马坝大桥预应力空心板张拉台座设计及施工

先张法预应力空心板预制场及台座设计及施工方案1设计依据及设计要求1.1设计依据(1)技术资料。

跨线桥梁工程设计图纸及工程有关会议纪要及有关文件。

(2)规范标准。

《公路桥涵设计通用规范》(JTJ021－89)；《公路桥涵施工技术规范》(JTJ041－2000）。

1.2设计要求空心板梁预应力钢绞线强度标准值达到1860MPa，张拉控制应力1395MPa。

2 台座设计2.1 台座形式工程选用框架式台座，根据施工及进度要求，台座共设置5槽，台座设计长度为72.2m。

每线可同时生产4片空心板梁，台座需承受1800t的张拉力。

先张法框架式台座见附图。

2.2台座结构设计及验算2.2.1结构设计台座设置6根通长纵梁（传力柱），台座两侧纵梁2根规格为500mm（宽）×600mm（高），中间4根纵梁规格为600mm（宽）×600mm（高），配8根Φ20螺纹钢筋和φ10＠200箍筋。

两头设立端承台，规格900mm（宽）×750mm（高）。

每6m设置一道400mm（宽）×250mm （高）横向联系梁，共十三道，横系梁主筋为6根Φ16mm螺纹钢，箍筋为φ8@200。

混凝土强度均为C30。

张拉端采用钢梁，由2根56＃I字钢和钢板焊接而成。

2.2.2结构验算(1)选择台座截面形式：台座采用C30钢筋混凝土结构，为简化形式节约材料，本方案将预应力钢束的作用面及预应力张拉传力系统（千斤顶、横梁等）与台座传力柱设计在同一平面上。

在施工时要严格控制张拉及传力系统的位置以保证施工安全。

依据空心板梁的设计要求，每片中梁钢绞线（20m）张拉力为195×17=3315KN，每片边梁钢绞线张拉力为195×18=3510KN，故传力柱最大压力出现在边梁张拉时，每根传力柱所受最大压应力为：F＝3510KN传力柱采用C30号混凝土，其设计抗压强度为15N/mm2，则受压端的最小受力面积为：Smin=3510000÷15=234000mm2=2340cm2考虑安全系数1.5后的截面为：S1.5 =2340×1.5=3510cm2选择传力柱截面形式为：S＝宽×高=60×60＝3600㎝2(2)先张法台座验算。

大桥、中桥预制后张法预应力空心板梁施工(实战)方案1 工程概况大桥梁长20m、中桥梁长16m的现浇空心板箱梁合计为72片。

上部结构为后张法预应力混凝土空心板梁。

二材料设备根据设计要求，大桥、中桥后张梁采用40#混凝土，预应力钢铰线采用标准强度为1860MPa，其性能符合ASTMA416-92a的Φj15.24高强度低松弛钢绞线，截面积140mm2。

预应力孔道为Φ70mm、Φ55 mm 波纹管，锚具采用OVM15-6型、OVM15-5锚具，用YCW150B型千斤顶两端同时张拉。

三空心板梁总体构思大桥0＃台、6＃台、中桥0＃、2＃台路基上设空心板预制场，大桥0＃台路基上布设30条地模，6＃台路基上布设24条地模；中桥0＃台路基上布设9条地模，2＃台路基上布设9条地模。

每条地模预制1片空心梁板，共计72片空心梁板。

配制2套中板钢模板，1套边板钢模板。

采用2台50吨的吊车进行梁板安装。

四地模制作规划预制场地并整平压实，对低洼不平处进行处理，完善排水系统，确保场内不积水。

地模使用C20号砼表面压光筑成，坚固不沉陷。

五施工工艺流程图六相同部分可用标准节，两端采用调节块，模板采用5mm厚的钢板，用100mm的槽钢及4mm厚的钢板作肋进行加固，确保每节钢板有足够的强度和刚度。

每节模板长度控制在2～4 m之间，便于安装和拆模，在每节间用定位销和连接螺栓进行固定。

为保证其混凝土外表美观，要求模板棱线一致，平整度控制在2mm以内。

6.1 端模及隔板端模端模及隔板端模采用4mm的钢模板与侧模一起加工制作，并用螺栓与侧模一起连接。

6.2 模板安装模板使用前经过检查验收合格后才使用。

模板拼装时在节间夹一层1cm厚的橡胶海绵，并用螺栓拧紧防止漏浆。

用φ20mm的对拉螺杆进行模板固定，保持模板空间宽度。

安装端模时，必须保证锚垫板垂直于管道轴线，位置正确。

七预应力束布置预应力钢绞线在运抵现场后，经过了严格的外观检查和拉伸试验，在确认完全合格后方可使用。

先张法预应力空心板张拉台座结构设计1先张法台座的基本要求承力台座必须具有足够的强度和刚度，其抗倾覆安全系数应不小于，抗滑移系数应不小于。

横梁须有足够的刚度，受力后挠度应不小于2mm0在台座上铺放预应力筋时，应采取措施防止沾污预应力筋。

张拉前，应对台座，横梁及各项张拉设备进行详细检查，符合要求后方可进行操作。

2压杆式台座的设计压杆式台座结构形式的选定压杆式台座采用矩形截面。

压杆式台座为双肢受压结构，主要算其截面强度，稳定性及变形。

2.1.1压杆的受力分析及计算方法由于钢绞线距底模距离一般设计为4.5cm,因此纵向力作用在偏离压杆形心0.5cm处,可近似认为压杆为中心受压构件，压杆按素碇设计，按构造进行配筋，单肢压杆承受力为P/2,按极限状态法计算。

（1）强度验算NjW a AR j a r mNj—纵向力；a—纵向力偏心系数；A—构件截而而积aXb；RL-材料抗压强度；心-材料安全系数。

设等式右边为R,当NjWR时强度满足要求；NpR时强度不满足要求，需重新设计压杆截面，重新验算。

(2)稳定性验算NjW 4)a AR J a/r m受压构件纵向弯曲系数首先因压杆中心设置系梁，限制压杆侧向位移，因此压杆按一端固结，一端较接计算。

求出长细比S/h,查出4)值进行验算。

若有一条件式不满足要求时，就需重新设置压杆断面。

设计荷载的确定由于端横梁的刚度大，无挠曲变形，因此每根钢绞线的张拉力取同一值。

根据一片空心板中钢绞线的设计根数、张拉控制应力及超张拉系数，确定台座的设计荷载。

P = n o An—钢绞线根数；o —张拉控制应力；A—钢绞线截而积；已知一片空心板梁设计23根钢绞线，每根钢绞线张拉控制应力为1395Mpa,张拉力为。

计算时超张拉系数考虑，每根张拉力为205KN,则台座的设计荷载P=23x205=4715 (KN)。

台座长度的确定采用长线台座既有经济上的考虑，也有力学性能方面的考虑。

特别在力学方面有两个优点：可以减少张拉和锚固工作量及预应力筋端头损失；可以减少因预应力筋在锚具中滑移及横梁变形所造成的预应力损失。

5结语
台座进行设计时，由于传力柱是细长的受力杆 件，对传力柱的计算长度的取值，要充分考虑到实际 的约束条件。否则当计算长度取值较大时，将会影响 到传力柱的混凝土截面面积和钢筋的用量，造成不必 要的浪费。
虽然在实际生产中，由于操作的误差，传力柱可 能是处于偏心受压状态，但从实际的使用效果来看， 对传力柱看成近似轴心受压构件，还是完全可以的。
图 3 一块张拉台座纵向布置图 单位：m
台座的设计计算主要包括：台座的抗倾覆验算， 抗滑移验算，传力柱的配筋计算，钢横梁的选取验算， 砂箱的设计，限于篇幅，本文选取部分进行表述。 2.2.1 台座的抗倾覆验算 首先建立台座的受力计算 模型，当同一个台座中 4 条底板全部张拉完成时，即 为台座抗倾覆的最不利受力情况，受力模型见图 4。
与锚固端端头均采用加大加深的型式，以防止张拉台
座在 4 条底板均完成钢铰线张拉时（即台座的最不利
受力时）倾覆与滑移，传力柱尺寸为 b×h=550mm×
750mm，台座的各混凝土部分均采用 C30 混凝土。
一块台座纵向总长度组成为 92m，台座的布置及
各部位具体尺寸见图 2，图 3。
图 2 一块张拉台座横向布置图 单位：m
力。这样，我们就可以建立传力柱的近似的受力计算
模型，虽然传力柱在实际的张拉过程中，不完全是处
于轴心受力的状态，但在计算时我们可以近似地认
为，传力柱基本上是处于轴心受压的状态。
传力柱的计算长度 L0 根据两端固定及现场实际 情况整体考虑进行取值，取 L0=0.225×（92-4）=19.8， 则计算长细比λ=L0/b=19.8/0.55=36，通过查表得纵
A' g
c b R' g
s
式中： b —结构工作条件系数， b =0.95；