系杆钢绞线张拉计算书
一、概况
赵普桥0#与1#桥墩之间设置9道刚性系杆，系杆断面尺寸为70×70cm，每道系杆内设置两束预应力钢绞线，对称张拉系杆中的钢绞线。设计钢绞线为Φs15.2mm，整根钢绞线公称截面AP=139mm2，标准强度fpk=1860MPa，弹性模量EP=1.95×105MPa，设计张拉锚下控制应力为σcon=0.73fpk=1357.8MPa。张拉采用两端对称均匀张拉，同时采取双控，实际伸长值与理论伸长值误差不得超过6％,我方采取200t的千斤顶进行张拉作业。
二、编制依据
《公路桥梁施工技术规范》 (JTJ 041-2000) 《城市桥梁设计规范》 （GJJ 11-2011） 《公路桥涵设计通用规范》 （JTG D60-2004） 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 （JTG D62-2004） 《预应力混凝土钢绞线》 （GB/T5224-2003）
三、预应力施工基本要求
1.进场后先核对其要张拉的施工部位与图纸是否相符
2.进场设备必须是在标定有效期内
3.预应力张拉技工必须持证上岗
4.预应力张拉前项目部应对预应力施工队下混凝土强度通知单
5.预应力张拉前应按项目部通知部位张拉
6.张拉前必须做好安全防护措施
7.过程中必须作好记录
四、预应力施工介绍
1、张拉前准备工作
1.1首先要对所用的设备（包括千斤顶、压力表、油泵）进行配套校定。
1.2张拉前应检查工具锚是否与所使用工作锚配套。
1.3安装工作锚前,必须将锚环内及钢绞线清理干净,以保证钢绞线在张拉后能够很好的锚固。
1.4注浆孔应清理干净，以保证压浆时畅通。
1.5张拉平台必须搭设牢固周边必须做好张拉安全防护措施。
1.6配套使用的小型工具必须准备齐全（如：夹片管、手锤、钳子、撬棍等）。
1.7检查设备是否配带齐全（油泵、千斤顶、油表、限位板、工具锚、工具夹片）。
1.8最后再次与项目部技术人员核对其技术数据及技术准备工作是否完善。
2、张拉技术要领
2.1首先清理锚垫板口波纹管必须清理到注浆孔后面，安装顺序：正确依次安装工作锚环、工作夹片、限位板、千斤顶、工具锚、工具夹片。
2.2张拉工艺：张拉操作时应缓慢的给油,达到初始应力0.15σ
锚夹片外露长度并做好记录；当油表表针到0.3σcon时，量取油缸及工具con时，量取油缸及工具锚夹片外露长度并做好记录；当油表表针到σk时, 再次量取油缸及工具锚夹片外露长度并做好记录。此阶段要做到量尺人员和油泵操作人员步调统一，构件两端张拉步调统一。
2.3张拉采用应力与伸长值双控法。计算实际张拉伸长值与理论伸长值之间的的差值,误差应控制在+6%～-6%之间。如果误差满足设计、规范要求,则继续张拉下一束;如果误差不能满足设计、规范要求,则须先找出误差较大,不能满足规范、设计要求的原因,待找到原因后,并同设计核实后，方能继续张拉下一束。
2.4操作千斤顶、油泵的人员以及测量千斤顶油缸伸长值人员，应该站在千斤顶的侧面操作，操作人员在油泵开动过程中，不得擅自离开岗位。测量千斤顶油缸伸长值人员必须紧盯油缸伸出以防千斤顶伸出超出总行程。
2.5张拉时，必须使孔道、锚具与千斤顶三者对中，以便张拉工作能够顺利进行，并且不致增加孔道摩阻和锚口摩阻的损失。
2.6张拉预应力钢筋时，应注意保持工具锚夹片的清洁和良好的润滑状态并及时检查工具夹片是否有裂纹，发现有裂纹的应及时更换。新的工具锚夹片在第一次使用前，必须在其背面涂上润滑脂，以后每使用5-10次，应重新涂润滑脂。
2.7构件张拉完毕后，应该检查系杆端部和其他部位是否有裂痕。
2.8如果发生滑丝或断丝，则必须卸锚并更换钢绞线重新张拉。
四、钢绞线各项技术参数及数据
4.1钢绞线数据表
4.2钢绞线各项技术参数
标准强度fpk=1860MPa
弹性模量EP=1.95×105MPa
整根钢绞线公称截面AP=139mm2
五、钢束锚下张拉控制应力计算
σcon=0.73fpk=0.73×1860=1357.8 MPa
六、单根钢绞线张拉力（P）
P =σcon×AP=1357.8MPa×139mm2=188.73KN
每束有9根钢绞线，同时张拉9根钢绞线：188.73KN×9=1698.57KN=173t
我方采取200t的千斤顶进行张拉作业。
七、张拉顺序
0→0.15σcon→0.3σcon→1σcon（持荷2min）→锚固
0→203.67MPa→407.34MPa→1357.8MPa（持荷2min）→锚固
八、平均张拉力（PP）计算（见附表）
根据桥涵技术规范，预应力筋平均张拉力计算式为：
PP=P(1-e-(kx+μθ))/( kx+μθ)
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曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）
k——孔道每米局部偏差对磨擦的影响系数，波纹孔道为0.0015
μ——预应力筋与孔道壁的磨擦系数，波纹孔道为0.15
千斤顶计算长度取：35cm
工作锚长度：10cm
九、理论伸长量计算（见附表）
《公路桥梁施工技术规范》(JTJ 041-2000)中关于预应筋伸长值ΔL的计算按照以下公式：
ΔL＝ Pp×L
Ap×Ep
ΔL—各分段预应力筋的理论伸长值（mm）；
Pp—各分段预应力筋的平均张拉力（N）；
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（Mpa）；
张拉顺序0→0.15σcon→0.3σcon→1σcon（持荷2min）→锚固
十、预应力孔道灌浆
本工程采用真空灌浆。主要设备有真空机1台，灌浆泵一台，灰浆搅拌机一台。 10.1真空灌浆是指将预应力孔道系统密封，一端用抽真空机将孔道内80%的空气抽出，维持真空度在80%左右，同时在另一端压入专用水泥浆。当水泥浆从抽真空端流出且稠度与压浆端基本相同，再经过排气（微沫浆）、保压，从而实现孔道内水泥浆体饱满。采用此工艺的效果有:
1）提高浆体密实度
孔道中残留的水珠在接近真空的情况下被汽化，随空气一起抽出；
消除混在浆体中的气泡，避免有害水聚积在预应力筋附近，防止钢筋腐蚀；
2）浆体强度得到保证
浆体中的微沫浆及稀浆在真空负压下率先流入负压容器，待稠浆流出后，孔道中浆体的稠度即能保持一致，使浆体密实度和强度得以保证。
10.2首先，组装好真空设备及压浆设备，清除孔道内的水和杂物。打开真空泵阀门，关闭其它阀门，开启真空泵，抽孔道内空气，使真空度降至0.08MPa 以下。在负压力下，打开压浆端阀门，压浆泵将浆体压入孔道（压浆管内的水和空气已提前排除） ，直到从抽真空端观察到浆体流出。之后，关闭真空泵的阀门，打开废物容器阀门，直到排出浓浆，即可关闭废物容器阀门。其次，打开密封罩阀门，继续压浆，直至密封罩处流浓浆，然后关闭密封罩阀门。最后，打开排气孔，继续压浆至排气孔冒浓浆，关闭排气孔阀门。压浆泵加压至0.5MPa，并稳压2min，然后关闭进浆口阀门。
十一、预应力混凝土所用钢绞线及设备的质量控制
（一）首先检验钢绞线质量合格证明。然后，对进厂钢绞线进行外观检查。其表面不得有裂纹，润滑剂，油渍及锈蚀，麻坑。保证钢绞线与混凝土有足够粘结力，避免应力集中和耐疲劳强度的降低。
（二）锚具的检验：
1.有产品出厂质量合格证明。
2.进厂后应对锚具进行外观质量检查。其表不得有裂纹和超过产品规定尺寸的允许误差。
（三）.张拉机具的检验
1.千斤顶的检验：接好油路进行运转，千斤顶行程应不少于规定值，千斤顶内存有空气应完全排出为止。试运转中，千斤顶不得有油外渗。
2.液压控制的顶压阀密封性能检验各项均应合格，若有一项不合格，则应该对该阀进行检修或更换新阀。
3.电动油泵的检验：检查油泵所用油是否有杂质，用前要过滤，油中不得掺有水分；预先进行试运转，将泵内空气排出，试运行时要观察压力表是否稳定，油泵运转时，若杂音过大，则应修理，症状消除后再使用。
4.压力表的选用检验：开工前或使用前，首先要对压力表进行单独校验。 十二、预应力施工安全、环保措施
（一）预应力施工安全措施。
（1）现场操作人员中必须配备安全员，协助项目部做好工地的安全管理工作。
（2）工人进入施工现场后必须带好安全帽。
（3）张拉排架必须牢固可靠，并设有防护网。
（4）张拉、压浆的设备用电必须符合项目部的要求。
（5）在预应力张拉做业中,必须特别注意安全,因为预应力筋被张拉后,其本身蓄有很大的能量,一旦预应力筋被拉断或锚具与千斤顶失效,巨大的能量就会急剧释放,有可能造成很大的危害。因此,无论在任何情况下,作业人员都必须躲开预应力千斤顶的正面,以免发生不可预见的事故。
（二）预应力施工环保措施。
（1）在进行张拉、压浆作业准备工作的同时必须准备必要的防止污染构件、空气的物资，以便对可能造成污染的情形作出必要及时的处理。
（2）在搬运、安装预应力张拉、压浆材料的时候，应将材料的包装袋放在项目部的指定地点，并按可回收、不可回收进行分类摆放。
（4）对于压浆作业造成的粉尘污染应及时洒水，尽量减少粉尘污染，压浆完后应及时清理压浆周围残留水泥浆。
（5）张拉时油泵下面必须垫好防止洒落油污染。
系杆钢绞线张拉计算书
一、概况
赵普桥0#与1#桥墩之间设置9道刚性系杆，系杆断面尺寸为70×70cm，每道系杆内设置两束预应力钢绞线，对称张拉系杆中的钢绞线。设计钢绞线为Φs15.2mm，整根钢绞线公称截面AP=139mm2，标准强度fpk=1860MPa，弹性模量EP=1.95×105MPa，设计张拉锚下控制应力为σcon=0.73fpk=1357.8MPa。张拉采用两端对称均匀张拉，同时采取双控，实际伸长值与理论伸长值误差不得超过6％,我方采取200t的千斤顶进行张拉作业。
二、编制依据
《公路桥梁施工技术规范》 (JTJ 041-2000) 《城市桥梁设计规范》 （GJJ 11-2011） 《公路桥涵设计通用规范》 （JTG D60-2004） 《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》 （JTG D62-2004） 《预应力混凝土钢绞线》 （GB/T5224-2003）
三、预应力施工基本要求
1.进场后先核对其要张拉的施工部位与图纸是否相符
2.进场设备必须是在标定有效期内
3.预应力张拉技工必须持证上岗
4.预应力张拉前项目部应对预应力施工队下混凝土强度通知单
5.预应力张拉前应按项目部通知部位张拉
6.张拉前必须做好安全防护措施
7.过程中必须作好记录
四、预应力施工介绍
1、张拉前准备工作
1.1首先要对所用的设备（包括千斤顶、压力表、油泵）进行配套校定。
1.2张拉前应检查工具锚是否与所使用工作锚配套。
1.3安装工作锚前,必须将锚环内及钢绞线清理干净,以保证钢绞线在张拉后能够很好的锚固。
1.4注浆孔应清理干净，以保证压浆时畅通。
1.5张拉平台必须搭设牢固周边必须做好张拉安全防护措施。
1.6配套使用的小型工具必须准备齐全（如：夹片管、手锤、钳子、撬棍等）。
1.7检查设备是否配带齐全（油泵、千斤顶、油表、限位板、工具锚、工具夹片）。
1.8最后再次与项目部技术人员核对其技术数据及技术准备工作是否完善。
2、张拉技术要领
2.1首先清理锚垫板口波纹管必须清理到注浆孔后面，安装顺序：正确依次安装工作锚环、工作夹片、限位板、千斤顶、工具锚、工具夹片。
2.2张拉工艺：张拉操作时应缓慢的给油,达到初始应力0.15σ
锚夹片外露长度并做好记录；当油表表针到0.3σcon时，量取油缸及工具con时，量取油缸及工具锚夹片外露长度并做好记录；当油表表针到σk时, 再次量取油缸及工具锚夹片外露长度并做好记录。此阶段要做到量尺人员和油泵操作人员步调统一，构件两端张拉步调统一。
2.3张拉采用应力与伸长值双控法。计算实际张拉伸长值与理论伸长值之间的的差值,误差应控制在+6%～-6%之间。如果误差满足设计、规范要求,则继续张拉下一束;如果误差不能满足设计、规范要求,则须先找出误差较大,不能满足规范、设计要求的原因,待找到原因后,并同设计核实后，方能继续张拉下一束。
2.4操作千斤顶、油泵的人员以及测量千斤顶油缸伸长值人员，应该站在千斤顶的侧面操作，操作人员在油泵开动过程中，不得擅自离开岗位。测量千斤顶油缸伸长值人员必须紧盯油缸伸出以防千斤顶伸出超出总行程。
2.5张拉时，必须使孔道、锚具与千斤顶三者对中，以便张拉工作能够顺利进行，并且不致增加孔道摩阻和锚口摩阻的损失。
2.6张拉预应力钢筋时，应注意保持工具锚夹片的清洁和良好的润滑状态并及时检查工具夹片是否有裂纹，发现有裂纹的应及时更换。新的工具锚夹片在第一次使用前，必须在其背面涂上润滑脂，以后每使用5-10次，应重新涂润滑脂。
2.7构件张拉完毕后，应该检查系杆端部和其他部位是否有裂痕。
2.8如果发生滑丝或断丝，则必须卸锚并更换钢绞线重新张拉。
四、钢绞线各项技术参数及数据
4.1钢绞线数据表
4.2钢绞线各项技术参数
标准强度fpk=1860MPa
弹性模量EP=1.95×105MPa
整根钢绞线公称截面AP=139mm2
五、钢束锚下张拉控制应力计算
σcon=0.73fpk=0.73×1860=1357.8 MPa
六、单根钢绞线张拉力（P）
P =σcon×AP=1357.8MPa×139mm2=188.73KN
每束有9根钢绞线，同时张拉9根钢绞线：188.73KN×9=1698.57KN=173t
我方采取200t的千斤顶进行张拉作业。
七、张拉顺序
0→0.15σcon→0.3σcon→1σcon（持荷2min）→锚固
0→203.67MPa→407.34MPa→1357.8MPa（持荷2min）→锚固
八、平均张拉力（PP）计算（见附表）
根据桥涵技术规范，预应力筋平均张拉力计算式为：
PP=P(1-e-(kx+μθ))/( kx+μθ)
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曲线孔道部分切线的夹角之和（rad）
k——孔道每米局部偏差对磨擦的影响系数，波纹孔道为0.0015
μ——预应力筋与孔道壁的磨擦系数，波纹孔道为0.15
千斤顶计算长度取：35cm
工作锚长度：10cm
九、理论伸长量计算（见附表）
《公路桥梁施工技术规范》(JTJ 041-2000)中关于预应筋伸长值ΔL的计算按照以下公式：
ΔL＝ Pp×L
Ap×Ep
ΔL—各分段预应力筋的理论伸长值（mm）；
Pp—各分段预应力筋的平均张拉力（N）；
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（Mpa）；
张拉顺序0→0.15σcon→0.3σcon→1σcon（持荷2min）→锚固
十、预应力孔道灌浆
本工程采用真空灌浆。主要设备有真空机1台，灌浆泵一台，灰浆搅拌机一台。 10.1真空灌浆是指将预应力孔道系统密封，一端用抽真空机将孔道内80%的空气抽出，维持真空度在80%左右，同时在另一端压入专用水泥浆。当水泥浆从抽真空端流出且稠度与压浆端基本相同，再经过排气（微沫浆）、保压，从而实现孔道内水泥浆体饱满。采用此工艺的效果有:
1）提高浆体密实度
孔道中残留的水珠在接近真空的情况下被汽化，随空气一起抽出；
消除混在浆体中的气泡，避免有害水聚积在预应力筋附近，防止钢筋腐蚀；
2）浆体强度得到保证
浆体中的微沫浆及稀浆在真空负压下率先流入负压容器，待稠浆流出后，孔道中浆体的稠度即能保持一致，使浆体密实度和强度得以保证。
10.2首先，组装好真空设备及压浆设备，清除孔道内的水和杂物。打开真空泵阀门，关闭其它阀门，开启真空泵，抽孔道内空气，使真空度降至0.08MPa 以下。在负压力下，打开压浆端阀门，压浆泵将浆体压入孔道（压浆管内的水和空气已提前排除） ，直到从抽真空端观察到浆体流出。之后，关闭真空泵的阀门，打开废物容器阀门，直到排出浓浆，即可关闭废物容器阀门。其次，打开密封罩阀门，继续压浆，直至密封罩处流浓浆，然后关闭密封罩阀门。最后，打开排气孔，继续压浆至排气孔冒浓浆，关闭排气孔阀门。压浆泵加压至0.5MPa，并稳压2min，然后关闭进浆口阀门。
十一、预应力混凝土所用钢绞线及设备的质量控制
（一）首先检验钢绞线质量合格证明。然后，对进厂钢绞线进行外观检查。其表面不得有裂纹，润滑剂，油渍及锈蚀，麻坑。保证钢绞线与混凝土有足够粘结力，避免应力集中和耐疲劳强度的降低。
（二）锚具的检验：
1.有产品出厂质量合格证明。
2.进厂后应对锚具进行外观质量检查。其表不得有裂纹和超过产品规定尺寸的允许误差。
（三）.张拉机具的检验
1.千斤顶的检验：接好油路进行运转，千斤顶行程应不少于规定值，千斤顶内存有空气应完全排出为止。试运转中，千斤顶不得有油外渗。
2.液压控制的顶压阀密封性能检验各项均应合格，若有一项不合格，则应该对该阀进行检修或更换新阀。
3.电动油泵的检验：检查油泵所用油是否有杂质，用前要过滤，油中不得掺有水分；预先进行试运转，将泵内空气排出，试运行时要观察压力表是否稳定，油泵运转时，若杂音过大，则应修理，症状消除后再使用。
4.压力表的选用检验：开工前或使用前，首先要对压力表进行单独校验。 十二、预应力施工安全、环保措施
（一）预应力施工安全措施。
（1）现场操作人员中必须配备安全员，协助项目部做好工地的安全管理工作。
（2）工人进入施工现场后必须带好安全帽。
（3）张拉排架必须牢固可靠，并设有防护网。
（4）张拉、压浆的设备用电必须符合项目部的要求。
（5）在预应力张拉做业中,必须特别注意安全,因为预应力筋被张拉后,其本身蓄有很大的能量,一旦预应力筋被拉断或锚具与千斤顶失效,巨大的能量就会急剧释放,有可能造成很大的危害。因此,无论在任何情况下,作业人员都必须躲开预应力千斤顶的正面,以免发生不可预见的事故。
（二）预应力施工环保措施。
（1）在进行张拉、压浆作业准备工作的同时必须准备必要的防止污染构件、空气的物资，以便对可能造成污染的情形作出必要及时的处理。
（2）在搬运、安装预应力张拉、压浆材料的时候，应将材料的包装袋放在项目部的指定地点，并按可回收、不可回收进行分类摆放。
（4）对于压浆作业造成的粉尘污染应及时洒水，尽量减少粉尘污染，压浆完后应及时清理压浆周围残留水泥浆。
（5）张拉时油泵下面必须垫好防止洒落油污染。