预应力砼空心板梁先张法钢绞线张拉力、伸长量
(16m、13m)
计算书
中北交通建设集团有限公司
国道108勉县段一级公路改扩建工程SG-3标项目部
二○一六年七月十二日
国道108勉县段一级公路改扩建工程SG-3标段16m、13m预应力砼空心板梁先张法钢绞线张拉力、伸长量
计算书
一、计算依据
计算依据《公路桥涵施工技术规范》JTJ041-2000及《国道108勉县段一级公路改扩建工程施工图设计》,钢绞线采用宁夏新日恒力钢丝绳股份有限公司生产得符合GB/T5224-2014标准得φs l5、2钢绞线,R b y=1860Mpa,伸长率＞3、5%。
经试验:φs l5、2钢绞线弹性模量及截面积:
Ep=(191、751+190、001+198、713+195、214+197、739+198、6+196、616)/7=195、519Gpa, Ap=140mm2
二、张拉程序
张拉采用具有自锚性能得夹片式锚具,张拉程序为:
０→10%δcon→50%δcon→ 100%δcon
三、张拉应力控制
预应力钢绞线采用张拉力与伸长值双控张拉施工,张拉控制应力采用δＫ=0、75 R b y=1395 Mpa,张拉采用单根张拉,先调整全部单根初应力(取10%δK),调整顺序为先里后外,对称调整。
初应力全部调整后,即可单根张拉至100%δK,张拉顺序同调整初应力顺序,先里后外。
φs5、24钢绞线单根张拉控制力为:
δＫ=0、75R b y=0、75*1860 Mpa=1395 Mpa, Ap=140mm2
δcon=δＫ* Ap=1395 Mpa*140mm2=195、3KN
10%δcon=19、53 KN
50%δcon=97、65 KN
100%δcon=195、3 KN
四、伸长量计算
(一)16m空心板梁
１、依据台座形式及钢绞线锚固形式,钢绞线计算长度为:
计算长度Ｌ:
=张拉台长+钢横梁宽(两端)+夹片锚具长
A、中梁L=36、6+0、5*2+0、05=37、65m
B、边梁L=36、6+0、5*2+0、05=37、65m
2、根据钢绞线理论伸长值计算公式
ΔL=PpL/(ApEp)(式中Ap=140mm2,Ep=195519N/mm)
计算各阶段张拉中钢绞线得伸长值:
Ａ、中梁:0、1δcon时:ΔL1=19530*37650/(195519*140)=27mm
0、5δcon时:ΔL2=19530*5*37650/(195519*140)=135mm
δcon时:ΔL3=19530*10*37650/(195519*140)=269mm 则钢绞线在控制应力时得量测伸长值:
ΔL=ΔL3-ΔL1=269-27=242mm
B、边梁:0、1δcon时:ΔL1=19530*37650/(195519*140)=27mm
0、5δcon时:ΔL2=19530*5*37650/(195519*140)=135mm
δcon时:ΔL3=19530*10*37650/(195519*140)=269mm 则钢绞线在控制应力时得量测伸长值:
ΔL=ΔL3-ΔL1=269-27=242mm
(二)13m空心板梁
１、依据台座形式及钢绞线锚固形式,钢绞线计算长度为:
计算长度Ｌ:
=张拉台长+钢横梁宽(两端)+夹片锚具长
A、中梁L=45、5+0、5*2+0、05=46、55m
B、边梁L=45、5+0、5*2+0、05=46、55m
2、根据钢绞线理论伸长值计算公式
ΔL=PpL/(ApEp)(式中Ap=140mm2,Ep=195519N/mm)
计算各阶段张拉中钢绞线得伸长值:
Ａ、中梁:0、1δcon时:ΔL1=19530*46550/(195519*140)=33mm
0、5δcon时:ΔL2=19530*5*46550/(195519*140)=165mm
δcon时:ΔL3=19530*10*46550/(195519*140)=332mm 则钢绞线在控制应力时得量测伸长值:
ΔL=ΔL3-ΔL1=332-33=299mm
B、边梁:0、1δcon时:ΔL1=19530*46550/(195519*140)=33mm
0、5δcon时:ΔL2=19530*5*46550/(195519*140)=165mm
δcon时:ΔL3=19530*10*46550/(195519*140)=332mm 则钢绞线在控制应力时得量测伸长值:
ΔL=ΔL3-ΔL1=332-33=299mm
五、张拉力与油表读数对应关系
预应力张拉采用开封市红利预应力有限公司生产得QYC270油压千顶,张拉油泵采用ZB2*2/50高压力油泵,均经调试并测试能达到正常使用(详见检定证书LYL2016F0147),张拉力与油表读数对应关系见表:
张拉力与油表读数对应关系表达式
注:一元一次线性回归方程为Y=0、925+0、195X,相关系数R=0、9999,平均相对误差V=1、21%。
六、张拉施工工艺
1、准确下料,调整好预应力筋长度 ,使每根预应力筋受力均匀。
2、初始张拉
一般施加10%得张拉应力,将预应力筋拉直,锚固端与连接器处拉紧,在预应力筋上选定适当位置刻画标记,作为测量延伸量得基点。
3、正式张拉
一端固定,一端采用一只270KN千斤顶单根张拉,保持千斤顶顶住横梁平行推动后移,预应力筋均匀受力,分级加载拉至张拉应力为准。
4、持荷
按预应力筋得类型选定持荷时间2min-5min,以减少钢绞线锚固后得应力损失。
5、锚固
补足或放松预应力筋得拉力至控制应力。
测量、记录预应力筋得延伸量,并核对实测值与理论计算值,其误差应在±6%范围内,如不符合规定,则应找出原因及时处理。
张拉满足要求后,锚固预应力筋,千斤顶回油至零。
6、预应力筋放张
当混凝土达到设计强度得90%以上放松强度之后,可在台座上放松受拉预应力筋,对预制梁施加预应力。
放张采用千斤顶,放松得装置设在预应力筋张拉端。
放张时用千斤顶放到最大行程顶住横梁,松开锚固螺帽至同一位置,均匀速度回油放张,不得骤然放张,分次完成,每次需间隔10-20min。
采用千斤顶放张后,采用手持砂轮机切割,切割后得外露端头应用砂浆封闭或涂刷防蚀材料,防止生锈。
七、施工要点
1、在预制板成批生产前,应做几块预制板得试验,观察预应力钢绞线放张后得性状,如出现以下情况需采取适当措施进行处理:
A、预制板上缘、端部及其它部位就是否出现裂纹。
B、钢绞线有无滑动得现象。
2、钢筋得绑扎工作应在张拉8小时后进行,以确保完全。
3、浇筑混凝土时,应防止芯模上浮。
由于支点锚固区压应力较大,施工中就保证混凝土振捣密实。
同时空心板端受力条件较差,必须确保封端混凝土灌满空腔。
八、施工注意事项
1、技术要求
A、施工前,对现场施工操作人员进行详细技术交底工作。
B、张拉前,对台座、横梁及预应力体系各类材料、机具设备进行详细检查,尤其对千斤顶与压力进行配套校验,以确定张拉力与压力表之间关系曲线得对应,并认真做好记录。
C、在钢绞线下料、布束、张拉、浇筑砼过程中,禁止踩踏及振动器触及与碰撞,以免影响钢绞线质量与应力损失。
2、安全措施
A、张拉过程中,严禁人员在张拉区走动或工作。
B、在张拉区、张拉端布设高度2m得钢丝墙或胶合板支设得围
挡,人员操作应严格按照有关操作规程进行。
C、预制场内用电及电路安装统一由专职电工负责,并随时检查线路状况,禁止无证人员操作规程与管理电业工作。
场内禁止用裸露线路,所有线路均为电缆或皮线。
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二○一六年七月十二日。