省道302线北川曲山至茂县段灾后重建工程小马桩Ⅱ号桥T梁张拉施工方案Word文件下载.docx
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桥梁设计中心桩号K13+452,孔径为3×
30m。
上部结构采用30m预应力砼T梁,简支桥面连续;
下部结构采用轻型桥台,钻(挖)孔灌注桩;
桥墩采用双柱式桥墩,钻(挖)孔灌注桩基础。
T梁梁高2米,预制梁翼板中梁宽2.3米,边梁宽2.2米,肋板底宽0.5米,翼缘板厚0.16米。
四、原材料准备情况
进场钢绞线及锚具、夹片均按规范频率进行送检,并检验合格。
1、预应力钢绞线
本桥采用纵向预应力钢束,采用七丝捻制标准型钢绞线:
1×
7-15.20-1860-GB/T5224-2003,其公称直径为15.20mm,公称面积140mm2,抗拉标准强度fpk=1860MPa,弹性模量Ep=1.95×
105MPa。
经西南交通大学结构工程试验中心检测,其性能参数符合国家标准《预应力混凝土用钢绞线》(GB/T5224-2003)的规定。
试验检测报告见附件。
2、预应力体系
主梁预应力锚固体系参照OVM体系和相应的波纹管体系设计。
锚具及夹具经检验合格。
经西南交通大学结构工程试验中心检测,符合《预应力筋用锚具、夹具和连接器》(GB/T14370-2007)、《金属材料洛氏硬度试验第一部分》(GB/T230.1-2009)规范要求。
五、施加预应力
1、机具及设备
(1)、施加预应力所用的机具设备及仪表应由专人使用和管理,并定期维护和校验。
千斤顶与压力表应配套校验,以确定张拉力与压力表之间的关系曲线,校验应在有试验资质的法定计量技术机构定期进行。
我单位将千斤顶和油表送交至西南交通大学结构工程试验中心进行检测,并出具检验书。
张拉机具设备应与锚具配套使用,并应在进场时进行检查和校验。
对长期不使用的张拉机具设备,应在使用前进行全面校验。
使用期间的校验期限应视机具设备的情况确定,当千斤顶使用超过6个月或200次或在使用过程中出现不正常现象或检修以后应重新校验。
(2)、施加预应力的准备工作
对钢绞线施加应力之前,必须完成或检验以下工作:
①混凝土强度必须符合设计要求的可张拉条件,即混凝土强度达到设计强度的85%及龄期7天后方可进行箱梁预应力张拉;
②施工现场应具备经批准的张拉程序和现场施工说明书。
按设计要求,采用两端张拉。
根据通用设计图纸中要求,张拉顺序为:
100%N1→50%N2→100%N3→100%N2(如图1)。
图1
③千斤顶和油表经法定计量技术机构检校,并出具鉴定证书;
④施工现场有具备预应力施工知识和能正确操作的施工人员;
⑤施工现场具备确保全体操作人员和设备安全的必要的预防措施;
⑥锚具安装正确,安装锚垫板应保证锚固面与钢束垂直。
3、张拉应力控制
(1)预应力筋的张拉控制力符合设计要求。
根据设计要求,T梁控制张拉应力为0.75倍钢绞线标准强度,即控制应力为1395Mpa。
(2)预应力筋采用应力控制方法张拉时,应以伸长值进行校核,实际伸长值与理论伸长值的差值应符合设计要求。
若设计中无此规定,实际伸长值与理论伸长值的差值应控制在6%以内,否则应暂停张拉,待查明原因并采取措施予以调整后,方可继续张拉。
(3)预应力筋的理论伸长值(mm)计算:
ΔL=
式中:
Pp——预应力筋的平均张拉力(N);
L——预应力筋的长度(mm);
Ap——预应力筋的截面面积(mm2);
Ep——预应力筋的弹性模量(N/mm2),设计钢绞线弹性模量为1.95×
105,经检测钢绞线弹性模量为1.99×
105。
(4)预应力筋平均张拉力计算:
Pp=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ)
Pp——预应力筋平均张拉力(N);
P——预应力筋张拉端的控制张拉力(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,k=0.0015;
μ——预应力筋与孔道壁的摩擦系数,μ=0.25;
(5)控制张拉力
P=σcon·
Ap·
n
σcon——张拉控制应力,即设计图中的0.75fpk=1395(Mpa);
Ap——单根钢绞线截面面积(mm2);
n——钢束中钢绞线数量。
4、N1~N3纵向钢绞线采用两端张拉,计算时预应力筋的长度为锚端至第一跨跨中位置,即预应力筋的长度为整体的一半。
(1)N1的平均张拉力和理论伸长值:
x=14.758m,θ=0.1309(rad)(钢绞线切线角之和×
π/180)
kx+μθ=0.0015×
14.758+0.25×
0.1309=0.0549
σcon=0.75×
1860=1395(Mpa),Ap=140(mm2),n=9
Pp=1395×
140×
9×
(1-e-0.0549)/0.0549=1710322N
ΔL==100.7mm
扣除初应力以下(10%初始张拉力)的一端张拉力伸长值为:
ΔL1==10.1mm
单端引伸量为:
100.7-10.1=90.6mm(小于设计值)
(2)N2的平均张拉力和理论伸长值:
x=14.749m,θ=0.253(rad)(钢绞线切线角之和×
14.749+0.25×
0.253=0.085
1860=1395(Mpa),Ap=140(mm2),n=10
10×
(1-e-0.085)/0.085=1872300N
ΔL==99.1mm
ΔL1==9.9mm
99.1-9.9=89.2mm(小于设计值)
(3)N3的平均张拉力和理论伸长值:
x=14.720m,θ=0.253(rad)(钢绞线切线角之和×
14.720+0.25×
ΔL==98.9mm
98.9-9.9=89.0mm(小于设计值)
5、预应力筋张拉的实际伸长值。
预应力筋张拉时,应先调整到初应力σ0,该初应力为张拉控制应力σcon的10%,伸长值应从初预应力时开始测量。
预应力筋实际伸长值除量测的伸长值外,必须加上初应力以下的推算伸长值。
预应力筋张拉的实际伸长值ΔLs=ΔL1+ΔL2
ΔL1——从初应力到最大张拉应力间的实测伸长值(mm);
ΔL2——初应力以下的推算伸长值(mm)。
ΔL2=
σ0——10%的张拉控制应力,即为139.5MPa×
Ap×
n(N)
L——预应力筋的长度(mm);
Ay——单根钢绞线截面面积(mm2);
Ep——预应力筋的弹性模量(N/mm2)
在张拉过程中主要控制实际伸长值与理论伸长值的关系,即(ΔLs-ΔL)/ΔL<0.06。
六、根据油顶和油表的鉴定证书,确定其相关线性关系方程和相关
系数,在张拉过程中便于检查油表对应的张拉力和伸长值:
当油顶编号为:
0521#,油表编号为:
2471#时,相关关系方程为:
Y=0.0219x+0.1170R2=0.9999
0626#,油表编号为:
2228#时,相关关系方程为:
Y=0.0217x+0.0954R2=0.9999
Y:
油表读数(MPa)x:
油顶压力(KN)R:
线性相关系数。
分别计算N1、N2、N3在采用各千斤顶和油表时的压力和伸长值:
1、N1
(1)、当油顶编号为:
2471#时
张拉力比例
张拉力值(油顶压力)KN
对应油表读数MPa
相应理论伸长值(mm)
张拉10%
171.0
3.86
10.1
张拉20%
342.1
7.61
20.1
张拉50%
855.2
18.83
50.3
张拉100%
1710.3
37.56
100.7
(2)、当油顶编号为:
2228#时
张拉力值(油顶压力)KN
3.81
7.52
18.65
37.19
2、N2
对应油表读数(MPa)
187.2
4.21
9.9
374.5
8.32
19.8
936.2
20.61
49.6
1872.3
41.11
99.1
4.16
8.22
20.41
40.72
3、N3
49.5
98.9
七、张拉及注意事项
1、T梁龄期及强度达到设计要求后方可进行张拉工作,张拉采取两端同时张拉的方式,张拉前清除预埋板与锚具接触处的焊渣、毛刺、砼残渣等杂物。
2、安装锚具时注意工作锚环与锚板对中,夹片均匀打紧并外露一致;
千斤顶上的工具锚孔位与构件端部工作锚的孔位排列要一致,以防钢绞线在千斤顶穿心孔内交叉。
3、
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