7/2.21=0.2227/2.61=0.3237/3.01=0.4311.01=0.0061621.21=0.0088721.41=0.12081.61=0.015792.01=0.024662.21=0029842.51=0.038542.81=0.048343.01=0.055493.51=0.075524.01=0.098674.51=0.12485.01=0.15427/1.8
15.12/7/2.0
18.22/7/2.2
22.77/7/2.6
31.82/7/2.8
36.86/7/3.042.37/钢绞线米公斤钢绞线米公斤钢绞线米公斤铁丝米公斤
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钢绞线拉索塔端穿索施工技术 张国强韦福堂吕兵黄小铁 (柳州欧维姆工程有限公司,广西柳州 545005) 摘要:斜拉索安装是斜拉桥施工的关键环节,以合福铁路铜陵长江大桥斜拉索施工为例,介绍铜陵长江大桥单根钢绞线拉索安装的全新施工技术——钢绞线拉索塔端穿索施工技术。利用该技术有效的规避了常规施工方法中施工难度大、容易发生坠索、索体损伤严重的难题,同时确保了钢绞线拉索的安全、高效、高质的安装。 关键词:钢绞线拉索;塔端穿索;手持穿索器;连接器;循环卷扬系统;托板 0 前言 目前,国内大部分钢绞线斜拉索施工都是采用循环卷扬系统通过托板在PE护套管内的往复运动将钢绞线拉索从桥面一根根牵引至塔外,然后在塔外进行连接转换,塔内牵引拉索进入锚具并锚固的施工工艺。 循环卷扬系统和托板在这类工艺里起到了关键性的作用,但是由于循环卷扬系统在每次挂索时都要重新布设,工作量较大,在布设时需要专人指导,较为复杂。而托板在PE管内运动时,由于受到PE焊接接头和钢绞线自身扭力的影响,会在PE 管内翻转,造成钢绞线和循环绳打绞。打绞问题处理较为困难,有时甚至需要将拉索下放至桥面才能解决。打绞后,托板和循环绳会对拉索PE造成严重的损伤。 铜陵长江公铁大桥主桥为五跨连续钢桁梁双塔斜拉桥,主桥全长1290米,拉索采用平行钢绞线拉索,索体由多股Φ15.2无粘结高强度低松驰平行镀锌钢绞线组成,最大拉索达340m,共127股,总拉索重量高达5632t。由于拉索数量庞大,质量要求严格,如果采用循环系统挂索工艺很难满足施工进度和施工质量的相关要求。 铜陵长江大桥斜拉索施工采用柳州欧维姆工程公司独创的“钢绞线拉索塔端穿索施工技术”,放弃了原有施工工艺中的循环系统和托板,创造性地采用了“自上而下”的穿索模式,有效了规避了打绞、坠索等问题,在国内钢绞线拉索施工领域属于首例。 1工艺优点 钢绞线拉索塔端穿索的原理,即:通过钢绞线塔端穿索机将钢绞线从桥面牵引至塔顶,然后通过该穿索机将钢绞线连续下放至塔外操作平台处。塔外工作人员将
预应力钢绞线实际伸长量计算方法 1、以钢绞线在预应力管道内的长度计算理论伸长量ΔL理为基准时: (1)当采用“行程法”测量伸长量: L实=[(L100%-L10%)+(L20%-L10%)] –ΔL工作长度-ΔL工具锚–ΔL工作锚⑺ L实——钢绞线实际伸长量; L20%——张拉应力为20%б0时,梁段两端千斤顶活塞行程之和;L100%——张拉应力为100%б0时,梁段两端千斤顶活塞行程之和; L10%——张拉应力为10%б0时(即初张应力,规范推荐可取10%-25%),梁段两端千斤顶活塞行程之和;ΔL工作长度——梁段两端千斤顶内钢绞线的无阻伸长量;取理论计算值; ΔL工作锚——梁段两端锚具压缩及钢绞线回缩量;取工艺试验实测值; ΔL工具锚——梁段两端锚具压缩及钢绞线回缩量;取实测值;(2)当采用“直接法”测量伸长量: L实=[(L100%-L10%)+(L20%-L10%)] –ΔL工作长度–ΔL 工作锚 控制应力*钢绞线截面积*钢绞线的根数=张拉力 根据千斤顶和油表的检测报告中的校正方程计算出油表读数即可。 注意:有的需要超张拉来抵消预应力损失,在控制应力中乘以系
数即可。 预应力钢绞线伸长量计算方法 预应力钢绞线张拉理论伸长量计算公式 ΔL=(PpL)/(ApEp) 式中:Pp――预应力筋的平均张拉力(N) L――预应力筋的长度(mm) Ap――预应力筋的截面面积(mm2) Ep――预应力筋的弹性模量(N/mm2) Pp=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ) 式中: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摩擦的影响系数 μ――预应力筋与孔道壁的摩擦系数 1、预应力钢绞线张拉实际伸长量ΔL,应建立在初应力后开台量测,测得伸长值还应加上初应力的推算值。 ΔL=ΔL1+ΔL2 式中ΔL1从初应力到最大张拉力间的最大伸长值 ΔL2初应力以下的推算值 关于初应力的取值一般可取张拉控制应力的10—25%。初应力钢筋的实际伸长值应以实际伸长值与实测应力关系线为依据,
钢绞线理论伸长值计算时遇到问题 钢绞线理论伸长值计算时是用设计的锚下控制应力还是用实际的张拉控制应力,也就是计算理论伸长值时考不考虑锚口损失应力。经验者请指教,谢谢。 Fle_Flo 2008-8-31 20:57:40 预应力锚索实测伸长量探讨李永宝 隧道网https://www.wendangku.net/doc/cf12230979.html,(2006-11-1) 来源:岩土工程界 摘要:通过对预应力锚索张拉工艺的阐述和分析,总结引起预应力锚索实测伸长量偏差的主要因素。 关键词:预应力锚索伸长量 预廊力铺索加固技术已广泛应用于建筑结构物加固边坡治理、大型地下洞室及深基坑支护等工程。由于受施工没备、场地环境以及人员操作等因豢的影响,作为预应力锚索评价指标之一的张拉实测伸长量,往往与理论伸长量有较大偏差。 1 预应力锚索张拉工艺 (1)张拉设备装配方法:张拉设备装配如图1。 (2)张拉操作程序:张拉时,油泵开启,张拉缸进油,千斤顶活塞推动工具锚板,工具锚板同时带动工具夹片,工具夹片在工具锚板上锥型锚孔的作用下收缩并一苦紧钢绞线,此时工具锚板、工具夹片、钢绞线跟于斤顶活塞同时位移。在此过程中,工作夹片受摩擦力的作用跟钢绞线同时移动,但其受限位饭的限制位移很小。当需要倒顶或达到终应力时,油泵回油,钢绞线在自身弹性作用下带动工作夹片回缩,工作夹片与工作锚板上锥型锚孔相互作用将钢绞线锚定。完成一个循环预应力的施加。预应力锚索张拉要分级进行,逐级加载,每级荷载之问稳定时间小少于2min。一般按下列加载顺序进行操作:式中m—超张拉系数。 2 理论伸长量的计算方法 锚索理论弹性伸长量按下列公式汁算:伸长量△L=NL[1 - e - (kl+θμ)]/EA(KL+0) 式中:Ⅳ—施加荷载(kN);£—自由段长(m):θ—自由段孔道曲线部分切线夹角之和(rad);K—孔道偏差影响系数;肛—钢绞线对孔道的摩擦系数;E—钢绞线弹性模量(kPa);A—钢绞线截面积/mm2。 3 工程实例实测伸长量偏差分析 某高速公路路堑防护工程,设汁锚索孔径ф130mm,预应力锚索采用7束ф15.24nlHl的钢绞线编制,锚长32.0~37.0m,锚固段9.0m,设计锚固力为1000kN,采用OVM锚具。张拉采用YCW250A型千斤顶。千斤顶主要技术参数见表1。 1.jpg 施工采用油压表控制应力读数,张拉前将油压表和千斤顶进行配套标定,并根据油压表一千斤顶配套标定曲线,将油压表读数换算成张拉应力,从而消除了千斤顶内摩阻的影响。张拉按6级进行,超张拉系数为1.1。现以Ms~10号锚索(长37.0m)为例探讨,张拉成果见表2。 在预应力施工时,实测伸长量一般是用钢直尺量得的千斤顶活塞行程。由表2和图2可以清楚地看出,千斤顶活塞行程与理论伸长量之间最终偏差为34mm,如果将千斤顶活塞行程直接作为实测伸长量,显然不符合相关规范规定,应进行修正。根据张拉成果记录表绘制锚索张拉Q—S曲线图(图2)。 2.jpg
斜拉桥钢绞线斜拉索下料长度计算 发表时间:2018-05-08T16:21:13.363Z 来源:《建筑学研究前沿》2017年第35期作者:郝立林唐左平 [导读] XX长江公路二桥为主跨806m斜拉桥,斜拉索采用同向回转钢绞线斜拉索系统。 浙江交工集团股份有限公司浙江杭州 310000 摘要:XX长江公路二桥为主跨806m斜拉桥,斜拉索采用同向回转钢绞线斜拉索系统,同向回转钢绞线斜拉索系统中的拉索为无粘结钢绞线拉索,采用的镀锌钢绞线为成品索,因此对钢绞线下料长度计算的精度尤为重要,本文中采用悬链线长度计算公式进行钢绞线的无应力长度的计算,并考虑了其余一些影响量来计算钢绞线下料长度,并且成功的应用于实际施工中。 关键词:斜拉索钢绞线下料长度计算 1、工程概况 XX长江公路二桥跨江主桥布置为(100+308+806+308+100)m,全长1622m,为双塔四索面全漂浮体系斜拉桥。斜拉索采用同向回转钢绞线斜拉索系统,同向回转钢绞线斜拉索系统中的拉索为无粘结钢绞线拉索,是将每根拉索穿过桥面一侧锚具,绕过索塔后锚回到桥面同桩号截面的另一侧锚具,形成一对同编号拉索,鞍座巧妙的将拉索的拉力转换为环形径向压力传递给索塔。 本项目单塔共设置25对斜拉索,1-3为常规斜拉索,4-25为同向回转斜拉索,钢绞线根数根据索的受力不同从17根-41根都有,最长的拉索近900米。拉索均为梁端锚固。 斜拉索采用高强度、低松弛、热镀锌Φs15.2mm镀锌钢绞线索,σb=1860MPa,镀锌钢绞线外包PE管,锚具为夹片锚。本项目采用的镀锌钢绞线为成品索,均在工厂加工完成后,运输至施工现场,因此对钢绞线下料长度计算的精度尤为重要。 2、钢绞线下料长度计算 斜拉索的下料长度与穿索工艺有关,本项目斜拉索穿索采用三角循环系统,采用单根钢绞线穿索,根据穿索工艺,钢绞线分为两种,一种为加长索、一种为标准索,加长索用于第一根穿索。 成品索索长是指在设计温度时无应力状态下缆索锚头端部至锚头端部之间的长度。《公路斜拉桥设计规范》中平行钢丝斜拉索在设计温度时的无应力下料长度计算公式为: 根据以上内容对本项目斜拉索钢绞线下料长度进行列表计算,分为标准索和加长索两种,计算稍有不同,计算过程见下表:表1 标准索无应力长度计算
3.9.1概述 本桥主桥采用双塔单索面斜拉桥,主跨120m,边跨70m。斜拉索采用钢绞线,每束拉索由31根φj15.25mm镀锌钢绞线组成,标准强度R b y=1860Mpa,最大索力控制在3230KN左右,两端采用钢绞线拉索锚具。斜拉索在主梁上的纵向基本间距为5m,纵立面上的每根斜索由横桥向并排两根组成,横向间距为 1.0m,塔上竖向间距为2.33m,索与梁的水平夹角为25°,斜拉索在塔顶连续通过鞍座,两侧对称锚于梁体。每个塔上设有8对32束斜拉索,全桥共64束。 3.9.2斜拉索安装工艺流程图。
3.9.3 斜拉索制作 斜拉索是斜拉桥的生命线,其制作的质量至关重要。斜拉索的制作由专业厂家完成,其具体工艺要求如下: 3.9.3.1 镀锌钢丝 3.9.3.1.1斜拉索采用标准强度为1860Mpa的Φj15.25mm镀锌钢绞线制作。将其断面排成正六边形或缺角六边形,且进行大捻距轴心左旋扭绞。斜拉索采用双重防腐措施,每股镀锌钢绞线外包裹PE,钢绞线外套PE管,这样大大减少了斜拉索松散的可能性。位于索鞍处的钢绞线为裸索,也采取相应的防腐措施。进货验收时应对材料制作方法、机械性能、尺寸及允许偏差、加工成品和表面要求、试样数量、质量证明书、包装和标准等进行检查。 3.9.3.1.2检验规则 a、检验分类 产品检验分为出厂检验和型式检验 出厂检验 可由生产厂的质量检验部门在日常生产中进行也可由用户指定的第三方代理机构进行。生产厂家的质量检验部门或第三方代理机构应出具每批产品的检验报告,作为该批产品的质量依据。 型式检验 凡属下列情况之一者,应进行型式检验: a)原料、工艺等有较大改变时; b)生产设备改造后或生产过程中设备发生较大故障时;
斜拉桥平行钢绞线斜拉索安装施工工艺 10.1.1工艺概述 本工艺适用于斜拉桥平行钢绞线斜拉索施工,明确平行钢绞线斜拉索施工作业的工艺流程、操作要点和相应的工艺标准,指导、规范平行钢绞线斜拉索的施工。 10.1.2作业内容 平行钢绞线斜拉索安装作业包括 PE 管制作、PE 管及钢绞线安装、钢绞线张拉、顶压夹片、索力平均、索力监测、调索、安装减震器、防护处理等工序。 10.1.3质量标准及检验方法 《铁路钢桥制造规范》(TB10212-2009) 《铁路钢桥保护涂装及涂料供货技术条件》(TB/T 1527-2011) 《铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10415-2003) 《高速铁路桥涵工程施工质量验收标准》(TB10752-2010) 10.1.4工艺流程图 图10.6.4-1 平行钢绞线斜拉索安装工艺流程图 10.1.5工艺步骤及质量控制 一、施工准备 1.施工场地布置 (1)材料存放场地
在施工现场便于运输的地方设置材料存放场地,斜拉索部件在堆放和吊运时应无破损、无变形、无腐蚀。施工场地内需要存放的主要构件有:钢绞线;短节高密度聚乙烯外套管(HDPE管)、延伸管、热缩管;钢质PE管保护罩和张拉端及锚固端的锚垫板;锚头;其它临时构件。 存放场地表面应平整,可直接在其上铺枕木抄垫存放构件,在存放场内均需搭设临时棚用以存放锚头、钢质PE管保护罩、锚垫板等铁件以防下雨受潮生锈。钢绞线盘、聚乙烯管露天用彩条布覆盖即可。锚头运到现场时应根据运输文件检查其数量,检查包装是否有损伤,检查锚具组件是否完好。短节HDPE管在装卸时应小心轻放,连同外包装塑料袋整体装卸,避免损伤或弄脏外表。存放时应在下方垫以方木,并摆放整齐,上盖塑料布。锚具采用二点吊装,把锚具放在木制平台(枕木)上。锚具可水平放置也可竖向放置,如果储放时间短,最好水平放置;若时间较长则垂直放置。水平放置时在储存期内应特别注意对锚头丝扣和锚头内延伸管的保护。锚具在储存期间应采取措施以防延伸管束、导向管变形和锚头上的孔洞被杂物堵塞。 (2)塔内外挂索施工脚手架搭设 塔外挂索施工脚手架搭设:为经济计,塔外挂索施工脚手架的搭设宜在塔柱施工之前与塔柱施工脚手架综合考虑。塔外脚手架的搭设应满足:挂索期间不与斜拉索相碰;方便塔外索道管口操作;通道畅通;结构安全等的要求。 塔内挂索施工脚手架搭设:挂索施工脚手架的搭设可与塔柱施工脚手架综合考虑采用固定式脚手架,也可以在塔柱施工完后采用塔顶吊挂的活动平台脚手的形式。 (3)HDPE管焊接车间 需一大约2Om× 10Om的矩形工作区建造HDPE管焊接车间,焊接车间可建在桥面,如桥面不具备设置焊接车间的条件,可在地面上便于运输处设置焊接车间,焊接好的HDPE管经运输抵达墩位处由塔顶卷扬机起吊安装。 二、斜拉索验收 斜拉索部件进场后应进行钢绞线、锚头、夹片、HDPE管等重要部件的抽检: 1.钢绞线柚检: (1)钢绞线力学检验:按有关规范、设计要求和试验规程进行操作。 (2)外观检查: ①外包聚乙烯皮是否光滑、均匀、对钢绞线包裹紧密,是否划伤、有缺陷(此项工作多半在挂索过程中进行); ②外包聚乙烯皮的厚度应不小于15mm,以便有良好的保护钢绞线功能; ③外包聚乙烯皮的外径是否过大(有些体系的锚头对此有严格限定,聚乙烯皮外径过大容易将延伸管端部的密封圈带出理论位置而起不到密封油脂功能); ④外包聚乙烯皮是否外观浑圆,无凹陷现象; ⑤将外包聚乙烯皮的钢绞线放直,在长度方向任一位置的10m长度弯曲度最大不大于25mm; ⑥钢绞线不能有任何的机械损伤或腐蚀。 2.锚头抽检: (1)硬度检验:按有关规范、设计要求和试验规程进行操作。 (2)外观检查:应全部检查,主要检查有无外观缺陷、表面裂缝、有关尺寸是否正确,对每孔均应做探入式检查,检查是否有扭孔、破损、孔洞、被杂物堵塞等情况出现。检查螺纹有无破损,碰伤、被水泥渣弄脏的情况。 3.夹片抽检 (1)硬度检验:按有关规范和试验规程操作。 (2)外观检查:夹片是否有生锈、尺寸异常情况。 4.HDPE管检查: HDPE管主要做外观检查:检查是否连续挤压或为标准长度焊接,焊接处强度不小于母材强度。检查外表色泽是否退色或改变、是否有划伤、被污物污染或其它缺陷、厚度是否均匀、圆度是否良好。 5.钢质PE管保护罩:
大门斜拉索施工 一、工程概况 屋盖结构平面尺寸为56米×12米,由两跨21.5米波浪式钢筋混凝土井式梁板(梁高60厘米)组成,两端成悬臂状态.中间设一根1.2米×2.5米的钢筋混凝土柱,用20根斜拉索拉住屋面梁板,见图8-94.. 二、斜拉索构造 1.拉索材料 拉索材料选用1860级中φ15.24低松弛钢绞线.拉索设计索力一般为钢索极限索力的1/3.所需的钢绞线根数见表8-10. 第一道采用涂防腐油脂外包PE管,壁厚增至1.2米米;第二道采用直径75米米的PVC硬塑料管,壁厚4米米;第三道采用水泥浆将管道内的空隙灌满,达到全封闭要求. 3.锚具选用 拉索张拉端位于屋盖井式梁交点处,采用0V米XGl5-4(3)系杆锚具.该锚具为三片式,特殊齿形,有防松装置,以防低应力状态下滑索;其锚板具有外螺纹并配有螺母,供最后整体张拉用.拉索固定端采用0V米1.5P挤压锚具. 4.节点构造 拉索张拉端的构造见图8-95,由钢垫板、螺旋筋及φ70(60)米米金属波纹管组成.在屋面处插一段φ60米米×2.5米米无缝钢管,并设置一道止水钢环. 拉索固定端的构造见图8-96,由锚垫板(钻有3或4个φ20米米孔)、螺旋筋及φ80米米金属波纹管组成.为防止锚板与金属波纹管连接处漏浆,在锚板上焊有封口钢管. 三、斜拉索施工 1.工艺流程 屋盖梁板模板钢筋安装→张拉端埋件安装→屋盖混凝土浇筑→中间立柱模板钢筋安装→固定端埋件安装→中间立柱混凝土浇筑→穿拉索→装PVC套管→拉索单根张拉φ拉索整体张拉→拉索张拉端锚具封头→PVC管竖向灌浆. 2.预埋件安装 根据设计图样要求,计算每个张拉端预埋孔道的水平偏移角及垂直偏移角,按此角度严格控制预埋孔道的安装位置及角度 ,并与周围钢筋焊牢,混凝土浇筑时派人跟踪检查,以确保预埋孔道的位置与角度符合要求. 3.穿束、装套管 无粘结钢绞线下料后,固定端装挤压锚具;在钢绞线两端750米米范围内剥皮,用柴油清洗后用锯末擦净,以确保灌浆粘接.
预应力钢绞线理论伸长值计算结果中板 5 孔 △L NI = 130.32 mm △L N2= 130.94 m 边板 6 孔 △L N1= 130.32m △L N2=130.94m 详细计算过程附后:
预应力钢绞线理论伸长值计算书 计算依据:根据设计图纸及《钢绞线试验检测报告》,由《公路桥涵 施工技术规》129页公式计算而得出结果: PpL 公式:△ L= ----------------- ApEp 式中:Pp --------钢绞线的平均拉应力(N )直线筋取拉端的拉力。 L ---------钢绞线的长度(mm )。 Ap ---------钢绞线的截面面积(mr^。根据规(GB/T5224-2014 )取公称面积 2 140mm 。 Ep ---------钢绞线的弹性模量(N/ mm),根据《钢绞线试验检测报告》取 197800(N)。 其中:Pp 值(直线筋取拉端的拉力),根据《公路桥涵施工技术规》339 页计算而 得: Peon [1-e「(kx+ g j ) 公式:Pp= ------------------------------ kx + (ij 式中:Peon ———钢绞线拉端的拉力(N)。 x ———从拉端至计算截面的孔道长度(m)。 j ----------- 从拉端计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(=n / 180。,所以计算弧度角=jXn /180。 k ------- 孔道每米局部偏差对摩擦系数,由施工规提供为 钢绞线与孔道壁的摩擦系数,由施工规提供为 rad),因为1 (rad) k=0.001 5 。 u=0.25。
钢绞线张拉伸长量的计算 桥梁结构常用钢绞线的规格一般是ASTM A416 、270 级低松弛钢绞线,公称直径为 15.24mm ,标准强度为1860MPa ,弹性模量为195000MPa ,桥梁施工中张拉控制应力(本文中用Ycon 表示)一般为标准强度的75%即1395MPa 本文重点介绍曲线布置的钢绞线伸长量计算,并给出CASIO fx-4800P 计算器的计算程序,另外简要介绍千斤顶标定的一些注意问题。参照技术规范为《公路桥涵施工技术规范》( JTJ 041-2000 )(以下简称《桥规》)。一、预应力系统安装: 1、波纹管、锚垫板和连接器安装: (1) 、波纹管安装: 预应力用波纹管采用塑料波纹管,波纹管严格按设计图纸位置和要求安装,并要以定位筋将波纹管固定牢固,在直线段约为0.3 米一道“U”字形架立筋固定,曲线段加密,以免在混凝土浇筑过程中,波纹管产生移位,影响钢束对箱梁混凝土的压力,如果管道和钢筋发生冲突,应以管道位置不变为主。 (2) 、锚垫板安装:在固定端和张拉端分别安装对应型号和规格的锚垫板和螺旋筋,并将锚垫板喇叭口底端和波纹管连接牢固,锚垫板要牢固地安装在模板上。要使垫板与孔道严格对中,并与孔道端部垂直,不得错位。锚下螺旋筋及加强钢筋要严格按图纸设置,喇叭口与波纹管道要连接平顺,密封。对锚垫板上地的压浆孔要妥善封堵,防止浇注混凝土时漏浆堵孔。安装锚垫板时,对于两端张拉的锚具,需注意压浆端进浆孔向下,出
气孔向上,对于一端张拉的P锚、H 锚应把张拉端作为进浆孔,且向下,以保证压浆的密实。 (3) 、连接器安装: 从第二孔箱梁开始,在前一段已张拉完的群锚连接体上安装连接器,并进行钢绞线接长。 2、钢绞线安装: a. 钢绞线下料:钢绞线必须在平整、无水、清洁的场地下料,钢绞线下料长度要通过计算确定,计算应考虑孔道曲线长,锚夹具长度,千斤顶长度及外露工作长度等因素,预应力筋地切割宜用砂轮锯切割,下料过程中钢绞线切口端先用铁丝扎紧,采用砂轮切割机切割。 b. 编束:编束时必须使钢绞线相互平行,不得交叉,从中间向两端每隔1m 用铁丝绑紧,并给钢绞束编号。束成后,要统一编号、挂牌,按类堆放整齐,以备使用。 c. 穿束穿束前应检查管道是否畅通,如果出现堵塞孔道现象,必须采取措施疏通。钢绞线端头必须做成锥型并包裹,可利用人工或卷扬机进行牵引,并在浇砼之前穿束(跨大堤悬浇箱梁在浇筑后穿束)。 穿束时在管道内穿入一根引索,利用引索将钢丝引出,将钢丝另一端与钢束拖头连在一起,用卷扬机将钢束拉出。 3、横向预应力安装横向预应力钢绞线及波纹管在纵向预应力管道安装完毕后安装。采用人工穿束,把钢绞线一头用扎花锚锚固,另一头慢慢穿入扁型波纹管道内。 固定端挤压头:挤压器型号GYJA 型,配用油泵ZB4-500 型。二、预应力体系张拉:1、张拉前的准备工作:预应力筋要按设计及规范要求进行,对所用钢铰线应进行检查,保
钢绞线斜拉索防护应用分析 结合现有技术对钢绞线斜拉索自由段、过渡段和锚固段三部分的防护方式进行了研究分析,同时结合当前应用分析了各种防护材料和防腐蚀措施的优劣性,以供参考。 标签:钢绞线斜拉索;防蚀;应用 Abstract:Based on the existing technology,the protection methods of free section,transition section and anchor section of steel strand cable are studied and analyzed. At the same time,in combination with the current application,the advantages and disadvantages of various protective materials and anticorrosion measures are analyzed. Keywords:steel strand stay cable;anticorrosion;application 前言 斜拉索作為斜拉桥的重要受力构件,保证其安全可靠具有非常重要的意义。从桥梁的耐久性来说,几乎所有的标准或规范都对斜拉桥的使用寿命作了明确的规定。对耗费大量资金的桥梁投资方来说,斜拉索的设计使用寿命应尽可能延长。斜拉索的某些组件可以是短寿命的,比如索导管定位器、减振装置或防腐蚀涂料,这些组件需要定期的维护或更换来达到斜拉索体系的设计寿命。对实施多层防护的斜拉索,其设计目标是使整个生命周期成本最小化。随着大跨度斜拉桥的大量建设,斜拉索的设计寿命提高到了100年甚至120年。为了确保桥梁的安全性,斜拉索腐蚀防护显得尤为重要。 斜拉索结构通常由自由段、过渡段和锚固段三部分组成,桥梁拉索结构受到腐蚀破坏的主要原因有以下几方面:HDPE管的损坏;锚头表面的锈蚀;钢丝表面锈蚀[1]。笔者结合当前设计规范的要求,对拉索设计采取的防护方式进行了研究分析,供大家探讨。 1 自由段的防护 钢绞线斜拉索自由段主要由钢绞线及其保护层组成。国际斜拉索规范即国际混凝土协会发布的fib bulletin 30“Acceptance of stay cable system using prestressing steel”、美国的PTI DC45.1-12“Recommendations for stay cable design,testing and installation”和法国的CIP2002“Cable Stay-Recommendation of French intermiinsterial commission on Prestressing”都对斜拉索主受力筋提出了在设计使用寿命期间免受腐蚀的防蚀系统要求。目前,大量的斜拉索均采用整束钢绞线外加HDPE外护套管的形式,来形成整个自由段的四层防护体系,即钢绞线上的镀锌/环氧层+油性蜡+钢绞线热挤PE护套+HDPE外护套(如图1)。他们的作用分别是:
GB/T 30826-2014 斜拉桥钢绞线拉索技术条件 基本信息 【英文名称】Technical conditions for steel strand cable of cable stayed bridge 【标准状态】现行 【全文语种】中文简体 【发布日期】2014/6/24 【实施日期】2015/4/1 【修订日期】2014/6/24 【中国标准分类号】H49 【国际标准分类号】77.140.65 关联标准 【代替标准】暂无 【被代替标准】暂无 【引用标准】GB/T 230.1,GB/T 231.1,GB/T 228.1,GB/T 264,GB/T 269,GB/T 512,GB/T 528,GB/T 699,GB/T 1040.2,GB/T 1804-2000,GB/T 2361,GB/T 3077,GB/T 3512,GB/T 4162-2008,GB/T 4929,GB/T 4985,GB/T 5224,GB/T 5796.1,GB/T 5796.2,GB/T 5796.3,GB/T 5796.4,GB/T 6031,GB/T 6402-2008,GB/T 8124,GB/T 8804.3-2003,GB/T 8806,GB/T 9341,GB/T 10125,GB/T 14370,GB/T 16924,GB/T 19810,GB/T 21073,GB/T 21839,GB/T 23988,GB/T 25823,CJ/T 297,JB/T 4730.4-2005,JB/T 5000.8,JB/T 5000.9,JB/T 5000.13,JG 161,YB/T 152,SH/T 0081,SH/T 0324,SH/T 0325,SH/T 0331,SH/T 0387-1992(2005),SY/T 0039,SY/T 0040,HG 2-146 适用范围&文摘 本标准规定了斜拉桥钢绞线拉索的术语和定义、符号和说明、拉索结构、技术要求、拉索产品验收检验、标志、包装、运输及贮存、拉索防腐与防护、拉索安装、拉索更换、拉索的检查等。 本标准适用于采用单根PE防护钢绞线作为受拉构件的斜拉桥钢绞线拉索(以下简称拉索)的设计、试验与安装。 本标准适用于公路及城市道路桥梁的斜拉索,其他工程结构的拉索亦可参照使用。
预应力钢绞线理论伸长值计算结果 连续端 △L N1=142.46㎜(142.46÷2=71.23㎜) △L N2=142.28㎜(142.28÷2=71.14㎜) △L N3=142.12㎜(142.12÷2=71.06㎜) 非连续端 △L N1=142.64㎜(142.64÷2=71.32㎜) △L N2=142.28㎜(142.28÷2=71.14㎜) △L N3=142.8㎜(142.8÷2=71.4㎜) 详细计算过程附后:
预应力钢绞线理论伸长值计算书 计算依据:根据设计图纸及《钢绞线试验检测报告》,由《桥规》129页公式计算而得出结果: PpL 公式:△L=——————— ApEp 式中:Pp———钢绞线的平均张拉应力(N)直线筋取张拉端的拉力。 L———钢绞线的长度(mm)。 Ap———钢绞线的截面面积(m㎡)。 Ep———钢绞线的弹性模量(N/ m㎡), 根据《钢绞线试验检测报告》取197800(N)。 其中:Pp值(直线筋取张拉端的张拉力),根据《桥规》339页计算而得: Pcon [1—e-(kx+μθ)] 公式:Pp=————————————— Kx + μθ 式中:Pcon ———钢绞线张拉端的张拉力(N)。 x———从张拉端至计算截面的孔道长度(m)。 θ———从张拉端计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和(rad),因为1(rad)=π/ 180°,所以计算弧度角=θ×π/180。 K———孔道每米局部偏差对摩擦系数,由施工规范提供为K=0.0015。 μ———钢绞线与孔道壁的摩擦系数,由施工规范提供
为u=0.25。 e———自然对数的底≈2.7182548,常用数学符号。 第一步:先计算正弯矩钢绞线的平均张拉应力和理论伸长值。 一、连续段箱梁的计算 A、先计算N1钢绞线。N1为3束钢绞线,下料长度为20.90m。 1、将N1钢绞线分成三段: AB——直线段,BC——曲线段,CD——直线段 2、已知CD段=1.669m(由图纸查得),求AB和BC段长度。先把切线角之和tan6.5°,换算成弧度再乘以半径 R: 即 BC= 5000×π/180×6.5°=5.672m AB=下料长度÷2-CD-BC-工作长度 =20.90÷2-1.669-5.672-0.65 =2.459 m 3、分别计算各段的θ值: ABθ=CDθ=0,BC=π/180 ×θ(切线角 6.5°)=0.1134464(rad)。 4、计算张拉端的张拉应力P(N): P=标准强度×75%×单根钢绞线截面面积×根数=1860×75/100×140×3=585900(N) 5、分段计算锚下钢绞线的平均张拉应力和理论伸长量(见下表): 表中张拉段尾端张拉力(即控制力Pcon经张拉段孔道摩阻后剩余张拉力)Pw(N)= Pcon×e-(kx+μθ),本张拉段尾端张拉力=下一
后张法预应力钢绞线伸长量的计算 预应力钢绞线施工时,采用张拉应力和伸长值双控,实际伸长值与理论伸长值误差不得超过6%,后张预应力技术一般用于预制大跨径简支连续梁、简支板结构,各种现浇预应力结构或块体拼装结构。预应力施工是一项技术性很强的工作,预应力筋张拉是预应力砼结构的关键工序,施工质量关系到桥梁的安全和人身安全,因此必须慎重对待。一般现行常接触到的预应力钢材主要:有预应力混凝土用钢绞线、PC光面钢丝、刻痕钢丝、冷拔低碳钢丝、精轧螺纹钢等材料。对于后张法预应力施工时孔道成型方法主要有:金属螺旋管、胶管抽芯、钢管抽芯、充气充水胶管抽芯等方法。本人接触多的是混凝土预应力钢绞线(PCstrand、1×7 =1860Mpa,270级高强底松弛),成孔方法多采用金属公称直径15,24mm,f pk 螺旋管成孔,本文就以此两项先决条件进行论述。 1 施工准备: 1.1 熟悉图纸:拿到施工图纸应先查阅施工说明中关于预应力钢绞线的规格,一 =1860Mpa,般预应力钢束采用ASTMA416-270级低松弛钢绞线,其标准强度为f pk Mpa。 1×7公称直径15,24mm,锚下控制力为Δk=0.75 f pk 1.2 根据施工方法确定计算参数: 预应力管道成孔方法采用金属螺旋管成孔,查下表确定K、μ取 值:表1 注:摘自《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)附录G-8 根据钢绞线试验结果取得钢绞线实际弹性模量Ep(一般为1.9~2.04×105Mpa)1.3 材料检测:
金属螺旋管根据《公路桥涵施工技术规范》(JTJ 041-2000)附录G-7之要求检测; 锚具根据《公路桥梁预应力钢绞线用YM锚具、连接器规格系列》(JT/T 329.1-1997)及《公路桥梁预应力钢绞线用锚具、连接器试验方法及检验规则》(JT/T 329.2-1997)之要求检测; 钢绞线根据《预应力混凝土用钢绞线》GB/T5224-2003之要求检测 2 理论伸长量计算: 后张法预应力钢绞线在张拉过程中,主要受到以下两方面的因素影响:一是管道弯曲影响引起的摩擦力,二是管道偏差影响引起的摩擦力;两项因素导致钢绞线张拉时,锚下控制应力沿着管壁向跨中逐渐减小,因而每一段的钢绞线的伸长值也是不相同的。 2.1 计算公式: 《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(1): 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); 《公路桥梁施工技术规范》(JTJ 041-2000)附录G-8中规定了Pp的计算公式(2): Pp=P×(1-e-(kx+μθ)) kx+μθ P—预应力筋张拉端的张拉力,将钢绞线分段计算后,为每分段的起点张拉力,即为前段的终点张拉力(N); θ—从张拉端至计算截面曲线孔道部分切线的夹角之和,分段后为每分段中每段曲线段的切线夹角(rad);
斜拉桥斜拉索施工方案 1、概况 该桥斜拉索采用填充型环氧涂层钢绞线斜拉索,塔上设置张拉端,梁下为锚固端;每侧主塔设12对斜拉索,全桥共24对斜拉索,其规格为15-27、15-31、15-34、15-37、15-43、15-55、15-61共7种,斜拉索采用平行钢绞线斜拉索体系。斜拉索由固定端锚具、过渡段、自由段、HDPE护套管、张拉端锚具及索夹、减振器等构成。 2、斜拉索施工工艺 本工程主梁采用前支点挂篮悬臂现浇施工,斜拉索挂索方式与支架现浇和后支点挂篮施工有所不同,需在挂篮上设置索力转换装置。其基本工艺流程详见附《表3 施工工艺框图》。 3、斜拉索施工准备 (1)、施工前准备工作 施工前准备工作包括:施工平台、施工机具的准备;施工人员的工作分配;斜拉索锚具的组装和安装;HDPE外套管的焊接等。 ①、施工平台准备 斜拉索挂索施工前,在主塔和箱梁处设置施工平台,以方便施工人员操作。主塔施工处在塔内、外均设置施工平台,箱梁处施工平台设置在挂篮上。施工平台的搭设满足施工要求,并采取适当的安全措施,确保人员和设备的安全可靠。 ②、施工机具准备 正式施工前,所有施工机具就位。张拉用千斤顶、油泵和传感器经过有资质的第三方进行配套标定。因本工程斜拉索规格较大,采用机械穿索方式进行挂索施工,双塔双索面同时施工时,主要施工设备清单如下。
③、施工人员分配 为有效安排斜拉索施工的各环节,统一协调指挥,斜拉索施工前,需进行人员的工作分配。按本工程双塔双索面斜拉索同时施工的要求,每个索面需进行如下主要人员及岗位配置。 备注:HDPE管焊接和锚具组装安装在挂索前完毕,张拉工和穿索工经过培训后可上岗操作; ④、斜拉索锚具组装和安装 斜拉索各部件单独包装运输,现场组装。 斜拉索挂索前,对锚具进行组装和安装。对于张拉端锚具,将固定端锚板与密封装置组装好,旋上螺母后安装于箱梁上混凝土锚块处,并临时将其与锚垫板固定。对于张拉端锚具,将锚板与密封装置组装好后安装与塔内钢锚箱的锚固端处,并临时将其与锚垫板固定。安装张拉端和固定端锚具时,在锚具上做好标记,确保上下锚具孔位严格对应一致。 ⑤、HDPE管焊接 HDPE外套管为定尺生产,其标准长度一般为6m/根或9m/根。斜拉索挂索施工前,将标准长度的HDPE管焊接成设计长度,采用热熔焊接机进行HDPE 管的焊接。 4、钢绞线穿索张拉 (1)、HDPE管吊装 ①、准备工作 依次将防水罩、延伸管套到HDPE管上,安装临时抱箍,并穿入首根钢绞线。 将带法兰的延伸管套到塔柱端的HDPE外套管上,直至大约1.5m的外套管
钢绞线理论伸长量计算实例(2008-07-08 17:20:04)精确计算 钢绞线弹性模量:Ep=193.8889Gpa 截面积:Ap=141.71mm2∕根(资料3) 预应力钢绞线张拉理论伸长量计算公式(资料1第129页) ΔL=(PpL)/(ApEp) 式中:Pp――预应力筋的平均张拉力(N),直线筋取张拉端的拉力,两端张拉的曲线筋按资料1附录G-8(第339页)计算 L――预应力筋的长度(mm) Ap――预应力筋的截面面积(mm2) Ep――预应力筋的弹性模量(N/mm2) Pp=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ) 式中: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摩擦的影响系数 μ――预应力筋与孔道壁的摩擦系数 注:当预应力筋为直线时Pp=P
钢绞线伸长量计算 钢绞线张拉伸长量计算 一、6股钢绞线 1、中线外N1,2钢绞线长L=15.57m 钢绞线所夹水平角θ水平=0 钢绞线所夹垂直角θ垂直=0.078539816rad θ=θ水平+θ垂直=0.078539816rad 取:K=0.0015 μ=0.23 E=1.95×105Mpa 钢绞线面积:A=831.66mm2 钢绞线控制张拉力P=944.92KN kχ+μθ=0.0015×15.57+0.23×0.078539816=0.041419157 平均张拉力:P=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ) =944.92×(1-e-0.041419157)/ 0.041419157=925.619KN 初伸长量(10%σc on伸长量) ΔL1=(944.92×103×10%×15.57×103)/(831.66×1.95×105)=9.07mm 理论伸长量(103%σcon伸长量) ΔL2=(925.619×103×15.57×103)/(831.66×1.95×105)=88.87 mm 2、中线外N3钢绞线长L=15.7m 钢绞线所夹水平角θ水平=0 钢绞线所夹垂直角θ垂直=0.078539816rad θ=θ水平+θ垂直=0.078539816rad 取:K=0.0015 μ=0.23 E=1.95×105Mpa 钢绞线面积:A=831.66mm2 钢绞线控制张拉力P=944.92KN kχ+μθ=0.0015×15.7+0.23×0.078539816=0.041614157 平均张拉力:P=P(1-e-(kx+μθ))/(kx+μθ) =944.92×(1-e-0.041614157)/ 0.041614157=925.529KN 初伸长量(10%σcon伸长量) ΔL1=(944.92×103×10%×15.7×103)/(831.66×1.95×105)=9.15mm 理论伸长量(103%σco n伸长量) ΔL2=(925.529×103×15.7×103)/(831.66×1.95×105)=89.6 mm
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
斜拉索设计、测试和安装条例——美国后张法协会斜拉桥委员会 2001年2月第四版 编译:彭旭民吴美艳 中铁大桥局集团武汉桥梁科学研究院有限公司 二○○五年六月
1.0适用范围 本条例适用于以预应力平行钢丝、钢绞线、钢筋作为主要受拉构件的的斜拉桥拉索的设计、试验与安装。条例仅适用于超静定斜拉桥的拉索。建议本条例与观点近似的《荷载与抗力系数设计:桥梁设计技术规范》(美国州际高速公路和运输协会——AASHTO,第S版)结合使用。 本版将取代所有以前的版本。若若未规定专门的有效期,标准和规范应当参照最新版本。 C.1.0适用范围 注释:本条例一般不涉及斜拉桥的设计,而仅限于作拉索的设计、检测、试验和安装的依据。本条例不包括利用螺旋状的或闭式卷制的钢绞线、钢丝绳制成的斜拉索。 超静定斜拉桥是指设计上单根斜拉索失效不会导致严重的结构损伤或整个桥梁破坏的桥梁。本条例是在典型的美国施工合约公共部分的基础上起草的,公共部分由互异且独立的三方组成,分别是: 业主方(政府或公众机构) 设计方(工程师) 承包方(桥梁建设者) 完善的程序反映了组织及合同的权威性。在别处,合同管理可能不同,同样地,在设计施工项目上,合同管理也会不同。 本条例应由具有斜拉桥设计资质的专业工程师来完成。本条例未规定的设计程序,其他方法设计出相同安全及工作性能的方案也是可行的,但必须满足本条例。 1.1参考标准和规范 1.1.1美国高速公路和运输协会(AASHTO) AASHTO《荷载与抗力系数设计:桥梁设计技术规范》-SI制 1.1.2美国检测与材料协会(ASTM) 1.1.3美国焊接协会(AWS) 1.1.4加利福尼亚运输部(CALTRANS)1.1.5联邦高速公路管理局(FHWA) 1.1.6国际预应力协会(FIP) 1.1.7后张法协会(PTI) 1.1.8SSPC:保护涂层协会 2.0名词术语 2.1名词 锚具(套筒)——指用来夹持张拉产生的索力并将该力传递至桥梁的上部结构或塔身的所有材料以及组装件。对张拉端锚具和锚固端锚具应区别对待。 锚固长度——锚固斜拉索张拉元件的锚具内斜拉索的长度,包括张拉设备直接连接的锚固元件和楔形锚或其它MTE锚后面的无应力钢绞线的斜拉索长度。 护套——在MTE外防止共受腐蚀的外覆层。护套可以通过物理、化学或两种方法结合来提供防腐保护。 填充剂——保护MTE免受雨水侵蚀的填料或涂层。