20m预应力箱梁张拉工程施工组织设计方案.doc

后预应力箱梁拉施工方案一、概况梁家凹1#大桥K192+490(7-20m)共有20米预应力箱梁56片，设计采用后法施工工艺，砼的强度达到设计强度的85%后，且砼龄期不小于7d时，方可拉。钢绞线为s15.2、标准强度1860Mpa，锚下控制应力为1395Mpa，拉选用1000KN液压千斤顶对称进行。二、拉过程（一）预应力筋拉程序 0 初应力 con（持荷2min锚固）（二）理论伸长值计算20米预应力，端跨采用OVM15-4、0VM15-5锚具，中跨采用OVM15-3、0VM15-4锚具。即端跨N1、N2采用5根，N3采用4根，中跨N1、N2采用4根，N3采用3根钢绞线。按设计规定孔道采用金属波纹管，按后法预应力曲线两端拉规定进行分段计算伸长量，其计算公式为：L=PpL/APEP和PP=P（1-e-（+）/（ + ），式中：PP各分段预应力筋的平均拉力(N)，直线筋取拉端的拉力，两端拉的曲线筋，按PP=P（1-e-（+）/（ + ）P预应力筋拉端的拉力（N）；从拉端至计算截面的孔道长度（m）；从拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）；孔道每束局部偏差对磨擦的影响系数，取=0.0015；预应力筋与孔道壁的磨擦系数，取=0.25；L预应力筋的分段长度（mm）；AP预应力筋的截面面积（mm2）；EP预应力筋的弹性模量（N/mm2）；一、中跨伸长量计算（1）N1束：A638.3R=3000B288.053.7 5.5° C D 直线LAB段：已知：PA=1395×140×4（N）L=638.3（cm）=6383（mm）=0AP=140×4（mm2）EP=1.95×105（N/mm2）PP=PA(1-e-KX)/kx=1395×140×4×(1-e(0.0015×6.383)/(0.0015×6.383)=777472(N)代入公式L=PpL/APEP得 777472×6383 LAB=140×4×1.95×105 =45.4(mm) 曲线LBC段：已知：PB=777472×2-1395×140×4=773744（N）=L=288（cm）=2.88（m）=5.5°=0.09599（rad）=0.25=0.0015代入公式PP=P（1-e-（+）/（ + ）得： PP=PB（1-e-（+）/（ + ）=773744（1-e-（0.0015×2.880+0.25×0.09599）/(0.0015×2.880+0.25×0.09599)=762891(N)又知：AP=140×4(mm2)EP=1.95×105(N/mm2)L=288(cm)=2880(mm)代入公式：L=PpL/APEP得：LBC=(762891×2880)/(140×4×1.95×105)=20.12（mm）直线LCD段：已知Pe=762891×2-773744=752038（N）X=L= 53.7（cm）=0.537（m）AP=140×4（mm2）EP=1.95×105(N/mm2) Pp=PC(1-e-kx)/kx=752038×(1-e-0.0015×0.537)/0.0015×0.537=751735（N）代入公式L=PpL/APEP得：LCD=(751735×537)/(140×4×1.95×105)=3.70（mm）总计：N1伸长量L=（LAB+LBC+LCD）×2=（45.4+20.12+3.70）×2=138（mm）（2）N2束A R=3000492.5B2885.5° 201.5 C D 直线LAB段：已知：PA=1395×140×4（N） L=X=492.5（cm）=4925（mm）0AP=140×4（mm2）EP=1.95×105（N/mm2）PP=PA(1-e-kx)/kx1395×140×4×（1-e-0.0015×4.925）/(0.0015×4.925)778322(N)代入公式L=PpL/APEP得 778322×4925 LAB= 140×4×1.95×10535.1(mm) 曲线LBC段：已知：PB=778322×2-1395×140×4775444（N）=LBC=288（cm）=2.88（m）=5.5°=0.09599（rad）=0.25=0.0015代入公式PP=P（1-e-（+）/( + )得： PP=P（1-e-（+）/( + )=775444（1-e-(0.0015×2.88+0.25×0.09599)）/(0.0015×2.88+0.25×0.09599)=764568(N)又知：AP=140×4(mm2)EP=1.95×105(N/mm2)L=288(cm)=2880(mm)代入公式：L=PpL/APEP得： LBC=(764568×2880)/(140×4×1.95×105) =20.16（mm）直线LCD段：已知PC=764568×2-775444753692（N）XL=201.5（cm）=2.015（m）AP=140×4（mm2）EP=1.95×105(N/mm2)Pp=Pc(1-e-kx)/kx=753692×(1-e-0.0015×2.015)/0.0015×2.015752554（mm）代入公式L=PpL/APEP得：LCD=(752554×2015)/(140×4×1.95×105)=13.89（mm）总计N2的伸长量L=（LAB+LBC+LCD）×2=（35.1+20.16+13.89）×2=138（mm）（3）N3束A 106.6 R=3000B 73.31.4° 790.1 C D 直线LAB段：已知：PA=1395×140×3（N） X=L =106.6（cm）=1.066（m）0AP=140×3（mm2）EP=1.95×105（N/mm2）PP=PA(1-e-kx)/kx1395×140×3×（1-e-0.0015×1.066）/(0.0015×1.066)585432（N）代入公式L=PpL/APEP得 585432×1066 LAB= 140×3×1.95×1057.62(mm) 曲线LBC段：已知：PB=585432×2-1395×140×3584964（N）=LBC=73.3（cm）=0.733（m）=1.4°=0.02443（rad）=0.25=0.0015代入公式Pp=PB（1-e-（+）/( + )得：Pp =PB（1-e-（+）/( + )=584964（1-e-(0.0015×0.733+0.25×0.02443)）/(0.0015×0.733+0.25×0.02443)=582861(N)又知：AP=140×3(mm2)EP=1.95×105(N/mm2)L=73.3(cm)=733(mm)代入公式：L=PpL/APEP得： LBC=(582861×733)/(140×3×1.95×105) =5.22（mm）直线LCD段：已知PC=582861×2-584964580758（N）XL=790.1（cm）=7.901（m）0AP=140×3（mm2）EP=1.95×105(N/mm2)Pp=Pc(1-e-kx)/kx=580758×(1-e-0.0015×7.901)/0.0015×7.901=577330（mm）代入公式L=PpL/APEP得：LCD=(577330×7901)/(140×3×1.95×105)=55.7（mm）总计N3的伸长量L=（LAB+LBC+LCD）×2=（7.62+5.22+55.7）×2=137（mm）2、端跨伸长量计算:（1）N1束：A480.7 R=3000B288212.8 5.5° C D 直线LAB段：已知：PA=1395×140×5（N）XL=480.7（cm）=4.807（m）0AP=140×5（mm2）EP=1.95×105（N/mm2）PP=PA(1-e-kx)/kx=1395×140×5×(1-e-0.0015×4.807)/(0.0015×4.807)=972988(N)代入公式L=PpL/APEP得972988×4807 LAB=140×5×1.95×105 =34.26(mm) 曲线LBC段：已知：PB=972988×2-1395×140×5=969476（N）=L=288（cm）=2.88（m）=5.5°=0.09599（rad）=0.25=0.0015代入公式PP=PB（1-e-（+）/（ + ）得： PP=PB（1-e-（+）/（ + ）=969476（1-e-（0.0015×2.88+0.25×0.09599）/(0.0015×2.88+0.25×0.09599) =955878(N)又知：AP=140×5(mm2)EP=1.95×105(N/mm2)L=288(cm)=2880(mm)代入公式：L=PpL/APEP得：LBC=(955878×2880)/(140×5×1.95×105)=20.17（mm）直线LCD段：已知PC=955878×2-969476=942280（N）X=L=2128（mm）=2.128（m）AP=140×5（mm2）0EP=1.95×105(N/mm2) Pp=PC(1-e-KX)/kx=942280×(1-e-0.0015×2.128)/（0.0015×2.128）=940778(N)代入公式L=PpL/APEP得：LCD=(940778×2128)/(140×5×1.95×105)=14.67（mm）总计：N1伸长量L=（LAB+LBC+LCD）×2=（34.26+20.17+14.67）×2=138（mm）（2）N2束A R=3000335.8B2885.5° 358.2C D直线LAB段：已知：PA=1395×140×5（N）XL=335.8（cm）=3.358（m）0AP=140×5（mm2）EP=1.95×105（N/mm2）PP=PA(1-e-kx)/kx1395×140×5×（1-e-0.0015×3.358）/(0.0015×3.358)974045（N）代入公式L=PpL/APEP得974045×3358 LAB= 140×5×1.95×10523.96(mm)(2)曲线LBC段：已知：PB=974045×2-1395×140×5971590（N）=LBC=288（cm）=2.88（m）=5.5°=0.09599（rad）=0.25=0.0015代入公式Pp=PB（1-e-（+）/( + )得： Pp=PB（1-e-（+）/( + )=971590（1-e-(0.0015×2.88+0.25×0.09599)）/(0.0015×2.88+0.25×0.09599) =957962(N)又知：AP=140×5(mm2)EP=1.95×105(N/mm2)L=288(cm)=2880(mm)代入公式：L=PpL/APEP得： LBC=(957962×2880)/(140×5×1.95×105) =20.21（mm）直线LCD段：已知PC=957962×2-971590944334（N）XL=358.2（cm）=3.582（m）0AP=140×5（mm2）EP=1.95×105(N/mm2)Pp=Pc(1-e-kx)/kx=944334×(1-e-0.0015×3.582)/0.0015×3.582941802（mm）代入公式L=PpL/APEP得：LCD=(941802×3582)/(140×5×1.95×105)=24.71（mm）总计N2的伸长量L=（LAB+LBC+LCD）×2=（23.96+20.21+24.71）×2=138（mm）（3）N3束A 101.7 R=3000B 73.3 1.4° 800 C D 直线LAB段：已知：PA=1395×140×4（N） X=L =101.7（cm）=1.017（m）0AP=140×4（mm2）EP=1.95×105（N/mm2）PP=PA(1-e-kx)/kx1395×140×4×（1-e-0.0015×1.017）/(0.0015×1.017)780604(N)代入公式L=PpL/APEP得 780604×1017 LAB= 140×4×1.95×1057.27(mm) 曲线LBC段：已知：PB=780604×2-1395×140×4780008（N）=LBC=73.3（cm）=0.733（m）=1.4°=0.02443（rad）=0.25=0.0015代入公式Pp=PB（1-e-（+）/( + )得： Pp=PB（1-e-（+）/( + )=780008（1-e-(0.0015×0.733+0.25×0.02443)）/(0.0015×0.733+0.25×0.02443) =777204(N)又知：AP=140×4(mm2)EP=1.95×105(N/mm2)L=73.3(cm)=733(mm)代入公式：L=PpL/APEP得： LBC=(777204×733)/(140×4×1.95×105) =5.22（mm）直线LCD段：已知PC=777204×2-780008774400（N）XL=800（cm）=8（m）0AP=140×4（mm2）EP=1.95×105(N/mm2)Pp=Pc(1-e-kx)/kx=774400×(1-e-0.0015×8.000)/0.0015×8.000=769772（N）代入公式L=PpL/APEP得：LCD=(769772×8000)/(140×4×1.95×105)=56.39（mm）总计N2的伸长量L=（LAB+LBC+LCD）×2=（7.27+5.22+56.39）×2=138（mm）三、拉顺序图根据设计的要求左右对称拉，先拉N1束，后拉N2束。N1 N1 N2 N2 N NN1N1NNNN四、拉油表与千斤顶对应表控制锚下应力拉前千斤顶与压力表已经通过标定，千斤顶编号分别为9752和9753。各预应力束的控制应力伸长量与油表读数控制如下：20m箱梁预应力控制梁形式梁编号锚下控制力(KN)控制应力10%时控制应力20%时控制应力100%时设计伸长量(mm)控制力(KN)9752(MPa)9753(MPa)控制力(KN)9752(MPa)9753(MPa)控制力(KN)9752(MPa)9753(MPa)中跨N1N1781.278.123.943.80156.247.807.58781.238.6737.82139N2N2781.278.123.943.80156.247.807.58781.238.6737.82138N3N3585.958.592.972.86117.185.875.69585.929.0228.37137端跨N1N1976.597.654.904.75195.39.739.47976.548.3247.27139N2N2781.278.123.943.80156.247.807.58781.238.6737.82138N3N3781.278.123.943.80156.247.807.58781.238.6737.82138按桥涵施工规，初应力取锚下控制应力的10%；取锚下控制应力10%20%时的伸长值作为初应力以下的推算伸长值。施工中按“理论伸长值=实测伸长值+初应力以下的推算伸长值”进行控制，在拉完成后，实测伸长值+初应力以下的推算伸长值与理论伸长值之差必须控制在±6%以。五、钢绞线下料1、数据设计图按梁的有效长度加上工作长度下料中跨：N1 L=2090（cm） 端跨：N1 L=2093（cm）N2 L=2094（cm） N2 L=2094（cm）N3 L=2070（cm） N3 L=2080（cm）2、钢绞线下料时要进行场地保护，用木材或草帘，使钢绞线不能与地面磨擦，造成钢绞线损伤。同时不能用电焊切割，必须用无齿切割机切断。3、编束。按设计要求安放各孔道钢绞线。4、拉设备的检查维护。首先检查电动油泵进的油是否正常，千斤顶校对是否过期等，如果一切正常，安装锚具进行拉。千斤顶一般使用超过6个月或200次以与在使用过程中出现不正常现象时应重新校准。5、预应力筋在拉控制应力达到稳定并经监理工程师认可后进行锚固。锚固后的外露长度不小于30cm，放松千斤顶压力时应避免振动锚具和预应力钢材。6、预应力钢材在监理工程师认可后可截割露头、梁端锚口应按图纸所示用水泥浆封闭。六、注浆1、按试验室提供的水灰比进行拌合。2、由试验人员进行测试充量，制做试块。3、一端注浆一端排气，当排气端排出水泥浆与拌合浆一样时，封住排气端，继续加压，到0.5-0.7Mpa保压3min，封闭注浆端的球阀。七、封锚1、压浆后将锚具周围冲洗干净并对梁端砼进行凿毛，然后设置钢筋网浇筑封锚砼，封锚砼的强度应符合设计规定达到40#。2、封锚时要严格控制梁体的长度与宽度。3、孔道压浆和封锚砼强度达到设计强度的75%以上即可移梁、吊运、安装。