先張法預應力空心板預制場及臺座設(shè)計及施工方案

1、先張法預應力空心板預制場及臺座設(shè)計及施工方案1設(shè)計依據(jù)及設(shè)計要求1.1 設(shè)計依據(jù)（1）技術(shù)資料?？缇€橋梁工程設(shè)計圖紙及工程有關(guān)會議紀要及有關(guān)文件。（2）規(guī)范標準。公路橋涵設(shè)計通用規(guī)范（JTJ021 89）;公路橋涵施工技術(shù)規(guī)范（JTJ041 2000）。1.2 設(shè)計要求空心板梁預應力鋼絞線強度標準值達到1860MPa張拉控制應力1395MPa2臺座設(shè)計2.1 臺座形式工程選用框架式臺座，根據(jù)施工及進度要求，臺座共設(shè)置5槽，臺座設(shè)計長度為72.2m。 每線可同時生產(chǎn)4片空心板梁，臺座需承受1800t的張拉力。先張法框架式臺座見附圖。2.2 臺座結(jié)構(gòu)設(shè)計及驗算2.2.1 結(jié)構(gòu)設(shè)計臺座設(shè)置6根通長縱

2、梁（傳力柱），臺座兩側(cè)縱梁2根規(guī)格為500mm寬）X600mm高）， 中間4根縱梁規(guī)格為600mm寬）X 600mm；高），配8根20螺紋鋼筋和小10200箍筋。 兩頭設(shè)立端承臺，規(guī)格 900mm（寬）x 750mm（高）。每6m設(shè)置一道400mm（寬）x 250mm （高）橫向聯(lián)系梁，共十三道，橫系梁主筋為6根16mmg紋鋼，箍筋為小8200混凝土強度均為C3Q張拉端采用鋼梁，由2根56#I字鋼和鋼板焊接而成。2.2.2 結(jié)構(gòu)驗算（1）選擇臺座截面形式：臺座采用C30鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，為簡化形式節(jié)約材料，本方案將預應力鋼束的作用面 及預應力張拉傳力系統(tǒng)（千斤頂、橫梁等）與臺座傳力柱設(shè)計在同一平

3、面上。在施工時要 嚴格控制張拉及傳力系統(tǒng)的位置以保證施工安全。依據(jù)空心板梁的設(shè)計要求,每片中梁鋼絞線（20m張拉力為195X 17=3315KN每片 邊梁鋼絞線張拉力為195X 18=3510KN故傳力柱最大壓力出現(xiàn)在邊梁張拉時，每根傳力柱 所受最大壓應力為：F=3510KN傳力柱采用C30號混凝土，具設(shè)計抗壓強度為15N/mm2則受壓端的最小受力面積為：Smin=351000O 15=234000mm2=2340cm2考慮安全系數(shù)1.5后的截面為：S1.5 =2340 X 1.5=3510cm2選擇傳力柱截面形式為：$=寬X高=60X 60=3600 cm 2(2)先張法臺座驗算。此臺座縱梁

4、為壓桿傳力柱式結(jié)構(gòu)，主要驗算縱梁是否滿足受壓要求。將混凝土縱梁設(shè)為軸心受壓狀態(tài)，1=10=6m選取中縱梁計算?？v梁設(shè)8根中20主筋軸心力 N'=1395Mpa*140mm2*1垠=3515400N=3515.4KN由于 10/b=6000/600=10 ,得=0.98現(xiàn)澆 C30混凝土，fc=15Mpa, Ac=600*600=360000mm28 20 鋼筋面積：Ag=2512mm2 fg=310MpaN= *(fg* Ag+ fc* Ac)=0.98*(310*2512+15*360000)=6055146N=6055KN>N'=3515.4KN滿足軸心受壓要求。(3

5、)計算傳力柱的伸縮量C30號混凝土的彈性模量為3.0 X 1010Pa,故臺座縱向理論自由伸縮量為：&=/E=(3510000/0.36)/(3 乂 1010)=3.25 乂 10-4m=0.325mm(4)鋼橫梁驗算鋼梁端均布荷載 q=(1395*140*18)/2.19=1541.8KN/m ,且 l=2.28m, f=310MpaMmax=ql2/24=1541.8*2.282/24=334KN - m鋼梁需要截面抵抗矩為：W= Mmax/f=334*106/310= 1077.3*103 KN - m設(shè)計中采用2根16Mn56工字鋼，Wx=2416.68*103*2=4833.

6、37*103>1077.3*103 KN - m鋼梁剪力：V=0.5ql=0.5*1541.8*2.28=1757.6 KN鋼梁剪應力：弋=V/A=1757.6*103/(146.15*102*2)=60.1Mpa<fc=120 Mpa鋼梁變形值為：fmax=ql4/(384EI)=1541.8*22804/(384*2.1*105*63512.499*104*2)=0.41mm<2mm故鋼梁滿足要求3臺座施工3.1 臺座橫系梁、傳力柱及端承臺梁窯場地用推土機推平,人工配合平地機進行整平,1821T重型壓路機輾壓密實。對于地坪標高以下的混凝土橫梁及端承臺則先行開挖出溝槽。橫系

7、梁、傳力柱、端承 臺均按圖紙施工，橫系梁、端承臺與傳力柱和臺座接觸面加足夠數(shù)量的預埋筋。傳力柱和抗力墩整體參加受力而臺座不受力，所以它必須有足夠的強度和剛度。在預 應力鋼絞線張拉時，張拉力通過臺座兩端的鋼橫梁傳遞到傳力柱，由傳力柱承受全部鋼絞 線的張拉力。臺座施工時將兩個傳力柱與底板以及兩個臺座澆筑成一個整體，以提高臺座 的整體受力性能傳力柱軸線與鋼絞線在同一平面內(nèi)，使傳力柱為軸心受壓構(gòu)件。張拉端及 錨固端部預埋6 =16mm勺鋼板，以使應力分散。為提高臺座的穩(wěn)定性與安全性，臺座底每隔6米設(shè)一個橫向聯(lián)系梁，系梁與臺座聯(lián)接限制傳力柱的橫向、豎向位移，提高臺座抗傾覆性，并使臺座能縱向自由伸縮，防止

8、對系 梁產(chǎn)生橫向推力。3.2 臺座底板大面積臺座底板則直接在現(xiàn)場地坪上施工，只需進行場地壓實平整即可。沿臺座兩側(cè) 挖出深15cm寬20cm溝槽并澆注混凝土，下預埋短鋼筋，具上焊接小角鋼，然后施工臺 座及臺面，嚴格控制臺面標高，確保鋼絞線與傳力梁中心在同一軸線上。臺座采用20cm高C30混凝土，對于底?；炷烈竽ㄆ?，保證其平整度，臺面鋪4mm厚鋼板，用預埋在臺座混凝土中的角鋼焊接固定，以保證空心板梁混凝土的預制效果。臺座底模的優(yōu)劣直接影響著預應力空心板的幾何尺寸及外觀，所以在進行張拉臺座底 模施工時，必須嚴格控制其寬度、平整度和直順度。寬度控制在990mm平整度及直順度控制在3mmz內(nèi)，在混凝土底座上鑲鋪鋼板作為底模。3.3 張拉及固定