彩虹桥预应力施工控制.doc
提篮双拱彩虹桥后张法预应力张拉施工控制要点摘 要：针对后张法预应力张拉施工技术进行总结，并对现浇钢筋混凝土提篮双拱施工过程中遇到问题进行浅析。关键词：提篮双拱吊杆、后张法、伸长量、钢绞线。引 言：郑石高速No.3合同段，起点桩号为k17+750,终点桩号为k28+200（其中k23+250k24+400为独立特大桥No.4合同段），No.3合同段全长9.公里。道路等级为山区高速公路，设计时速100km/h。其中包括主线桥：大桥7座，共计84孔，全长2115.68m；分离式立交4座，全长1541.36m。主线上天桥6座，为跨高速公路一级，合计全长647 m。k27+498提篮双拱彩虹桥是天桥中的一座，净跨55 m，桥梁上部结构采用现浇钢筋混凝土梁（横梁与后张法预应力纵梁）桥面板组合结构，桥梁由张拉纵梁及倾内侧中部横撑装配式提篮双拱承重，下部结构采用肋板式桥台，扩大型基础。本文主要以现浇纵梁钢束的预应力张拉施工为例，兼顾提篮双拱吊杆张拉计算，浅谈提篮双拱后张法预应力张拉施工的控制。正 文：一、纵梁张拉前的准备工作1、纵梁钢绞线钢绞线采用湖北汉川金属制口有限公司生产的s15.2（STM416-94a，270级，低松弛），标准强度Ryb=1860Mpa。钢绞线下料要在干净整洁的地面上进行，并清除表面上的锈迹及杂物，下料时用砂轮切割机切割。穿束前，将钢绞线理顺，用扎丝绑扎好，以防在穿束过程中钢绞线打绞，张拉时受力不均，导致有的钢绞线达不到张拉控制应力而有的则可能被拉断。穿束时，将钢束中单根钢绞线编号，以便张拉时做到对应编号，对称张拉。2、纵梁预应力筋控制力计算计算依据设计图纸预应力钢绞线标准强度R 为1860Mpa；公算面积为1.4 cm2 1Mpa0.1KN/cm2图纸规定每束张拉控制力为1500KN,则各阶段的张拉力为: 初始应力 0.15con： 0.15×1500=225KN 0.3con： 0.3×1500=450KN1con： 1500KN 公路桥涵施工技术规范JTJ041-2000理伦计算计算公式：计算张拉长度为： 张拉长度L=钢绞线有效张拉部份长度+千斤顶长度+锚具长度=51.5+0.84+0.16=52.5m钢绞线理论延伸量：L式中：Pp为预应力钢绞线平均张拉力（KN）； L为预应力钢绞线的长度（m）；Ap为预应力钢绞线的截面面积(mm2)；Ep为预应力钢绞线的弹性模量(N/mm2),此为1.95×105 N/ mm2。Pp = P (1e-(kx+) /(kx) 按图纸设计要求所有钢绞线为直束，则不计为预应力筋与孔道壁的磨擦系数、孔道每米局部偏差对磨擦的影响系数、无张拉端至计算截面的曲线孔道部分切线的夹角之和，则： Pp = P钢绞线理论延伸量计算当0.15con时：L16=225*52.5/（140*16*195）0.027m=27mm当0.3con时：L16=450*52.5/（140*16*195）0.054m=54mm当1con时：L16=1500*52.5/（140*16*195）0.18m=180mm压力表读数的计算：（回归方程由最新的千斤顶检验报告得出）千斤顶编号：1压力表编号：3480其线性回归方程式为P=0.01226F-0.52, P为压力表读数单位是MPa，F为压力机读数单位是KN（见千斤顶标定报告）；将F代入线性回归方程式求得压力表读数 当0.15con 时 F=225KN P=0.01226*225-0.522.24MPa当0.3con 时 F=450KN P=0.01226*450-0.524.997MPa当1con 时 F=1500KN P=0.01226*1500-0.5217.87MPa千斤顶编号：2压力表编号：0112其线性回归方程式为P=0.01235F-0.01, P为压力表读数单位是MPa，F为压力机读数单位是KN（见千斤顶标定报告）；将F代入线性回归方程式求得压力表读数 当0.15con 时 F=225KN P=0.01235*225-0.012.77MPa当0.3con 时 F=450KN P=0.01235*450-0.015.55MPa当1con 时 F=1500KN P=0.01235*1500-0.0118.52MPa预应力钢束型号16j15.216j15.2千斤顶编号1#2#压力表编号3480011215%应力读数(MPa)2.242.7730%应力读数(MPa)4.9975.55安装油表读数(MPa)17.8718.52理论伸长值(cm)15%2.7(2.54-2.86)30%5.4(5.08-5.72)100%18(16.92-19.08)计算结果统计钢绞线实际伸长值L的计算：初应力以下推算伸长值在此采用“比例计算法”。根据钢铰线材质均匀，在屈服强度以内弹性变形的特性，利用初应力至最大应力阶段变形伸长量占全部伸长量比例的方法计算预应力筋伸长量，即将起讫阶段量测伸长量除以本阶段施加应力占全部施加应力的比值。预应力筋实际伸长量L=L1/k计算（另外不能忽略回缩值）。K计算时选取的应力区间占锚固应力的比值。如从0.1ócon 张拉至1.00ócon时锚固，则k取0.9L=L1L2=L1÷0.9二、纵梁张拉1、当现浇桥面板组合梁混凝土强度达到设计强度的90%，同时龄期必须为三天以上方可进行张拉，张拉顺序为N1，N2。2、张拉程序：参照桥涵施工技术规范JTJ041-2000和施工设计图纸，因设计所用钢绞线为s15.2（STM416-94a，270级，低松弛），标准强度Ryb=1860Mpa。弹性模量E=1.95×105 Mpa；公称面积A=140mm2的钢绞线。锚具为夹片式自锚式锚具，所以不需要超张拉。张拉过程为：0初应力con（持茶2min锚固）。3、张拉采用两端对称张拉，钢束张拉采用双控即张拉力和伸长值。伸长率容许误差控制在±6%以内。为保证在张拉过程中的两端能同步进行，同时为便于张拉过程中实际伸长率计算，张拉过程分阶段进行，具体如下：0初应力2初应力con（持茶2min锚固）。4、张拉时，应先调整到初应力o，初应力宜为张拉控制应力的15%。三、吊杆张拉的准备工作1、提篮双拱s10-55钢丝束吊杆吊杆采用广西省柳州市欧维姆吊杆制造有限公司生产的s10-55（OVM416-94a，500级，低松弛），标准强度150KN。每个吊杆下料要非常准确，误差为±5cm；现浇桥面板组合梁、双拱结构完成7d后，按照双拱与纵梁炮筒上下对应，反复测量，将结果准确无误的报给国家指定的厂家进行制作，在规定的七个工作日之内送至施工现场存放，保证表面清洁和物件完整。现浇桥面板组合梁、双拱结构完成7d后，准备穿束，穿束前，吊车就位，有专职安全人员指挥，将每一吊杆编号理顺后，在现场覆盖防护，摆放整齐，一一对应，缓慢就位。穿束时，在外面应裹有保护模，较长的吊杆可分段穿入，但必须对应编号，保持顺直，以便张拉时做到对应编号，防止在穿束过程中将吊杆损伤，张拉时受力不均，导致有的吊杆中钢丝达不到张拉控制应力而可能被拉断。2、提篮双拱吊杆张拉控制力计算每一吊杆张拉力图纸要求为2吨这里为了保险起见取2.5吨=2.5*1000*10=25000N=25KN带入回归方程（千斤顶检验报告）得压力表号：1249P=0.2260F+0.47P=0.2260*25+0.47=6.12压力表号：1959P=0.2288F+0.61P=0.2288*25+0.61=6.33行程为：1249 036.121959 036.33四、吊杆张拉1、 拱圈每一炮筒与纵梁炮筒位置一一对应，位置及长度测量需要测量专职人员反复测量23次。2、 由于吊杆张拉采用一端单束张拉，所以必须在严格执行施工程序下采用50KN小顶单根张拉，张拉前还必须对千斤顶再次进行校核以免混用。3、 每次张拉一支吊杆完毕后，必须有专业技术人员对杆体应力程度进行校核，吊杆的张拉力图纸要求为2吨的拧紧力，但因为诸多因素，吊杆在2吨张拉力之后并未达到预期效果，所以计算采取2.5吨，如若张拉后松弛可在这时根据现场实际情况对其进行补拉，可在施工程序下超张拉105%，同时更应保证吊杆安全。4、 张拉过程中严格按照计算进行张拉、油表进程工艺程序，张拉过程分阶段进行，具体如下：050%concon（持茶2min锚固）。5、 对于吊杆张拉的顺序，也要有所要求，应根据现场实际情况：先进行（西）由北南；随后（东）由北南；最后（中）由北南，双拱圈对称张拉。6、 吊杆张拉完毕后，对封头处必须严格按照图纸说明和相关的技术规范进行施工处理，封头浇筑砼的强度不可小于设计值。六、事故分析1、滑丝、可能在张拉时锚具锥孔与夹片之间有杂物。、钢绞线有油污，锚垫板内有杂物。、锚固校定系数小于规范要求值。、初应力小，可能钢绞线受力不均匀，引起钢绞线收缩变形。、锚头钢绞线太短。、塞片、锚具的强度不够。2、断丝、钢束在内部变形，张拉时部分受力大于钢绞线的破坏力。、钢绞线本身质量有问题。、油顶重复多次使用，导致张拉力不准确，应重新标定油顶。结束语：在预应力张拉施工中，钢绞线伸长量的量测和记录尤为重要。工程应同时采用两种方法对钢绞线进行测量，并对此两种方法进行比较核对，最大偏差不超过4mm，且张拉伸长率的误差均在控制范围内。预应力张拉施工中仍有很多现象很难准确分析，还需要不断求索。
