簡(jiǎn)算公路簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁橋梁工程張拉力

摘要：張拉是預(yù)應(yīng)力箱梁施工最重要的環(huán)節(jié)之一，是箱梁最終達(dá)到設(shè)計(jì)承載力的重要手段。本文從預(yù)制梁張拉及梁體架設(shè)后進(jìn)行的頂板負(fù)彎矩張拉兩個(gè)階段對(duì)張拉預(yù)應(yīng)力筋所施加的應(yīng)力和要達(dá)到的伸長(zhǎng)值做了詳細(xì)的計(jì)算說(shuō)明，為張拉工作提供技術(shù)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：公路箱梁 張拉 計(jì)算

本橋?yàn)轼P城市二龍工業(yè)園區(qū)內(nèi)一規(guī)劃景觀路，該橋上跨沈丹鐵路，橋位處沈丹線(xiàn)里程為K195+615.64（鳳凰城～張家堡區(qū)間），公路里程K3+140.862，交角63°。本橋布置為5孔標(biāo)準(zhǔn)跨徑30m的后張法預(yù)應(yīng)力混凝土小箱梁，墩臺(tái)與道路中線(xiàn)交角60°。橋梁起點(diǎn)里程K3+030.683，終點(diǎn)里程K3+187.739，全長(zhǎng)157.056m。橋墩采用樁柱式結(jié)構(gòu)，每排墩設(shè)計(jì)為7根，樁柱連接處增設(shè)系梁，橋墩樁基Φ=1.6m，長(zhǎng)度為20m～31m間，墩柱Φ=1.4m，柱高為9.0m～11.5m間。橋臺(tái)采用樁基、承臺(tái)和肋板結(jié)構(gòu)形式，橋臺(tái)樁基Φ=1.2m，長(zhǎng)度為22m～23m間，肋板高為6.5m～8m間。30m跨小箱梁全橋設(shè)計(jì)共60片，采用預(yù)制架設(shè)后進(jìn)行頂板負(fù)彎矩張拉由簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)，施工完成后全橋共一聯(lián)，在0#和5#臺(tái)設(shè)置120型伸縮縫。橋梁總寬38.5m，其中行車(chē)道32m，兩側(cè)人行道各2.75m，兩側(cè)防撞墻各0.5m。

1 主梁預(yù)應(yīng)力筋控制力計(jì)算

1.1 計(jì)算依據(jù)

①設(shè)計(jì)圖紙。錨下控制應(yīng)力為0.75fpk=0.75×1860MPa=1395MPa。

張拉程序：0——初應(yīng)力（0.2σcon）——σcon——錨固。

②《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》。

③《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》。

1.2 理論計(jì)算

1.2.1 張拉力計(jì)算公式：F=（δ×Ag×n×1）÷（1000×b）×a。

式中：F——預(yù)應(yīng)力盤(pán)的張拉力KN。δ——錨下控制應(yīng)力MPa。Ag——每根預(yù)應(yīng)力筋的截面積mm2。n——同時(shí)張拉預(yù)應(yīng)力筋的根數(shù)。b——超張拉系數(shù)，不超張拉的為1.0。a——摩阻及損耗系數(shù)。

1.2.2 計(jì)算張拉力。①初張拉：中跨梁編號(hào)為N1、N2、N3、N4鋼束，邊跨梁編號(hào)為N3、N4鋼束，每束4根，錨下張拉力F1為：F1=（279×139×4）÷1000×1.01=156.7KN

邊跨梁編號(hào)為N1、N2鋼束，每束5根，錨下張拉力F2為：F2=（279×139×5）÷1000×1.01=195.8KN

②終張拉：中跨梁編號(hào)為N1、N2、N3、N4鋼束，邊跨梁編號(hào)為N3、N4鋼束，每束4根，錨下張拉力F1為：

F1=（1395×139×4）÷1000×1.01=783.4KN

邊跨梁編號(hào)為N1、N2鋼束，每束4根，錨下張拉力F2為：F2=（1395×139×5）÷1000×1.01=979.2KN

1.2.3 理論伸長(zhǎng)值計(jì)算公式：ΔL=（F×L）÷（Ap×Ep）

式中：F—錨下張拉力（N）

L—預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度（mm）

Ap—（每束）預(yù)應(yīng)力筋的截面面積（mm2）

Ep—預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（N/mm2）

終張拉總伸長(zhǎng)值：

ΔL中N1=（783.4×103×29360）÷（139×4×1.95×105）=212.1mm

ΔL中N2=（783.4×103×29391）÷（139×4×1.95×105）=212.4mm

ΔL中N3=（783.4×103×29423）÷（139×4×1.95×105）=212.6mm

ΔL中N4=（783.4×103×29164）÷（139×4×1.95×105）=210.7mm

ΔL邊N1=（979.2×103×29485）÷（139×5×1.95×105）=213.0mm

ΔL邊N2=（979.2×103×29495）÷（139×5×1.95×105）=213.1mm

ΔL邊N3=（783.4×103×29505）÷（139×4×1.95×105）=213.2mm

ΔL邊N4=（783.4×103×29351）÷（139×4×1.95×105）=212.1mm

1.2.4 根據(jù)千斤頂和壓力表校核結(jié)果得出回歸方程：

千斤頂（1）與壓力表（8316）：

P=0.0507616×F-0.252284

千斤頂（1）與壓力表（8367）：

P=0.0513695×F+0.609406

千斤頂（0823）與壓力表（8409）：

P=0.0519828×F-0.060749

千斤頂（0823）與壓力表（8416）：

P=0.0511125×F+0.775573

各千斤頂與各規(guī)格預(yù)應(yīng)力筋對(duì)應(yīng)壓力表讀數(shù)表

2 頂板預(yù)應(yīng)力筋控制力計(jì)算

2.1 計(jì)算依據(jù)

①設(shè)計(jì)圖紙。錨下控制應(yīng)力為0.75fpk=0.75×1860MPa=1395MPa。張拉程序：0——初應(yīng)力（0.2σcon）——σcon——錨固。②《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》。③《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》。

2.2 理論計(jì)算

2.2.1 張拉力計(jì)算公式：F=（δ×Ag×n×1）÷（1000×b）×a

式中：F——預(yù)應(yīng)力盤(pán)的張拉力KN。

δ——錨下控制應(yīng)力MPa。

Ag——每根預(yù)應(yīng)力筋的截面積mm2。

n——同時(shí)張拉預(yù)應(yīng)力筋的根數(shù)。

b——超張拉系數(shù)，不超張拉的為1.0。

a——摩阻及損耗系數(shù)。

2.2.2計(jì)算張拉力

①初張拉：

編號(hào)為T(mén)1、T2、T3鋼絞線(xiàn)，錨下張拉力F1為：

F1=（279×139×1）÷1000×1.01=39.2KN

②終張拉

編號(hào)為T(mén)1、T2、T3鋼絞線(xiàn)，錨下張拉力F1為：

F1=（1395×139×1）÷1000×1.01=195.8KN

2.2.3 理論伸長(zhǎng)值計(jì)算公式：ΔL=（F×L）÷（Ap×Ep）

式中：F——錨下張拉力（N）

L——預(yù)應(yīng)力筋的長(zhǎng)度（mm）

Ap——（每束）預(yù)應(yīng)力筋的截面面積（mm2）

Ep—預(yù)應(yīng)力筋的彈性模量（N/mm2）

初張拉伸長(zhǎng)值：

ΔLT1=（39.2×103×7600）÷（139×1×1.95×105）

=11mm

ΔLT2=（39.2×103×10600）÷（139×1×1.95×105）

=15.3mm

ΔLT3=（39.2×103×15600）÷（139×1×1.95×105）

=22.6mm

終張拉總伸長(zhǎng)值：

ΔLT1=（195.8×103×7600）÷（139×1×1.95×105）

=54.9mm

ΔLT2=（195.8×103×10600）÷（139×1×1.95×105）

=76.6mm

ΔLT3=（195.8×103×15600）÷（139×1×1.95×105）

=112.7mm

2.2.4 根據(jù)千斤頂和壓力表校核結(jié)果得出回歸方程：

千斤頂（1101631）與壓力表（8341）：P=0.2294742×F+0.364625

各千斤頂與各規(guī)格預(yù)應(yīng)力筋對(duì)應(yīng)壓力表讀數(shù)表

3 結(jié)論

張拉計(jì)算是張拉工作的技術(shù)依據(jù)，是橋梁設(shè)計(jì)承載力是否能達(dá)到的預(yù)期要求的決定性要素。張拉應(yīng)力和鋼絞線(xiàn)伸長(zhǎng)值若達(dá)不到設(shè)計(jì)要求，將直接影響梁體的壽命和承載力，在今后的工作中要更加重視張拉計(jì)算，確保其準(zhǔn)確性，不做歷史的罪人，使企業(yè)獲得較好的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)：

[1]《公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范》.

[2]《公路工程質(zhì)量檢驗(yàn)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)》.

[3]于瀾濤，王明輝，鄭春梅.簡(jiǎn)支轉(zhuǎn)連續(xù)箱梁施工技術(shù)淺析[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2010（26）.