预制箱梁预应力张拉施工方案
预制箱梁预应力钢绞线张拉施工方案 一、施工前的准备工作 (一)波纹管 1、波纹管安装尺寸定位必须准确,为确保波纹管不被挪动、移位,采用钢 筋加工环形架作为波纹管的定位架,纵向间距不超过1. Om,横向定位及纵向定位 按设计图纸坐标尺寸定位,波纹管用相对应塑料管套在里面作衬管,以保证波纹 管成形管。 2、浇筑混凝土前应仔细波纹管是否有孔洞或变形,接头处是否用胶带密封 好,在与锚垫板接头处,一定要用海绵或其它材料堵塞好,以防水泥浆渗进波纹 管或锚孔内。 3、浇筑混凝土过程中应尽量避免振捣棒接触波纹管,并经常抽动塑料衬管 直至混凝土初凝结束,以防漏浆堵孔。 4、待梁片养护到张拉强度时清理孔道内异物。 (二)钢绞线 1、钢绞线的存放应垫起,遮盖防止雨水浸蚀生锈,钢绞线采用中S15.2高 强低松驰预应力钢绞线(GB/T5224-2003)标准强度fpk=1860MPa, Ep=1.95X 105MPao 2、钢绞线下料要在干净整洁的地面上进行,并清除表面的锈迹杂物,下料 时用砂轮切割机切割。 3、穿束前,将钢绞线理顺,用扎丝绑扎好,以防在穿束过程中钢绞线打绞, 并应逐根清理对称,防止张拉受力不均匀,导致有的钢绞线达不到张拉控制应力 而有的则可能拉断。 4、穿束时,将钢束中单根钢绞线编号,以便张拉时做到对应编号,对称张 拉。 二、张拉控制要点 1、锚具采用符合国标规定的夹片式群锚锚具M15-3, M15-4, M15-5,锚具 应经检验合格后方可使用。 2、混凝土强度达到85%后方可张拉钢束,钢束张拉应两端及横向对称张拉 进行,张拉顺序为:Nl, N2, N3o 3、预应力张拉采用应力与伸长量双控,并以应力控制为主,同时保证实际 伸长量与理论伸长量之差控制是土 6%以内。 4、单根钢绞线不允许断丝。 5、千斤顶、油表配套校正曲线试验、钢尺等器具应经检查校正合格后方可 使用。 6、预应力张拉前先用初应(0. 1-0. 2 6 con)张拉一次,再开始测引伸量。 张拉程序为:0 一►初应力 一 0.75锚下设计张拉应力(持荷2min,锚 固)。 7、做好预应力张拉施工过程中钢绞线伸长量的量测和记录工作。 8、钢束张拉完毕后,孔道内采用C50水泥压浆。 三、预应力控制计算 (一)计算依据 1、设计预应力盘标准强度fpk=1860MPa,预应力弹性模量Ep=202MPa,孔道 每米局部偏差对摩擦影响系数k=0. 0015,孔道摩擦系数u =0. 25 ( Ep值由试验确 定、k、u值查规范相应管材确定),张拉控制应力(Nl、N2、N3) 6 con = 0. 75fpk =1395MPa 2、《公路桥涵施工技术规范》JT041-2000 (二)理论计算 1、计算公式 ① 预应力筋张拉力由下式计算 N= 6 con. Ay. /1000 ② 压力表上的压力计数(每单位承受压力) Pn=N/n ③ 伸长量计算 L=-^-其中 Pk=P[l+eHKL+uB)] X0. 5 Ay.Eg 计算时应分段计算,扣除每段摩阻损失计算相应拉力后再求出相应伸长量。 上列公式中: N预应力筋的张拉力,KN; E con预应力筋的张拉控制力,MPa; Ay每束筋的截面面积,mm2; n同时张拉的钢筋根数; △L预应力筋张拉伸长值mm; P预应力钢筋的平均张拉力,取张拉端的拉力与计算截面处扣除孔道 摩阻损失后的拉力的平均值; L从张拉端到计算截面的孔道长度,m; 9——从张拉端到计算截面曲线孔道部份切线的夹角之和,rad; 2、以2号桥7-7 20m箱梁为例计算N2钢绞线伸长值 N= 6 con. Ay. /1000 N1 张拉力为:P=1860X0. 75X140 X4=781200N 预应力钢绞线构造图 如图1所示,设计共四组钢绞线,每组4根,上部两组编号为N1,中间 两组编号为N2;下部两组为N3。 2000/2 17.5 锚固端 1. 4 —/ C1 \ Di 1 Ei 1 图一预应力钢绞线构造图 第一段的分段长度Xab为5. 032米,。为0,度 第二段的分段长度Xbc为1.439米,。为2. 75,度 第三段的分段长度Xcd为1.439米,。为5. 5,度 第四段的分段长度诵为2.015米,。为5. 5。度 (1) 锚固端(即张拉端)A截面的张拉力Pm为: Ppa=781200 (N) (2) 圆曲线起始点B截面的张拉力Ppb为: PPA = kx+/j.0 781200 x(l-e“(0 0015x5-032+0 25x0)) 0.0015x5.032 + 0.25x0~ = 778259 (N) 式中:P-预应力筋张拉端的张拉力(单位N),其数据为1156.80X1000 (N); x-从张拉端至计算截面的孔道长度(单位为m),其数据为5. 032m; 。-从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹 角之和(单位为rad), B截面处于初始角,故其数据为Orad; k-孔道每米局部偏差对摩擦的影响系数,查《公路桥涵施工技术规范》 (JTJ041)附表G-8,施工中孔道成型采用金属波纹管,故其数据为0. 0015; U-预应力筋与孔道的摩擦系数,数据采用以孔道成型和预应力筋有关,查 《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041)附表G-8,故其数据为0.25 (采用 表格要求的中值)。 (3)圆曲线中点C截面的张拉力Pk为: Ppc = p(l — e*+泌) kx+/j.0 781200 x(1 —e -(0.0015x6.471+0.25x0.04797) 0.0015 x 6.471 + 0.25 x 0.04797 = 738279 (N) 式中:P-意义和采用数据同上; x-意义同上,其数据为6. 471m; 意义同上,B截面处于曲线中点,故其数据为(丸/180) X 2. 75=0. 04797 (rad); k、U -意义和采用数据同上。 (4)圆曲线终点D截面的张拉力Pm为: PPD = kx+/j.0 781200 x(1-e -(0.0015x7.91+0.25x0.09594) 0.0015x7.91 + 0.25x0.09594 =767363 式中:P-意义和采用数据同上; x-意义同上,其数据为7. 91m; 意义同上,D截面处于曲线终点,故其数据为(丸/180) X 5. 5=0. 09594(rad); k、u —意义和米用数据同上。 (5)箱梁中线点E截面的张拉力Pt为: PPE = p(]e-&+g) 78 ] 200 x (1 — ^(0-0015x9-925+0-25x0-09594)) 0.0015 x 9.925 + 0.25 x 0.09594 = 766212 式中:P-意义和采用数据同上; x-意义同上,其数据为9. 925m; 。-意义同上,E截面处于板中线点,其截面的切