1、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、N 2、N 3 各 2 束，设计锚下张拉控制应力： con=18600.75=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 con（持荷 2min）锚固，张拉顺序为 N1、N 2、N 3。 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:F n= conAn 进行计算，如下：N1 钢束锚下张拉力 F 1= conAn=1395 MPa140 23=585.9KN其中：A 为每根预应
2、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）钢束号锚下张拉控制应力 钢绞线根数(n) 截面积（A）2 张拉力（F n）KNN1 3 140 585.9N2 4 140 781.2N31395MPa3 140 585.9边跨箱梁预应力钢束张拉力计算明细表（表二）钢束号锚下张拉控制应力 钢绞线根数(n) 截面积（A）2 张拉力（F n）KNN1 4 140 781.2N2 4 140 781.2N31395MPa4 140 781.2三、压力表读数计算本桥采用 200 吨千斤
3、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=0.0353585.9+0.6243=21.3 MPa2）压力表编号为 Y01280257：F2=0.0351P+0.4491=0.0351585.9+0.449
4、1=21MPa其余钢束压力表读书计算同 N1，压力表度数详见下表：预应力钢束 100% k张拉力所对应的压力表度数明细表(中跨箱梁)（表三）预应力钢束 10% k张拉力所对应的压力表度数明细表(中跨箱梁)（表四）100% k时304#千斤顶压力表读数（MPa）100% k时309#千斤顶压力表读数（MPa）100% k时312#千斤顶压力表读数（MPa）100% k时313#千斤顶压力表读数（MPa）钢束号 编号（Y01280327）编号（ Y01280336）编号（Y01196290）编号（ Y01280347）编号（Y01280283）编号（ Y01280257）编号（Y01280315）
5、编号（Y01280309）N1 20.9 20.8 21.1 20.6 21.3 21 21 21.3N2 27.7 27.7 28.1 27.4 28.2 27.9 28 28.2N3 20.9 20.8 21.1 20.6 21.3 21 21 21.310% k时304#千斤顶压力表读数（MPa）10% k时309#千斤顶压力表读数（MPa）10% k时312#千斤顶压力表读数（MPa）10% k时313#千斤顶压力表读数（MPa）钢束号 编号（Y01280327）编号（ Y01280336）编号（Y01196290）编号（ Y01280347）编号（Y01280283）编号（ Y012
6、80257）编号（Y01280315）编号（Y01280309）N1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1N2 2.8 2.8 2.8 2.7 2.8 2.8 2.8 2.8N3 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1 2.1预应力钢 20% k张拉力所对应的压力表度数明细表(中跨箱梁)（表五）另边跨箱梁的腹板 N1、N 2、 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。20% k时304#千斤顶压力表读数（MPa）20% k时309#千斤顶压力表读数（MPa）20% k时312#千斤顶压力表读数（MPa）20%
7、 k时313#千斤顶压力表读数（MPa）钢束号 编号（Y01280327）编号（ Y01280336）编号（Y01196290）编号（ Y01280347）编号（Y01280283）编号（ Y01280257）编号（Y01280315）编号（Y01280309）N1 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2N2 5.5 5.5 5.6 5.4 5.6 5.6 5.6 5.6N3 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2 4.2三、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
8、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=P1- e -(kx+u)/( kx+u )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） ；-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；-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，=0.23，X 取 9.7m；N1、 N2 钢束 为 6.5，弧度为 0.1134 ，N 3
9、 钢束 为 1.4，弧度为0.0244。20 米中跨箱梁平均张拉力计算表钢束号锚下张拉力（P）KNkx+u 1- e -(kx+u)/( kx+u) 平均张拉力 （Pp）KNN1 585.9 0.040632 0.979956389 574.1N2 781.2 0.040632 0.979956389 765.5N3 585.9 0.020162 0.98998641 5802、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/（A pEp）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 1.9510
10、5；经计算 N1预应力钢绞线的长度 L 为 20.39 米，N 2预应力钢绞线的长度 L 为 20.43 米，N 3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束号 钢绞线根数(n) L(m) 截面积（Ap） 2弹性模量（Ep）MPa平均张拉力（KN）理论伸长量（ L） mmN1 3 20.39 420 1.95105 574.1 143N2 4 20.43 560 1.95105 765.5 143N3 3 20.2 420 1.95105 580 143设计图纸中的钢束伸长量分别为：N 1钢束为 137mm，N 2钢束为137mm，N 3钢束为 137mm，
11、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：134.2mm151.6mmN2钢束：134.2mm151.6mmN3钢束：134.2mm151.6mm3、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% k至 100% k之间的实测伸长值（mm） ；L2初应力以下的推算伸
12、长值，可采用相邻级的伸长值，采用从 10% k20% k之间的实测伸长值作为 L2 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：张拉到初应力 10% k，并量测伸长值 L1，并做好记录。张拉到 20% k，并量测伸长值 L2，并做好记录，直接张拉到 100% k，并量测伸长值 Lk并做好记录，则实际伸长量为：L=L1+L2=（L k- L1）+（L 2- 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 23 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。
