1、30 米预制箱梁张拉计算方案 一、基础数据 本标段 30 米预制箱梁正弯矩预应力钢束共有 N1、N 2、N 3 、N 4 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 3、N 2、N 4。 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： 中跨箱梁 N1 钢束锚下张拉力： F1= conAn=1395 MPa14
2、0 24 =781.2KN 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 30 米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）KN N1 4 140 781.2 N2 4 140 781.2 N3 4 140 781.2 N4 1395MPa 4 140 781.2 边跨 30 米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）KN
3、 N1 5 140 976.5 N2 5 140 976.5 N3 5 140 976.5 N4 1395MPa 4 140 781.2 三、压力表读数计算 本桥采用 150 吨千斤顶进行张拉，经校验： 编号为 1#千斤顶对应的压力表编号为 2766,2786，校准方程分 别为 P=0.031F-0.10862, P=0.0307F-0.20642。 故中跨箱梁 N1钢束采用 1#千斤顶张拉时的压力表度数分别为： 1）压力表编号为 2766： P1=0.031P-0.10862=0.031781.2-0.10862=24.1 MPa 2）压力表编号为 2786： P2=0.0307F-0.20
4、642=0.0307781.2-0.20642=23.8MPa 编号为 2#千斤顶对应的压力表编号为 1962,2784，校准方程分 别为 P=0.0309F-0.10358, P=0.0314F-0.14642。 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 30 米箱梁)（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 30 米箱梁)（表四） 预应力钢束 20% k张拉力所对应的压力表度数明细表 (中跨 30 米箱梁)（表五） 100% k时 1#千斤顶压力表读数（MPa） 100% k时 2#千
5、斤顶压力表读数（MPa）钢束号 编号 （2766） 编号（ 2786） 编号 （1962） 编号（ 2784） N1 24.1 23.8 24 24.4 N2 24.1 23.8 24 24.4 N3 24.1 23.8 24 24.4 N4 24.1 23.8 24 24.4 10% k时 1#千斤顶压力表读数（MPa） 10% k时 2#千斤顶压力表读数（MPa）钢束号 编号 （2766） 编号（ 2786） 编号 （1962） 编号（ 2784） N1 2.4 2.4 2.4 2.4 N2 2.4 2.4 2.4 2.4 N3 2.4 2.4 2.4 2.4 N4 2.4 2.4 2.4
6、 2.4 20% k时 1#千斤顶压力表读数（MPa） 20% k时 2#千斤顶压力表读数（MPa）钢束号 编号 （2766） 编号（ 2786） 编号 （1962） 编号（ 2784） N1 4.8 4.8 4.8 4.9 N2 4.8 4.8 4.8 4.9 N3 4.8 4.8 4.8 4.9 预应力钢束 100% k张拉力所对应的压力表度数明细表 (边跨 30 米箱梁)（表六） 预应力钢束 10% k张拉力所对应的压力表度数明细表 (边跨 30 米箱梁)（表七） 预应力钢束 20% k张拉力所对应的压力表度数明细表 (边跨 30 米箱梁)（表八） N4 4.8 4.8 4.8 4.9
7、100% k时 1#千斤顶压力表读数（MPa） 100% k时 2#千斤顶压力表读数（MPa）钢束号 编号 （2766） 编号（ 2786） 编号 （1962） 编号（ 2784） N1 30.2 29.8 30.1 30.5 N2 30.2 29.8 30.1 30.5 N3 30.2 29.8 30.1 30.5 N4 24.1 23.8 24 24.4 10% k时 1#千斤顶压力表读数（MPa） 10% k时 2#千斤顶压力表读数（MPa）钢束号 编号 （2766） 编号（ 2786） 编号 （1962） 编号（ 2784） N1 3 3 3 3.1 N2 3 3 3 3.1 N3 3
8、 3 3 3.1 N4 2.4 2.4 2.4 2.4 20% k时 1#千斤顶压力表读数（MPa） 20% k时 2#千斤顶压力表读数（MPa）钢束号 编号 （2766） 编号（ 2786） 编号 （1962） 编号（ 2784） N1 6 6 6 6.1 N2 6 6 6 6.1 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=P1- e -(kx+u)/( kx+u ) Pp
9、-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 30 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 14.7m； N1、 N2、 N3 钢束 为 7.5，弧度为 0.1308 ，N 4 钢束 为 1.4，弧 度为 0.0244。 N3 6 6 6 6.1 N4 4.8 4.8 4.8 4.9 30 米中跨箱梁平均张拉力计
10、算表 钢束 号 锚下张拉 力（P） KN kx+u 1- e -(kx+u)/( kx+u) 平均张拉力 （P p）KN N1 781.2 0.052134 0.974380155 761.2 N2 781.2 0.052134 0.974380155 761.2 N3 781.2 0.052134 0.974380155 761.2 N4 781.2 0.027662 0.986295676 770.5 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/（A pEp） 式中：P p-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
11、； Ep-预应力筋的弹性模量，取 1.95105； 经计算中跨 30 米箱梁：N 1预应力钢绞线的长度 L 为 30.29 米， N2预应力钢绞线的长度 L 为 30.35 米，N 3预应力钢绞线的长度 L 为 30.4 米，N ,4预应力钢绞线的长度 L 为 30.21 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） mm N1 4 30.29 560 1.95105 761.2 211 N2 4 30.35 560 1.95105 761.2 211 N3 4 30.4
12、 560 1.95105 761.2 212 N4 4 30.21 560 1.95105 761.2 211 设计图纸中跨的钢束伸长量分别为：N 1钢束为 205mm，N 2钢束 为 205mm，N 3钢束为 204mm，N 4钢束为 206mm 实际计算理论伸长量比 设计值大 6mm 左右，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 30 米中跨箱梁钢束的伸长量取值范围分别为： N1钢束：19
13、8.3mm223.7mm N2钢束：198.3mm223.7mm N3钢束：199.3mm224.7mm N4钢束：198.3mm223.7mm 注：30 米边跨箱梁钢束伸长量同中跨箱梁数据。 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% k至 100% k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% 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
14、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。
