箱梁后张法预应力张拉Word格式.docx
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高密度聚乙烯波纹管的制作材料和管道性能应符合《预应力混凝土桥梁用塑料波纹管》(JT/T529)的要求。
二.张拉机具设备
1.张拉机具设备数量应能满足施工进度计划和对称张拉的需要。
2.张拉机具设备应与锚具配套使用。
3.千斤顶与压力表的配套检验,确定张拉力与压力表读数之间的关系曲线。
4.注意千斤顶与压力表配套检验的有效期。
三.预应力筋的制作、预应力体系的安装
1.预应力筋的制作
1)下料长度不能仅依设计图纸给定的长度为标准,应经计算确定,计算时应考虑结构的孔道长度、锚具厚度、夹具长度、千斤顶长度、锚杯(过度套)长度以及限位板限位高度。
下料时应经常检查预应力筋的切断方法;
2)预应力筋编束应检查预应力筋强度是否相同和有无缠绕现象。
预应力筋在储存、运输和安装过程中,应采取防锈或防损伤的措施。
2.管道安装
1)波纹管安装完成后,检查压浆孔、抽气孔、排气孔是否畅通,检查合格后将压浆孔、抽气孔、排气孔用封盖封住,防止浇筑混凝土时水泥浆渗入造成孔道堵塞;
2)抽拔胶管制孔时胶管内应穿放芯棒,芯棒的直径与胶管内径之差不得大于8mm。
胶管接头宜设在跨中处,接头用铁皮管套接,套接长度不得小于30cm。
胶管与铁皮管间隙不得大于1mm,并应密封不漏浆;
3)有焊接作业时采取有效保护措施,并检查管道有无损坏。
3.锚垫板安装
1)检查有无错误和较大误差,锚垫板与孔道是否垂直。
2)加强钢筋布置是否准确和合理。
3)钢筋和管道是否妨碍浇筑混凝土,如果有妨碍,在浇筑混凝土前要采取有效的技术措施。
四.施加预应力
1.预应力概况简介
1).32m全梁纵向预应力钢筋分两处设置,分别为腹板束和底板束。
腹板束每边四层,每层两束,编号从下到上分别为:
N3、N4,N5、N6,N7、N8,N9、N10;
底板共有十一束编号从中间到两边N1a、N1b、N2d、N2c、N2b、N2a。
示意图如下所示:
预应力孔道位置示意图
2).全梁预应力张拉分预张拉、初张拉、终张拉三次进行。
三次张拉的钢束分别为:
预张拉:
N6、N2a、N1b;
初张拉:
N2c、N3、N7、N10、N2d;
终张拉:
N9、N8、N1a、N2d、N5、N4、N7、N2b、N10、N7、N6、N3、N1b、N2c、N2a。
3).预张拉和初张拉的锚外控制应力930Mpa,终张拉N3、N5、N7、N9的锚外控制应力为1438.09Mpa;
N4、N6、N8、N10为1437.21Mpa;
N1a、N1b、N2d、N2c、N2b、N2a为1441.5Mpa。
2.各个预应力张拉阶段构件的混凝土强度:
预应力张拉各阶段混凝土强度应按设计文件图纸确定,当设计无具体要求时应根据相关规范规定确定。
一般情况下当混凝土强度达到设计强度的50﹪时拆除内模,外模之拆不移的情况下张拉部分预应力(预张拉);
当梁体混凝土强度达到设计强度的80﹪,即可进行早期部分张拉(初张拉);
在梁体混凝土强度达到设计强度的100﹪且弹性模量达到100﹪时,混凝土领期满足10d方能进行终张拉。
3.伸长量的计算
1).预应力筋钢绞线的理论伸长值按照整束分段计算法计算:
平均张拉力为:
,伸长值ΔL为:
;
PP——预应力筋张拉力;
Ay——预应力筋截面积;
Eg——预应力筋弹性模量;
L——从张拉端至计算截面的孔道长度;
K——每米孔道局部偏差对摩阻的影响系数;
µ
——预应力筋与孔道移之间的摩擦系数;
θ——从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角(rad)。
根据中铁咨询桥梁工程设计研究院实测管道摩阻、喇叭口摩阻确定每米孔道局部偏差对摩擦的影响系数k取值为0.00488,预应力筋与孔道移之间的摩擦系数取值µ
为0.64;
弹性模量Eg取值根据钢绞线出厂合格证数据取值(本次计算取1.98×
105MPa)。
每束钢绞线的伸长值按照分段取值的原则进行计算。
2).下面以N3管道钢绞线伸长值进行说明计算:
1).由于N3管道存在两个弯曲且两边对称,所以可分为6段进行计算。
L0=670mm<
从管道口至工具夹片最外侧的钢绞线长度>
L1=(1786/cos8°
)/cos6.5°
=1816mm
L2=[1+(8*1452/3*41762)]*2088/cos6.5°
=2108mm(弯曲段钢绞线长度)
L3=(12286-2264-9232)/cos6.5°
=795mm
L4=[1+(8*1292/3*45282)]*2264=2269mm
L5=9232mm<
平直段钢绞线长度>
2).张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角‘θ’。
由于“N3”孔道有两段曲线分别位于L2,L4段上,所以θ1、θ2分别为:
θ1=π/180°
*8°
=0.1396
θ2=π/180°
*6.5°
=0.1134
3)预应力钢绞线为:
1×
7-15.20-1860标准钢绞线,每根钢绞线截面面积为140Sm/mm2,N3孔道预应力钢绞线为9根。
所以N3孔道的钢绞线截面面积Ay=140*9=1260。
4)N3孔道钢绞线伸长值计算具体如下:
N3伸长量计算
锚下控制应力(MPa)
预应力筋面积(㎜)
根数
应力损失
锚前张拉力(N)
锚前张拉力之差(N)
1438.09
140
9
1.00
1811993
1449595
287.618
362399
P1
K
X
θ
μ
e
KX+θμ
1-e-(KX+θμ)
0.00488
1.815
0.64
2.71828
0.0088572
0.008818085
P2
1443193
2.108
0.1398
0.09975904
0.094944465
P3
1373542
0.795
0.0038796
0.003872081
P4
1370880
2.269
0.1134
0.08364872
0.080245658
P5
1315108
9.232
0.04505216
0.044052353
L0对应伸长量
L0长度(㎜)
L0对应张拉力(N)
钢绞线的弹性模量(MPa)
3.9
670
1260
198000
L1对应伸长量
L1长度(㎜)
L1对应张拉力(N)
10.5
1815
L2对应伸长量
L2长度(㎜)
L2对应张拉力(N)
12.2
2108
L3对应伸长量
L3长度(㎜)
L3对应张拉力(N)
4.4
795
L4对应伸长量
L4长度(㎜)
L4对应张拉力(N)
12.5
2269
L5对应伸长量
L5长度(㎜)
L5对应张拉力(N)
48.7
9232
△L总伸长量
184.3
4.油表读数与实际伸长值的量测:
1)全梁张拉时采用4只350吨油顶。
每只350吨的油顶及其对应的油表。
①810055#千斤顶采用的油压表编号为0804701#。
回归公式为:
②809021#千斤顶采用的油压表编号为0804902#。
③809022#千斤顶采用的油压表编号为0804904#。
④809024#千斤顶采用的油压表编号为0804604#。
油表读数可通过每只千斤顶效验后所得线性回归方程计算例如:
809021#千斤顶所对应的油表0804902#读数
.
方程中:
p—表示压力表读数;
ƒ—表示锚外张拉力(锚外控制应力*预应力束截面面积*1/1000)。
2)预应力筋张拉前需先调整初应力
(本次计算取控制应力的20%),张拉按下列程序执行:
零―20﹪бcon初始应力(量缸体伸出值a和工具夹片外露值e)-控制应力бcon(量缸体伸出值b和工具夹片外露值f、计算实际伸长值ΔL、静停5分钟)-再次测量工具夹片外露值并做好记录-锚固(油压回零、卸下千斤顶后在工作夹片外画线做标记)
ΔL=(b+f)-(a+e)
3)预应力筋采用张拉力控制,并以伸长值进行校核。
实际伸长值与理论伸长值的差值控制在6﹪以内且两端伸长值之差应控制在10﹪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。
4)超误差的原因判断和采取的措施
伸长值过大或过小对预应力混凝土结构都是不利的,产生超误差的原因可能有:
①作业人员的量测、读数误差、尺误差;
②千斤顶、油表故障;
③千斤顶、油表未校验或校验过期、使用次数超过规定;
④垫板与孔道不垂直或管道局部有灰浆;
⑤孔道的摩擦损失计算与实际不符;
⑥预应力筋材料质量不稳定;
⑦预应力筋弹性模量与计算时的取值不一致;
⑧操作方法不当,两端伸长值相差过大。
当误差为上述原因造成时可以采取下列措施进行调整:
①对作业人员进行培训;
②对张拉设备进行检查和校验;
③消除局部故障;
④调整操作方法,使两端伸长值大致相同;
⑤对预应力钢绞线材料重新取样试验,特别是在预应力筋材料质量不稳定时,应在盘中、两端分别取样试验;
⑥进行摩阻损失测定,调整张拉控制力;
⑦预应力钢绞线弹性模量的测定。
在结构实体上至少进行10次。
弹性模量测定后对理论伸长值进行修正;
⑧原因不明时对张拉力进行有限调整。
五.注意事项
1.L0长度应考虑张拉工具锚与工作锚之间的参加张拉伸长的长度,不同型号的千斤顶,其长度不同,应现场量测。
2.预应力筋弹性模量Eg和截面面积Ag应以进场的预应力筋按规定检测频率检测所得,不能以弹模1.98×
105MPa定值和公称面积代替。
且在Eg、Ag发生变化时,应及时调整理论伸长值和张拉控制应力。
3.бcon考虑锚具变形、预应力筋回缩和分块拼装构件的接缝压缩等引起的应力损失,通常采用超张拉的方法予以减少。
4.张拉时箱梁两侧腹板宜对称张拉,特殊情况下不平衡束不能超过一束。
必须严格按照设计图规定的编号及张拉顺序张拉。
张拉完成24小时后经检查全梁断、滑丝数量不得超过钢丝总数的0.5﹪,且一束内不得超过一丝,也不得位于同一侧。
参考文献:
1.《客运专线铁路桥涵工程施工技术指南》……………………铁道部经济规划研究院
2.《铁路混凝土工程施工技术指南》……………………………铁道部经济规划研究院
3.《客运专线铁路预应力混凝土箱型简支梁桥梁制造、运输、架设施工技术规程》
………………………………………………………………………中国铁路工程集团公司
4.《后张法预应力筋理论伸长量精确计算方法探讨》……………………………刘绪明
5.《后张法预应力桥梁工程施工监理》…………………………罗代松,张庆华,王旭威
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