30米T梁预应力张拉方案设计.docx

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30米T梁预应力张拉方案设计

30米T梁预应力张拉方案

一、工程概况

二、施工方案

（一）、波纹管铺设

波纹管采用塑料波纹管。

安装前要逐根进行外观检查，表面不得有砂眼、油污、泥土、压痕、裂口，咬口必须牢固，不得有松动现象。

波纹管的接口、切口应成直角，且接口处对接要严，周边不要产生毛刺，用直径大一级的波纹管为套管，并用塑料胶布将接口缠裹，防止接口松动拉脱或漏浆。

铺设波纹管时，先将波纹管分层、分号绑扎在导向钢筋上。

严格按照设计管道坐标位置固定，根据《公路桥涵施工技术规范》规定（以下简称《规范》），定位钢筋在直线段按100cm间距布置，曲线段加密至50cm，确保波纹管在砼浇筑期间不产生移位。

施工图上波纹管定位采用“#”字型钢筋定位。

管道安装除严格按照设计坐标进行外，还应该注意以下几点：

1）孔道应平顺，端部的预埋锚垫板应垂直于孔道中心线；

2）为确保管道内无杂物，管道隐蔽口处应用泡沫或胶布封锚，严防杂物进入孔道；

3）施工中应注意保护波纹管；施工人员不得踩踏或用工具敲击波纹管，不得用碰撞、别撬。

焊接施工中，波纹管要远离电焊。

在现场施工中，为避免类似情况的出现，我部在砼浇筑时，采用先将钢铰线插入，同时在浇筑时派人抽动。

顶板负弯矩钢束管道采用穿入塑料管，砼浇筑完成后再行拔出的方法。

从而避免因人员疏忽造成管道漏浆堵塞的情况发生。

（二）、锚垫板安装

锚垫板安装前，要检查其几何尺寸是否正确，注意灌浆管不得伸入喇叭管内。

锚垫板要牢固地安装在模板上，定位孔螺栓要拧紧，垫板与孔道严格对中，并与孔道端部垂直，不得错位。

灌浆孔要采取封堵措施。

在锚垫板与模板之间加一层橡胶或泡沫塑料垫，喇叭口与波纹管相接处，要用塑料胶布缠裹紧密，防止漏浆。

（三）、钢绞线

根据设计要求，采用标准强度fpk=1860MPa，公称直径d=15.2mm的低松驰钢绞线，其力学指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定。

经业主统一招标，我部钢绞线采用××产品，经试验，符合设计文件相关技术参数要求。

钢绞线下料前应先检查有无断丝现象。

下料时要防止产生有害变形。

切割禁止使用电弧焊或气割等热处理方式，只允许采用切断机或砂轮锯。

钢绞线下料时，应充分考虑孔道长度、锚夹具厚度、千斤顶长度等因素，可按下式计算：

L=l+2（l1+l2+l3+l4）

式中：

L=钢绞线下料长度

l=孔道净长

l1=工作锚长度

l2=千斤顶长度

l3=工具锚长度

l4=预留量，取100mm

钢绞线下料场地必须平整，确保钢绞线下料长度一致，且不受污染。

单根预应力钢束切割完成后，应将端头用22号铁丝绑扎或用塑料胶布缠裹，防止钢束散开。

对用于主梁上钢束拟采用编束，一次性穿入方式。

编束采用22号铅丝（扎丝）每隔50cm将钢绞线捆在一起，形成预应力筋束。

编束要绑扎紧，钢绞线要顺，根与根之间不得相扭。

编好束的钢绞线应编号挂牌存放。

便于穿束时对号入座。

（四）、预应力施工

本合同段段内桥梁预应力施工均采用后张法施工，预应力筋采用φj15.24高强度、低松驰预应力钢绞线。

张拉采用两端张拉。

张拉时采用“双控”即应力控制为主，伸长量控制为辅，实际伸长量与理论伸长量误差应保持在±6%以内。

1、张拉劳动力组织

劳动力安排：

张拉队长1名，技术主管2名，张拉工10名张拉。

2、

张拉施工

工艺流程：

清理锚固垫板安装工具锚、千斤顶、工作锚张拉、记录测量数据回油、张拉结束

检查断丝、滑丝情况

钢绞线张拉控制程序为：

0初应力（10%δk）100%δk（持荷5分钟，锚固）

1）、张拉准备

根据设计文件要求，当砼强度达到设计强度的85%,即可进行张拉作业，（现场施工时，必须在与梁体同条件养护下试件强度为准），安装锚环、夹片以及千斤顶等工作，为正式张拉作准备。

2）、初始张拉

多根钢绞线的张拉，为防止张拉过程中钢绞线受力不均，可先利用单顶逐根调整钢绞线到设计张拉吨位的5%。

然后安装千斤顶，两端同时张拉钢绞线到初应力（10%δk）。

3）、正式张拉

a、根据设计文件要求，为防止梁体在张拉过程中发生过大侧弯，张拉顺序为：

50%N2→100%N3→100%N2→100%N1。

预应力孔道编号见右图。

b、中横梁与短束预应力为曲线布置的特点，经计算整个张拉过程中拟分成多级加载一次张拉到位方法，如下：

0→10%δk→20%δk→100%δk→持荷5分钟→锚固

张拉时四人一组，操作一台千斤顶，其中1人负责开油泵，两人安装千斤顶对称张拉各预应力束，另一人负责填写张拉记录，量取钢绞线伸长值及油表读数。

张拉前须做好千斤顶和压力表的校验与张拉吨位相应的数表读数和钢束伸长量的计算，对千斤顶和油泵进行仔细检查，以保证各部位不漏油，并能正常工作。

另应根据“检测报告”确定预应力钢绞线应力值和油压表读数关系。

每级张拉时，油泵操作应使拉力均匀缓慢上升，油压表不得有大范围的波动。

张拉到位后，千斤顶回油锁定时也应缓慢均匀下降，不得直接回零。

每级张拉时应把实际张拉吨位和实际伸长量做好记录，并与理论伸长量作比较。

张拉直至达到100%设计吨位后，锁定钢绞线之前，张拉应力由应力应变进行双控，即按设计要求施加张拉应力，实测钢绞线的伸长量和理论伸长量做对比，若在±6%误差范围内，在张拉应力达到稳定后锁定钢绞线，张拉结束。

否则停止张拉，待查明原因并采取措施加以调整后继续张拉。

4）、断丝、滑丝

每束钢绞线断丝或滑丝控制数为1根；每个断面断丝之和不超过该断面钢丝总数的1%。

在规定范围内，则用千斤顶对其补位，使之达到控制应力。

如超过规定时采取如下处理措施：

a、钢绞线放松：

将千斤顶按张拉状态装好，并将钢丝在夹盘内楔紧。

一端张拉，当钢丝受力伸长时，锚塞销被带出，这时立即用钢纤锚塞螺纹，然后主缸缓慢回油，钢丝内缩，锚塞因被卡住而不能与钢丝同时内缩，主缸再进油，张拉钢丝，锚塞被带出，再用钢纤卡住。

并使主缸回油，如此反复直至锚塞退出为止，然后抽出钢束更换新的钢丝束和锚具。

b、单根滑丝单根补位：

将滑进的钢丝楔紧在卡盘上，张拉达到应力后楔紧，人工将滑丝放松，安装好千斤顶并楔紧各根钢丝，在钢丝束的一端张拉到钢丝控制应力的仍不能拉出锚塞时，打掉千斤顶卡盘上的钢丝楔子，迫使1～2根钢丝产生抽丝，这时锚塞与锚圈的锚固力就减少了，再次张拉锚塞就较容易拉出。

5）、孔道压浆：

a、设备。

孔道压浆采用柱塞式压浆机，可以连续以0.6～0.7MPa的恒压作业，以防止浆内有气孔或压浆不密实。

b、孔道清洗。

压浆前，用清水清洗管道，将松散颗粒冲洗干净，并用无油压缩空气吹干管道。

c、压浆。

钢束张拉完毕，待压力稳定后，宜在24h内进行孔道压浆。

水泥浆应按照试验室提供的配合比进行配制C50水泥浆。

所用水泥龄期不能超过一个月。

压浆前，应先将锚具周围的钢丝间隙和孔洞填封，以防冒浆。

水泥浆稠度应控制在14～18S内，水泥浆自制备到灌入孔道的延续时间视气温情况而定，一般不超过30～45min。

水泥浆在使用前和灌注过程中应经常搅动。

压浆时遵循：

“由低压往高压，两头往中间压”的原则，并且使水泥浆由最高点的排气孔排出。

直到流出的稠度达到注入稠度。

为确保孔道内水泥浆饱满，拟采用二次灌浆法，两次压浆时间间隔宜为30~45分钟，关闭压浆口后应保持不小于0.5MPa的稳压期，不宜少于2min。

压浆过程中及压浆后48h内，结构砼的温度不得低于5℃，否则应采取保温措施。

当气温高于35℃时，压浆宜在夜间进行。

压浆应在监理工程师在场并同意压浆时一次完成压浆，并做好相关记录。

并按要求取试件，作为评定水泥压浆质量的依据。

（五）施工注意事项

1.波纹管及锚固体系

1）波纹管在使用前注意检查，不得有锈蚀、砂眼、裂口等缺陷。

2）施工中应采取有效措施固定波纹管，防止在施工过程中发生位置改变。

3）在波纹管接头部位及其与锚垫板喇叭管接头处，均应采取有效措施保证其密封严防漏浆。

2.钢绞线

1）本工程采用符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）标准的高强度低松弛预应力刚绞线，标准强fpk=1860MPa。

严禁雨淋，防止锈蚀，决不允许沾染油污。

2）编束时应保持每根钢绞线之间平行，不缠绕，每隔1.0~1.5m用20号软铁丝绑扎一道，在每束的两端2.0m范围内应保证绑扎间距不大于50cm。

3）钢绞线伸长出锚垫板长度与张拉机具有关，下料前务必要核对图纸长度与千斤顶规格，确认无误后方可下料。

4）钢绞线切割采用冷切割。

5）本工程选用锚具为柳州欧维姆机械股份有限公司产品，经试验符合要求。

6）本工程使用是锚具出厂时应附有包括试验定型鉴定的检验书及本批产品出厂检验，外观检查，硬度检查和静载锚固能力试验等较完整的检验数据。

7）锚具使用煤油或柴油洗净零部件表面的油污、铁锈、泥砂等杂物。

8）在锚垫板上应采用适当定位措施，保证钢束与锚垫板垂直。

3.张拉注意事项

张拉时应采取双控措施：

即以应力控制为主，伸长量作为校验，实际伸长量与理论伸长量相对比较误差应保持在±6％以内，如发现伸长量异常应停止张拉，查明原因。

各批钢束张拉时应对称张拉。

钢束张拉完毕后待应力平稳时及时灌浆。

水泥浆标号为50号，水灰比宜在0.26~0.4之间，泌水率2％~3％在24h内全部吸收。

要求密实可靠，每个孔道一次压浆完成，不得中断。

三、30米T梁张拉计算书

我部30米T梁结构形式均为先简支后连续，设计采用标准强度fpk=1860MPa的低松高强度弛钢绞线，公称直径15.20mm，公称面积Ag=140mm2，弹性模量Ep=2.00×105MPa（根据检测报告取值）。

锚下控制应力为0.75fpk=1395MPa。

现场预应力管道成孔采用塑料波纹管，摩阻系数μ=0.18，偏差系数K=0.0020（根据《建筑施工手册》第四版P658页取值）施工中采用油压表读数和钢绞线伸长量测定值双控。

理论伸长量计算采用《公路桥梁施工技术规范》JTJ041-2000附录G-8预应力钢绞线理论伸长量及平均张拉应力计算公式。

（一）计算公式及参数：

1、预应力平均张拉力计算公式及参数：

式中：

Pp—预应力筋平均张拉力（N）

P—预应力筋张拉端的张拉力（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0.002

μ—预应力筋与孔道壁的磨擦系数，取0.18

2、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—预应力筋的截面面积（mm2），取140mm2

Ep—预应力筋的弹性模量（N/mm2），取2.00×105N/mm2

（二）伸长量计算：

1、边跨N1

（1）张拉力计算

钢绞线强度：

=1860MPa

钢绞线截面积：

Ag=140mm2

钢绞线弹性模量：

Ep=200GPa

单根张拉力：

0.75×

×Ag=0.75×1860×140=195.3KN

系数：

k=0.002，μ=0.18

（2）分段终点力及伸长量计算

30米T梁伸长量计算（边跨边梁N1-钢束11束）

分段

X（m）

θ（rad）

Kx+μθ

e-（Kx+μθ）

起点力（KN）

终点力（KN）

平均力（KN）

△L（m）

整段长△L（m）

P

2148.3

AB

0.405

0

0.00081

0.999190328

2148.3

2146.56

2147.43

0.002823731

0.2062

AP

1540

BC

4.215

0

0.00843

0.991605433

2146.56

2128.52

2137.54

0.029252346

EP

200

CD

9.774

0.122175

0.0415395

0.959311442

2128.52

2041.31

2084.91

0.066162132

K

0.002

DE

0.768

0

0.001536

0.998465179

2041.31

2038.18

2039.74

0.005086112

μ

0.18

EF

0.698

0

0.001396

0.998604974

2041.31

2038.46

2039.89

0.004622858

FG

9.774

0.122175

0.0415395

0.959311442

2128.52

2041.31

2084.91

0.066162132

GH

4.215

0

0.00843

0.991605433

2146.56

2128.52

2137.54

0.029252346

HI

0.405

0

0.00081

0.999190328

2148.3

2146.56

2147.43

0.002823731

30米T梁伸长量计算（边跨中梁N1-钢束9束）

分段

X（m）

θ（rad）

Kx+μθ

e-（Kx+μθ）

起点力（KN）

终点力（KN）

平均力（KN）

△L（m）

整段长△L（m）

P

1757.7

AB

0.405

0

0.00081

0.999190328

1757.7

1756.28

1756.99

0.002823731

0.2062

AP

1260

BC

4.215

0

0.00843

0.991605433

1756.28

1741.51

1748.89

0.029252346

EP

200

CD

9.774

0.122175

0.0415395

0.959311442

1741.51

1670.16

1705.84

0.066162132

K

0.002

DE

0.768

0

0.001536

0.998465179

1670.16

1667.60

1668.88

0.005086112

μ

0.18

EF

0.698

0

0.001396

0.998604974

1670.16

1667.83

1669.00

0.004622858

FG

9.774

0.122175

0.0415395

0.959311442

1741.51

1670.16

1705.84

0.066162132

GH

4.215

0

0.00843

0.991605433

1756.28

1741.51

1748.89

0.029252346

HI

0.405

0

0.00081

0.999190328

1757.7

1756.28

1756.99

0.002823731

2、边跨N2

（1）张拉力计算

钢绞线强度：

=1860MPa

钢绞线截面积：

Ag=140mm2

钢绞线弹性模量：

Ep=200GPa

单根张拉力：

0.75×

×Ag=0.75×1860×140=195.3KN

系数：

k=0.002,μ=0.18

（2）分段终点力及伸长量计算

30米T梁伸长量计算（边跨边梁N2-钢束10）

分段

X（m）

θ（rad）

Kx+μθ

e-（Kx+μθ）

起点力（KN）

终点力（KN）

平均力（KN）

△L（m）

整段长△L（m）

P

1953

AB

0.405

0

0.000810

0.999190328

1953

1951.42

1952.21

0.002823731

0.2038

AP

1400

BC

2.357

0

0.004714

0.995297093

1951.42

1942.23

1946.83

0.016388105

EP

200

CD

5.236

0.174533333

0.041888

0.95897718

1942.23

1862.00

1902.12

0.035569604

K

0.002

DE

7.171

0

0.014342

0.985760357

1862.00

1835.42

1848.71

0.04734686

μ

0.18

EF

7.101

0

0.014202

0.985898373

1862.00

1835.68

1848.84

0.046887956

FG

5.236

0.174533333

0.041888

0.95897718

1942.23

1862.00

1902.12

0.035569604

GH

2.357

0

0.004714

0.995297093

1951.42

1942.23

1946.83

0.016388105

HI

0.405

0

0.000810

0.999190328

1953

1951.42

1952.21

0.002823731

30米T梁伸长量计算（边跨中梁N2-钢束9）

分段

X（m）

θ（rad）

Kx+μθ

e-（Kx+μθ）

起点力（KN）

终点力（KN）

平均力（KN）

△L（m）

整段长△L（m）

P

1757.7

AB

0.405

0

0.000810

0.999190328

1757.7

1756.28

1756.99

0.002823731

0.2038

AP

1260

BC

2.357

0

0.004714

0.995297093

1756.28

1748.01

1752.14

0.016388105

EP

200

CD

5.236

0.174533333

0.041888

0.95897718

1748.01

1675.80

1711.91

0.035569604

K

0.002

DE

7.171

0

0.014342

0.985760357

1675.80

1651.88

1663.84

0.04734686

μ

0.18

EF

7.101

0

0.014202

0.985898373

1675.80

1652.11

1663.96

0.046887956

FG

5.236

0.174533333

0.041888

0.95897718

1748.01

1675.80

1711.91

0.035569604

GH

2.357

0

0.004714

0.995297093

1756.28

1748.01

1752.14

0.016388105

HI

0.405

0

0.000810

0.999190328

1757.7

1756.28

1756.99

0.002823731

3、边跨N3

（1）张拉力计算

钢绞线强度：

=1860MPa

钢绞线截面积：

Ag=140mm2

钢绞线弹性模量：

Ep=200GPa

单根张拉力：

0.75×

×Ag=0.75×1860×140=195.3KN

系数：

k=0.002，μ=0.18

（2）分段终点力及伸长量计算

30米T梁伸长量计算（边跨边梁N3-钢束10）

分段

X（m）

θ（rad）

Kx+μθ

e-（Kx+μθ）

起点力（KN）

终点力（KN）

平均力（KN）

△L（m）

整段长△L（m）

P

1953

AB

0.405

0

0.000810

0.999190328

1953

1951.42

1952.21

0.002823731

0.2033

AP

1400

BC

1.981

0.122166667

0.025952

0.974381859

1951.42

1901.21

1926.31

0.013628675

EP

200

CD

3.665

0

0.007330

0.992696799

1901.21

1887.31

1894.26

0.024794505

K

0.002

DE

9.08

0

0.018160

0.982003899

1887.31

1853.24

1870.28

0.060650352

μ

0.18

EF

9.01

0

0.018020

0.982141389

1887.31

1853.50

1870.41

0.060186983

FG

3.665

0

0.007330

0.992696799

1901.21

1887.31

1894.26

0.024794505

GH

1.981

0.122166667

0.025952

0.974381859

1951.42

1901.21

1926.31

0.013628675

HI

0.405

0

0.000810

0.999190328

1953

1951.42

1952.21

0.002823731

30米T梁伸长量计算（边跨中梁N3-钢束9）

分段

X（m）

θ（rad）

Kx+μθ

e-（Kx+μθ）

起点力（KN）

终点力（KN）

平均力（KN）

△L（m）

整段长△L（m）

P

1757.7

AB

0.405

0

0.000810

0.999190328

1757.7

1756.28

1756.99

0.002823731

0.2033

AP

1260

BC

1.981

0.122166667

0.025952

0.974381859

1756.28

1711.09

1733.68

0.013628675

EP

200

CD

3.665

0

0.007330

0.992696799

1711.09

1698.58

1704.83

0.024794505

K

0.002

DE

9.08

0

0.018160

0.982003899

1698.58

1667.92

1683.25

0.060650352

μ

0.18

EF

9.01

0

0.018020

0.982141389

1698.58

1668.15

1683.37

0.060186983

FG

3.665

0

0.007330

0.992696799

1711.09

1698.58

1704.83

0.024794505

GH

1.981

0.122166667