20米箱梁张拉计算书

20米预制箱梁张拉计算方案

一、基础数据

本标段20米预制箱梁正弯矩预应力钢束共有N1、N2、N3各2束，设计锚下张拉控制应力：σcon=1860×0.75=1395MPa。按设计要求箱梁砼强度达到设计强度的90%后方可张拉，并采用两端对称张拉，张拉程序为：0 初应力 σcon（持荷2min）锚固，张拉顺序为N1、N2、N3。

二、预应力钢束张拉力计算

1、经咨询设计单位，因设计图中张拉控制应力已经考虑了预应力损失，故张拉力按公式:Fn=σcon×A×n进行计算，如下：

N1 钢束锚下张拉力 F1=σcon×A×n=1395 MPa×140㎜2×3 =585.9KN 其中：A为每根预应力钢绞线的截面积；

n为同时张拉的预应力钢绞线的根数； F为钢绞线锚下张拉力。

其余钢束张拉力计算同N1，各钢束张拉力如下表：

中跨箱梁预应力钢束张拉力计算明细表（表一）

钢束号 N1 N2 N3 1395MPa 锚下张拉控制应力 钢绞线根数(n) 截面积（A）㎜2 张拉力（Fn）KN 3 4 3 140 140 140 585.9 781.2 585.9 word版 整理

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边跨箱梁预应力钢束张拉力计算明细表（表二）

钢束号 N1 N2 N3 1395MPa 锚下张拉控制应力 钢绞线根数(n) 截面积（A）㎜2 张拉力（Fn）KN 4 4 4 140 140 140 781.2 781.2 781.2

三、压力表读数计算

本桥采用200吨千斤顶进行张拉，经校验：

编号为312#千斤顶对应的压力表编号为Y01280283,Y01280257，校准方程分别为F=0.0353P+0.6243, F=0.0351P+0.4491。

编号为80602号千斤顶对应的压力表编号为20087029，校准方程为P=0.013172F+0.004535。

故N1钢束采用312#千斤顶张拉时的压力表度数分别为： 1）压力表编号为Y01280283：

F1=0.0353P+0.6243=0.0353×585.9+0.6243=21.3 MPa 2）压力表编号为Y01280257：

F2=0.0351P+0.4491=0.0351×585.9+0.4491=21MPa 其余钢束压力表读书计算同N1，压力表度数详见下表：

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预应力钢束100%б张拉力所对应的压力表度数明细表(中跨箱梁)（表三）

k

钢束号 编N1 N2 N3 100%бk时 100%бk时 100%бk时 100%бk时 304#千斤顶压力表读数（MPa） 309#千斤顶压力表读数312#千斤顶压力表读数313#千斤顶压力表读数（MPa） （MPa） （MPa） 号编号编号编号编号编号编号编号（Y01280327） （ Y01280336） （Y01196290） （ Y01280347） （Y01280283） （ Y01280257） （Y01280315） （Y01280309） 20.9 27.7 20.9 20.8 27.7 20.8 21.1 28.1 21.1 20.6 27.4 20.6 21.3 28.2 21.3 21 27.9 21 21 28 21 21.3 28.2 21.3 预应力钢束10%б张拉力所对应的压力表度数明细表(中跨箱梁)（表四）

k

N1 钢束号 编10%бk时 10%бk时 10%бk时 10%бk时 304#千斤顶压力表读数（MPa） 309#千斤顶压力表读数312#千斤顶压力表读数313#千斤顶压力表读数（MPa） （MPa） （MPa） 号编号编号编号编号编号编号编号（Y01280327） （ Y01280336） （Y01196290） （ Y01280347） （Y01280283） （ Y01280257） （Y01280315） （Y01280309） 2.1 2.8 2.1 2.1 2.8 2.1 2.1 2.8 2.1 2.1 2.7 2.1 2.1 2.8 2.1 2.1 2.8 2.1 2.1 2.8 2.1 2.1 2.8 2.1

N2 N3 word版 整理

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预应力钢20%б张拉力所对应的压力表度数明细表(中跨箱梁)（表五）

k

N1 钢束号 编20%бk时 20%бk时 20%бk时 20%бk时 304#千斤顶压力表读数（MPa） 309#千斤顶压力表读数312#千斤顶压力表读数313#千斤顶压力表读数（MPa） （MPa） （MPa） 号编号编号编号编号编号编号编号（Y01280327） （ Y01280336） （Y01196290） （ Y01280347） （Y01280283） （ Y01280257） （Y01280315） （Y01280309） 4.2 5.5 4.2 4.2 5.5 4.2 4.2 5.6 4.2 4.2 5.4 4.2 4.2 5.6 4.2 4.2 5.6 4.2 4.2 5.6 4.2 4.2 5.6 4.2

N2 N3 另边跨箱梁的腹板N1、N2、 N3钢束均为4根钢绞线，张拉时其各钢束的压力表读数同中跨箱梁N2钢束的数据。

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三、理论伸长量的复核计算 1、预应力钢束的平均张拉力计算

因本标段内的箱梁梁长变化较大，故采用设计图纸中的标准梁长进行钢绞线平均张拉力的计算，首先要计算出钢束的锚下张拉力，然后采用如下公式计算钢束的平均的张拉力： 预应力平均张拉力计算公式及参数： 式中：Pp=P［1- e-(kx+uθ)］/( kx+uθ) Pp-----预应力筋平均张拉力（N）； P-----预应力筋张拉端张拉力（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的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，取0.0015； μ------预应力筋与孔道壁的摩擦系数，取0.23 故20米中跨箱梁的平均张拉力计算如下： 由设计图纸可知：

K=0.0015，μ=0.23，X取9.7m；

N1、 N2钢束θ为6.5°，弧度为0.1134 ，N3钢束θ为1.4°，弧度为

0.0244。

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20米中跨箱梁平均张拉力计算表

钢束锚下张拉号 力（P）KN N1 N2 N3 585.9 781.2 585.9 kx+uθ 0.040632 0.040632 0.020162 ［1- e-(kx+uθ)］/( kx+uθ) 0.9799563 0.9799563 0.9981 平均张拉力（Pp）KN 574.1 765.5 580

2、理论伸长量的计算

1、预应力筋的理论伸长值计算公式及参数： ∆L=PpL/（ApEp） 式中：

Pp-----预应力筋平均张拉力（N）； L------预应力筋的长度（mm）； Ap------预应力的截面面积；

Ep------预应力筋的弹性模量，取1.95×105；

经计算N1预应力钢绞线的长度L为20.39米，N2预应力钢绞线的长度L为20.43米，N3预应力钢绞线的长度L为20.2米。

标准梁长中跨箱梁理论伸长量计算表

钢绞线钢束号 根数(n) N1 N2 N3 3 4 3 弹性模截面积平均张拉力量（Ep）2（Ap）㎜ （KN） MPa 1.95×20.39 420 574.1 105 1.95×20.43 560 765.5 105 1.95×20.2 420 580 105 L(m ) 理论伸长量（∆L）mm 143 143 143

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设计图纸中的钢束伸长量分别为：N1钢束为137mm，N2钢束为137mm，N3钢束为137mm，实际计算理论伸长量比设计值大6mm，主要原因为在实际张拉中由于千斤顶、限位板的长度增加了钢绞线的长度，经实际量测单侧千斤顶、限位板的长度为40cm，故现场量测钢束伸长量采用实际计算理论伸长量。

按规范要求，现场实际量测的伸长量与理论伸长量的误差硬控制在6%范围之内，故20米中跨箱梁钢束的伸长量取值范围分别为：

N1钢束：134.2mm～151.6mm N2钢束：134.2mm～151.6mm N3钢束：134.2mm～151.6mm

3、实际伸长量为两端张拉伸长量之和，计算方法如下： 实际伸长量△L=△L1+△L2

式中：△L1——初应力10%бk至100%бk之间的实测伸长值（mm）；

△L2——初应力以下的推算伸长值，可采用相邻级的伸长值，采用从10%бk～20%бk之间的实测伸长值作为ΔL2值； 四、张拉施工要点及注意事项

1、预应力钢束张拉必须以张拉力为主，伸长量校核的双控指标进行控制，伸长量波动范围为理论伸长量的±6%。每束钢绞线断丝或滑移不多于1根，每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。

2、施工现场实际张拉程序为：①张拉到初应力10%δk，并量测伸

长值L1，并做好记录。②张拉到20%δk，并量测伸长值L2，并做好记

录，③直接张拉到100%δk，并量测伸长值Lk并做好记录，则实际伸

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长量为：

△L=△L1+△L2=（Lk- L1）+（L2- L1）

3、张拉现场要配备油泵操作人员4人，安装千斤顶及量测伸长量人员2~3人，现场记录人员2人。

4、张拉两端现场要配备对讲机，要统一口令，做到每个张拉程序要一致，同步。

5、在张拉过程中严禁操作人员及闲杂人等站在张拉端的正面。 6、项目部工程部将安排专业工程师全程控制，现场人员必须做好张拉原始记录，表格附后。

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