12损失 :
1278.6
(MPa)
现有台座间距为:L现有(mm) 54000 现有张拉台座σ12损失=ΣΔl×EP/L现有:(MPa) 21.7 3、现有张拉台座张拉控制应力:锚下控制应力σ锚下+现有张拉台座
1300.3
σ12损失:(MPa)
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空心板理论伸长值计算
设计张拉 计 算 参 数 控制应力 (MPa) 1260 公称直径 (mm) 实 测 弹性模量(N/mm) 215.20 199400 公称面积 (mm) 2140 钢铰线 根 数 1 控制张拉力 F 理论伸长值:(mm) 实际伸长值:(mm) F = 张拉控制应力 × 公称面积 × 根数 = 1300.3 × 140 × 1 = △L=Pp×L/ApEp=σk×L/Ep=176400×54480/140×199400= 344 mm Pp-预应力筋的平均张拉力(N),取张拉端的拉力。 L-预应力筋的长度(mm)。 Ap-预应力筋的截面面积(mm)。 Ep-预应力筋的弹性模量(N/mm)。 2176400 N 176400 54480 140 199400 (实测两端工具锚间距数值) (公称面积×根数) (实测数值) △L=△L1+△L2 △L1-从初应力至最大张拉应力间的实测伸长值。(mm) △L2-初应力以下的推算伸长值(mm),可采用相邻级的伸长值。 第 3 页 共 5 页 长双高速CSL04标项目部
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张拉控制力、油压表读数计算
张拉控制 计 算 参 数 张拉控制力 F (KN) 应 力 (MPa) 1300.3 公称直径 (mm) 15.20 公称面积 (mm) 2140 钢铰线 根 数 182.042 KN 1 F = 张拉控制应力 × 公称面积 × 根数 = 1300.3 × 140 × 1 / 1000 = 千斤顶编号: 1 压力表回归方程 油压表编号: 13072086 P(f)=0.2248f-0.0511 各级张拉控制力 (KN) 10% 18.2042 油压表读数 (MPa) 4.04 20% 36.4084 8.13 100% 182.0420 40.87 第 4 页 共 5 页 长双高速CSL04标项目部
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四、张拉安全措施
(1)张拉现场的周围应有明显警示、警告标志,绳索阻拦,严禁非工作人员进入。
(2)张拉操作人员,由熟悉本专业的人员参加,并有技术熟练人员负责指挥。钢绞线张拉施工,应提前对施工作业人员进行安全培训。
(3)固定端设置安全防夹片弹出挡墙,张拉时任何人严禁在挡墙后走动逗留。
(4)张拉端设置安全防护网,防护网应稳固、安全、有效。
(5)钢绞线锚固后,严禁踩踏、撞击钢绞线或各种连接器以免滑丝。 (6)张拉前派专人检查工作锚、联接器是否牢固,安装正确。
(7)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,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。
(8)拆卸油管时,先放松油管内油压,以免油压喷出伤人。
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