公路折線配筋先張法預應力混凝土梁 設計施工規(guī)范DB41-T 742-2012

DB41

河南省地方標準

DB41/T742—2012

公路折線配筋先張法預應力混凝土梁

設計施工規(guī)范

TechnicalSpecificationforDesignandConstructionofHighwayPretensioned

PrestressingConcreteBeamswithBent-upTendons

2012-09-17發(fā)布2012-11-17實施

河南省質(zhì)量技術監(jiān)督局發(fā)布

DB41/T742—2012

目??次

前言.....................................................................................................................................................................II

1范圍.................................................................................................................................................................1

2規(guī)范性引用文件.............................................................................................................................................1

3術語和定義.....................................................................................................................................................1

4符號.................................................................................................................................................................3

5總則.................................................................................................................................................................4

6材料.................................................................................................................................................................4

7基本設計規(guī)定.................................................................................................................................................6

8持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算.................................................................................................................8

9持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算.................................................................................................................8

10短暫狀況應力和承載能力極限狀態(tài)計算..................................................................................................9

11構(gòu)造規(guī)定.....................................................................................................................................................10

12耐久性設計.................................................................................................................................................10

13彎起器設計.................................................................................................................................................13

14張拉臺座設計.............................................................................................................................................14

15折線配筋先張法預應力混凝土梁的施工................................................................................................15

I

DB41/T742—2012

前??言

為使公路折線配筋先張法預應力混凝土梁的設計和施工符合技術先進、安全可靠、適用耐久、經(jīng)濟

合理的要求，制定本標準。

本標準按照GB/T1.1—2009給出的規(guī)則起草。

本標準由河南省交通運輸廳提出并歸口。

本標準主要起草單位：河南交通投資集團有限公司

本標準參加起草單位：河南高速公路發(fā)展有限責任公司、湖南岳常高速公路開發(fā)有限公司、河南海

威工程咨詢有限公司。

本標準主要起草人：王輝、陳亞莉、王健、王純、袁凍雷、岳鵬、熊偉。

本標準參加起草人：李廣慧、王侃、鄒會斌、孟磊、葛琳延、張建勛、趙新征、李磊、魏寶軍、王

銀虎、姜曉川、寧留軍、趙志有、周姍姍、謝彤。

II

DB41/T742—2012

公路折線配筋先張法預應力混凝土梁設計施工規(guī)范

1范圍

本標準規(guī)定了公路折線配筋先張法預應力混凝土梁設計施工的術語和定義、符號、總則、材料、基

本設計規(guī)定、持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算、持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算、短暫狀況應力和承載

力極限狀態(tài)計算、構(gòu)造規(guī)定、耐久性設計、彎起器設計、張拉臺座設計、折線配筋先張法預應力混凝土

梁的施工。

本標準適用于公路折線配筋先張法預應力混凝土梁的設計和施工，不適用于輕集料混凝土及其他特

種混凝土橋梁。

2規(guī)范性引用文件

下列文件對于本文件的應用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。

GB/T700碳素結(jié)構(gòu)鋼

GB/T1228鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺栓

GB/T1229鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角頭螺母

GB/T1230鋼結(jié)構(gòu)用高強度墊圈

GB/T1231鋼結(jié)構(gòu)用高強度大六角螺栓、大六角螺母、墊圈技術條件

GB／T14370預應力筋用錨具、夾具和連接器

GB/T1591低合金高強度結(jié)構(gòu)鋼

GB50017鋼結(jié)構(gòu)設計規(guī)范

GB50204混凝土結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范

GB/T50476混凝土結(jié)構(gòu)耐久性設計規(guī)范

JTGD60-2004公路橋涵設計通用規(guī)范

JTGD62-2004公路鋼筋混凝土及預應力混凝土橋涵設計規(guī)范

JTG/TB02-01-2008公路工程抗震設計細則

JTG/TF50-2011公路橋涵施工技術規(guī)范

JTJ071公路工程質(zhì)量檢驗評定標準

JGJ81建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術規(guī)程

3術語和定義

下列術語和定義適用于本文件。

3.1

折線配筋先張法預應力混凝土梁Pretensionedprestressingconcretebeamswithbent-up

tendons

1

DB41/T742—2012

采用先張法生產(chǎn)、依靠內(nèi)置彎起器或其他方式實現(xiàn)預應力鋼束轉(zhuǎn)向的預應力混凝土梁。

3.2

折線預應力筋強度折減系數(shù)Strengthreductioncoefficientofbent-uptendons

折線形預應力筋靜力破斷強度相對直線預應力筋靜力破斷強度的折減比率。

3.3

彎起器Apparatusforbent-uptendons

用鋼材制作，張拉前固定于臺座表面，用于實現(xiàn)預應力鋼束轉(zhuǎn)向的裝置，有音叉式彎起器、導向輥

軸式彎起器和拉板式彎起器等。

3.4

折線張拉臺座Stretchingbedofbent-uptendons

由反力梁（柱）和張拉橫梁組成的折線配筋預應力混凝土先張梁的張拉結(jié)構(gòu)，分為短線臺座和長線

臺座兩種。

3.5

工具錨Implementationanchorage

安裝在折線配筋先張法預應力混凝土梁張拉臺座兩端的錨具，可重復使用。

3.6

工具拉桿Implementationtierod

為節(jié)省預應力束的工作長度，連接先張預應力梁鋼絞線和千斤頂?shù)睦瓧U，由精軋螺紋鋼筋和連接器

組成，可重復使用。

3.7

反力梁（柱）Compressionbeam（column）

水平放置于張拉臺座兩側(cè)，承受張拉反力的支撐結(jié)構(gòu)，有鋼筋混凝土反力梁（柱）或鋼箱梁反力梁

（柱）兩種。

3.8

張拉橫梁Tendon-stretchingBeam

安裝在反力梁（柱）兩端，進行折線和直線預應力鋼筋張拉、放張操作的橫梁，分為張拉上橫梁和

張拉下橫梁。

3.9

應力消除Stresselimination

為防止折線配筋先張法預應力混凝土梁在鋼絞線錨固區(qū)因局部應力過大造成混凝土開裂而采取的

措施。

2

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4符號

下列符號適用于本文件。

4.1材料性能

E——鋼材彈性模量；

Ec——混凝土彈性模量；

Ep——預應力鋼筋彈性模量；

fck、fcd——混凝土軸心抗壓強度標準值、設計值；

ftk、ftd——混凝土軸心抗拉強度標準值、設計值；

fpk、fpd——預應力鋼筋抗拉強度標準值、設計值；

fpd'——預應力鋼筋抗壓強度設計值；

fd——鋼材抗拉強度設計值；

fvd——鋼材抗剪強度設計值；

fcd——鋼材端面承壓強度設計值；

c——混凝土的泊松比。

4.2作用和作用效應

Nd——軸向力組合設計值；

NP0——先張法構(gòu)件混凝土法向應力等于零時預應力鋼筋和普通鋼筋的合力；

Np——后張法構(gòu)件預應力鋼筋和普通鋼筋的合力；

Md——彎矩組合設計值；

Ms、Ml——按荷載短期效應組合、長期效應組合計算的彎矩值；

Mk——彎矩組合標準值；

Mcr——受彎構(gòu)件正截面的開裂彎矩值；

Td——扭矩組合設計值；

Vd——剪力組合設計值；

Fld——局部壓力或集中反力設計值；

con——構(gòu)件受拉區(qū)預應力鋼筋張拉控制應力；

pe——預應力筋的有效預應力；

l——構(gòu)件受拉區(qū)預應力鋼筋相應階段的預應力損失。

4.3幾何參數(shù)

b——矩形截面寬度，T形、I形截面的腹板寬度；

bf'——T形或I形截面受壓區(qū)的翼緣寬度；

bf——T形或I形截面受拉區(qū)的翼緣寬度；

c——混凝土保護層厚度；

d——鋼筋的公稱直徑（簡稱直徑）或圓形截面的直徑；

h——截面高度；

h0——截面有效高度；

la——縱向受拉鋼筋的錨固長度；

l0——梁板的計算跨度或受壓構(gòu)件的計算長度；

ltr——先張法構(gòu)件的預應力傳遞長度；

3

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sv——箍筋或縱向預應力鋼筋的間距；

x——截面受壓區(qū)高度；

A——構(gòu)件毛截面面積；

As、As’——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向普通鋼筋的截面面積；

Ap、Ap’——構(gòu)件受拉區(qū)、受壓區(qū)縱向預應力鋼筋的截面面積；

Al——混凝土局部受壓面積；

Acor——鋼筋網(wǎng)、螺旋筋或箍筋范圍以內(nèi)的混凝土核心面積；

B——開裂構(gòu)件等效截面的抗彎剛度；

I——毛截面慣性矩；

W——毛截面受拉邊緣的彈性抵抗矩；

——折線鋼絞線彎折的夾角。

4.4計算系數(shù)及其他有關符號

0——橋梁結(jié)構(gòu)的重要性系數(shù)；

——折線預應力筋強度折減系數(shù)。

5總則

5.1折線配筋先張法預應力混凝土梁適用于新建和改建的各級公路橋梁，跨徑宜為25m～70m，截面

形式宜為箱梁、T形梁和I形梁，截面尺寸及特性計算應符合JTGD62-2004的規(guī)定。

5.2折線配筋先張法預應力混凝土梁設計時，有關作用（荷載）及其組合應符合JTGD60-2004的規(guī)定，

材料和工程質(zhì)量應符合JTJ071和JTG/TF50-2011的規(guī)定，結(jié)構(gòu)抗震設計應符合JTG/TB02-01-2008的

規(guī)定。

5.3折線配筋先張法預應力混凝土梁的設計和施工，除應符合本標準外，還應符合JGTD60-2004、JGT

D62-2004、JTG/TF50-2011及其他有關國家標準的規(guī)定。

6材料

6.1混凝土

6.1.1折線配筋先張法預應力混凝土梁的混凝土強度等級不應低于C40。

6.1.2混凝土的強度標準值、強度設計值、彈性模量及剪變模量等均應按照JTJD62-2004中的有關規(guī)

定采用。

6.2鋼筋

6.2.1折線配筋先張法預應力混凝土梁中的普通鋼筋和箍筋應采用HPB300、HRB335、HRB400和

HRB500鋼筋，其強度標準值、強度設計值和彈性模量應符合表1的規(guī)定。

4

DB41/T742—2012

表1普通鋼筋材料性能指標

單位:MPa

抗拉強度標準值抗拉強度設計值抗壓強度設計值彈性模量

鋼筋種類符號Es

fskfsdfsd'

HPB300

3002502502.1×105

d=6～22(mm)

HRB335

335280280

d=6～50mm

HRB400

4003303302.0×105

d=6～50mm

HRB500

500420410

d=6～50mm

6.2.2折線配筋先張法預應力混凝土梁中的預應力筋宜選用鋼絞線，其強度標準值、強度設計值及彈

性模量應按照JTJD62-2004中的有關規(guī)定采用。

6.2.3折線預應力鋼絞線的強度折減系數(shù)，應按所采用彎起器的類型由試驗確定；當采用拉板式彎起

器時，可按公式（1）計算：

10.005.............................................................................(1)

式中：

--折線預應力鋼絞線的強度折減系數(shù)；

--鋼絞線的彎起角（°）。

6.3鋼材

6.3.1折線配筋先張法預應力混凝土梁的拉板式彎起器宜選用Q235鋼，鋼制張拉臺座反力梁（柱）、

張拉橫梁宜選用Q345或Q235鋼。鋼材的力學指標及化學成分應符合GB/T700和GB/T1591的規(guī)定。

6.3.2鋼材的強度設計值可根據(jù)鋼材厚度按表2采用。

表2鋼材的強度設計值

單位:MPa

鋼材抗拉、抗壓和抗彎強度抗剪強度端面承壓強度（刨平頂緊）

牌號厚度或直徑（mm）fdfvdfcd

≤16185105275

Q235鋼＞16~40180100270

＞40~6017095255

＞60~10016590245

Q345鋼≤16275160410

＞16~35260150390

＞35~50235135350

＞50~100220125330

注：厚度系指計算點的鋼材厚度，對軸心受拉和軸心受壓構(gòu)件系指截面中較厚板件的厚度。

5

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6.3.3鋼材的物理性能指標應符合表3的規(guī)定。

表3鋼材的物理性能指標

彈性模量E剪變模量G線性膨脹系數(shù)質(zhì)量密度

MPaMPa1/oCkg/m3

2.06×1057.9×1041.2×10-57.85×103

6.3.4高強度螺栓連接的技術條件應符合GB/T1228、GB/T1229、GB/T1230-2006、GB/T1231的規(guī)

定。

6.3.5需要焊接時，選用的焊接材料（焊絲、焊條和焊劑）應保證焊縫與主體鋼材技術條件相適應，

并通過焊接工藝評定確定，其評定規(guī)則應符合JGJ81的規(guī)定。

7基本設計規(guī)定

7.1一般規(guī)定

7.1.1折線配筋先張法預應力混凝土梁采用以概率理論為基礎的極限狀態(tài)設計方法，按分項系數(shù)的設

計表達式進行設計。本標準采用的設計基準期為100年。

7.1.2折線配筋先張法預應力混凝土梁應進行以下兩類極限狀態(tài)設計：

a)承載能力極限狀態(tài)：對應于橋涵結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件達到最大承載能力或出現(xiàn)不適于繼續(xù)承載的變形

或變位的狀態(tài)；

b)正常使用極限狀態(tài)：對應于橋涵結(jié)構(gòu)或其構(gòu)件達到正常使用或耐久性的某項限值的狀態(tài)。

7.1.3折線配筋先張法預應力混凝土梁應考慮以下三種設計狀況及其相應的極限狀態(tài)設計：

a)持久狀況：橋涵建成后承受自重、車輛荷載等持續(xù)時間較長的狀況。該狀況橋涵應作承載能力

極限狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)設計。

b)短暫狀況：橋涵施工過程中承受臨時性作用（或荷載）的狀況。該狀況橋涵應作承載能力極限

狀態(tài)設計，必要時才作正常使用極限狀態(tài)設計。

c)偶然狀況：偶然狀況應為在橋涵使用過程中偶然出現(xiàn)的如罕遇地震的狀況。該狀況橋涵僅作承

載能力極限狀態(tài)設計。

7.1.4折線配筋先張法預應力混凝土梁的耐久性設計應符合JTGD62-2004的相關規(guī)定。

7.2設計原則

7.2.1結(jié)構(gòu)分析中所采用的簡化和近似假定，應有理論或試驗依據(jù)，或經(jīng)工程實踐驗證。采用的計算

程序應經(jīng)考核和驗證，在確認其合理有效后，方可用于工程設計。

7.2.2折線配筋先張法預應力混凝土梁的設計計算應按照JTGD62-2004規(guī)定的原則進行。其中折線預

應力筋通過彎起器引起的預應力損失應按7.6.2的規(guī)定確定，折線預應力鋼絞線的強度折減系數(shù)應按

6.2.3的規(guī)定計算，預應力傳遞長度及其范圍內(nèi)預應力筋的實際應力值應按照JTGD62-2004的規(guī)定采用。

7.2.3折線配筋先張法預應力混凝土梁中的直線形預應力筋應布置于箱梁底板或T形梁的腹板底部，

折線形預應力筋應布置在直線預應力筋上面，折置于腹板中。

7.2.4折線配筋先張法預應力混凝土梁的鋼絞線錨固區(qū)應進行局部應力分析，并應根據(jù)局部應力分析

結(jié)果設置必要的應力消除段和局部加強鋼筋。

7.3作用及荷載效應組合

6

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7.3.1折線配筋先張法預應力混凝土梁設計中采用的作用應符合JTGD60-2004的規(guī)定。

7.3.2折線配筋先張法預應力混凝土梁的設計應考慮結(jié)構(gòu)上可能同時出現(xiàn)的作用，應按承載能力極限

狀態(tài)和正常使用極限狀態(tài)進行作用效應組合，取其最不利效應組合進行設計。

7.4結(jié)構(gòu)計算

7.4.1折線配筋先張法預應力混凝土梁的整體計算應按以下規(guī)定進行：

a)持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算時，作用效應組合應按照JTGD60-2004中的規(guī)定計算。應根

據(jù)結(jié)構(gòu)設計安全等級，進行正截面的抗彎承載力、斜截面抗剪承載力的計算，并應滿足JTG

D62-2004的要求。

b)持久狀況正常使用極限狀態(tài)和使用階段應力計算時，作用效應組合應按照JTGD60-2004的規(guī)

定計算。應對可能出現(xiàn)的各種作用（荷載）按短期效應組合、長期效應組合或考慮長期效應影

響的短期效應組合，進行抗裂性、裂縫寬度和撓度計算，并應滿足JTGD62-2004的要求。

c)短暫狀況施工階段應力和承載力極限狀態(tài)計算時，施工階段的作用效應組合應按設計要求和結(jié)

構(gòu)所處條件而定，應考慮結(jié)構(gòu)上的施工人員和施工機具設備等臨時荷載。組合時荷載均應采用

標準值，且不考慮荷載組合系數(shù)。計算的正截面和斜截面應力均應滿足JTGD62-2004的要求。

7.4.2折線配筋先張法預應力混凝土梁的計算可簡化為平面結(jié)構(gòu)模型，并應按以下規(guī)定進行計算：

a)各種作用（或荷載）效應計算應采用彈性分析方法。

b)進行結(jié)構(gòu)彈性受力計算時，折線配筋先張法預應力混凝土梁翼緣板的有效寬度應按實際尺寸采

用；進行截面抗彎承載力計算時，翼緣板的有效寬度應按JTGD62-2004的規(guī)定采用。

c)折線配筋先張法預應力混凝土梁的徐變效應按線性徐變理論計算，并應考慮施工過程的影響。

7.5結(jié)構(gòu)局部受力計算

7.5.1折線配筋先張法預應力混凝土梁的局部構(gòu)造設計計算應按以下規(guī)定進行：

a)持久狀況彎起器區(qū)域及梁端預應力鋼筋錨固區(qū)結(jié)構(gòu)承載能力極限狀態(tài)計算；

b)持久狀況正常使用極限狀態(tài)梁端預應力鋼筋錨固區(qū)混凝土應力計算、抗裂驗算；

c)短暫狀況梁端預應力鋼筋錨固區(qū)混凝土應力計算、抗裂驗算。

7.5.2持久狀況彎起器區(qū)域混凝土承載能力極限狀態(tài)的局部受壓應按照JTGD62-2004規(guī)定的方法計

算。

7.5.3持久狀況梁端預應力筋錨固區(qū)段預應力傳遞長度范圍內(nèi)預應力鋼筋實際應力應考慮應力消除設

置狀況，按照JTGD62-2004規(guī)定的方法計算。

7.5.4彎起器區(qū)域及梁端預應力鋼束錨固區(qū)的應力分析可采用三維有限元方法進行。

7.5.5彎起器區(qū)域的應力分析可采用拉—壓桿模型法進行?？筛鶕?jù)三維有限元或拉—壓桿模型分析得

到的混凝土拉應力來計算總拉力，并按照全部拉力由鋼筋承擔的假定來配置普通鋼筋。

7.6預應力損失

7.6.1折線配筋先張法預應力混凝土梁中折線預應力筋通過彎起器引起的預應力摩擦損失l1應按本

規(guī)范7.6.2的規(guī)定確定，其余各項預應力損失應按照JTGD62-2004的有關規(guī)定計算。

7.6.2折線配筋先張法預應力混凝土梁中折線預應力筋通過彎起器引起的預應力損失σl1應按所采用

彎起器的類型由試驗確定；當采用拉板式彎起器時，可按公式（2）計算：

l10.3consin............................................................................(2)

式中：

σcon——張拉控制應力

7

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α——折線預應力鋼筋的彎起角（°）。

7.6.3折線預應力筋通過輥軸式或音叉式彎起器的摩擦損失應由試驗確定，當無試驗結(jié)論時，可參照

公式（2）計算。

8持久狀況承載能力極限狀態(tài)計算

8.1一般規(guī)定

8.1.1折線配筋先張法預應力混凝土梁的安全等級和承載能力計算應按JTGD62－2004的規(guī)定進行。

8.1.2進行承載能力極限狀態(tài)計算時，作用（或荷載）效應（汽車荷載應計入沖擊系數(shù)）應采用其組

合設計值，結(jié)構(gòu)材料性能應采用其強度設計值。

8.1.3折線配筋先張法預應力混凝土梁的正截面抗彎承載力計算，應以正截面彎曲破壞時的受力狀態(tài)

為基礎。在平截面假定及體內(nèi)鋼筋與梁體混凝土應變協(xié)調(diào)的條件下，截面受壓區(qū)邊緣混凝土極限壓應變

取cu，壓應力達到混凝土軸心抗壓強度設計值。

8.1.4折線配筋先張法預應力混凝土梁受剪承載力計算，應以斜截面剪切破壞時的受力狀態(tài)為基礎。

采用斜截面破壞時的隔離體建立極限平衡方程，與裂縫相交的箍筋、折線預應力鋼筋達到強度設計值。

8.1.5折線配筋先張法預應力混凝土梁預應力筋彎起、錨固區(qū)間的承載力計算，應以相應構(gòu)造平衡狀

態(tài)為基礎。

8.1.6折線配筋先張法預應力混凝土梁端部錨固區(qū)的正截面和斜截面抗彎承載力計算時，錨固區(qū)內(nèi)預

應力鋼筋的抗拉強度設計值，在錨固起點處應取為零，在錨固終點處應取為fpd，兩點之間應按直線內(nèi)

插法取值。

8.1.7預應力鋼筋的錨固長度應按JTGD62-2004的規(guī)定確定。

8.2承載能力計算

8.2.1折線配筋先張法預應力混凝土梁的承載能力計算包括正截面受彎承載能力和斜截面受剪承載能

力計算，應按照JTGD62-2004的相關規(guī)定進行。

8.2.2折線形預應力筋的設計強度取值應考慮鋼絞線彎折強度折減系數(shù)。

8.2.3折線配筋先張法預應力混凝土梁的局部承壓計算，應按JTGD62-2004的規(guī)定進行。

9持久狀況正常使用極限狀態(tài)計算

9.1一般規(guī)定

9.1.1折線配筋先張法預應力混凝土梁構(gòu)件端部區(qū)段進行正截面、斜截面抗裂驗算時，預應力傳遞長

度ltr范圍內(nèi)預應力鋼筋的實際應力值，在錨固起點取為零，在預應力傳遞長度末端取有效預應力值σpe，

兩點之間按線性內(nèi)插確定。

9.1.2預應力鋼筋的預應力傳遞長度應按JTGD62-2004的規(guī)定采用。

9.2預應力損失

9.2.1折線配筋先張法預應力混凝土梁的預應力損失組合應分為兩部分：傳力錨固階段的第一批損失

和傳力錨固后計入長期作用影響的第二批損失。

9.2.2第一批損失是從張拉鋼絞線到放張結(jié)束時間段內(nèi)產(chǎn)生的損失，包括折線預應力鋼筋在彎起器處

產(chǎn)生的摩擦損失l1，張拉臺座錨具變形（包括橫梁彎曲與反力梁壓縮變形）及分批張拉鋼筋回縮損失

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l2，預應力鋼筋與臺座之間溫差引起的損失l3，鋼絞線應力松弛損失l5（取50%），混凝土彈性壓縮

損失l4。

注：分批張拉時，臺座彈性變形損失可通過改變單根鋼絞線的張拉力調(diào)整。

9.2.3第二批損失為材料的時間效應引起的預應力損失，包括鋼絞線剩余的應力松弛損失l4（取剩余

的50%）以及混凝土收縮、徐變損失l6（施工階段驗算時，l6可取終極徐變損失的40—60%）。

9.2.4錨具變形、鋼筋回縮和接縫壓縮引起的預應力損失l2、預應力鋼筋與臺座之間的溫差引起的損

失σl3、混凝土彈性壓縮引起的預應力損失l4、鋼絞線應力松弛損失l5，以及混凝土收縮和徐變引起的

預應力損失l6，均應按JTGD62－2004的規(guī)定計算。

9.2.5折線配筋先張法預應力混凝土梁各階段的預應力損失值可按表4的規(guī)定進行組合。

表4折線配筋先張法預應力混凝土梁各階段的預應力損失組合

預應力損失值的組合折線配筋預應力混凝土先張梁

傳力錨固時的損失（第一批）lIl1+l2+l3+l4+0.5l5

傳力錨固后的損失（第二批）lII0.5l5+l6

9.3應力計算

9.3.1持久狀況折線配筋先張法預應力混凝土梁使用階段正截面混凝土的法向壓應力、受拉區(qū)鋼筋的

拉應力、斜截面混凝土的主壓應力和預應力鋼束的拉應力，不得超過JTGD62-2004規(guī)定的限值。

9.3.2應力計算中應考慮預加力效應，預加力的分項系數(shù)取為1.0，對于連續(xù)梁等超靜定結(jié)構(gòu)，尚應計

入預加力、溫度作用等引起的次效應。

9.4抗裂驗算

折線配筋預應力混凝土先張梁的抗裂驗算與裂縫寬度驗算，應按JTGD62-2004的相關規(guī)定進行。

9.5撓度驗算

折線配筋先張法預應力混凝土梁的撓度驗算，應按JTGD62-2004的相關規(guī)定進行。

10短暫狀況應力和承載能力極限狀態(tài)計算

10.1一般規(guī)定

10.1.1折線配筋先張法預應力混凝土梁進行短暫狀況應力和承載能力極限狀態(tài)計算時，應將其制作、

運輸、安裝等施工階段的自重和可能出現(xiàn)的施工荷載按標準組合（考慮動力系數(shù)，組合系數(shù)取1.0）計

算梁正截面混凝土應力，并不得超過規(guī)定的限值。

10.1.2當進行梁體運輸、安裝計算時，梁體自重應乘以動力系數(shù)。動力系數(shù)應按JTGD60-2004的相

關規(guī)定取用。

10.1.3當用吊機（車）行駛于橋面進行折線配筋先張法預應力混凝土梁的安裝時，應對已安裝就位的

構(gòu)件進行驗算，吊機（車）的荷載系數(shù)應取1.15。

10.2應力計算

折線配筋先張法預應力混凝土梁按短暫狀況的應力計算應按JTGD60-2004的相關規(guī)定進行。

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11構(gòu)造規(guī)定

11.1一般規(guī)定

11.1.1折線配筋先張法預應力混凝土梁中預應力和非預應力鋼筋的最小混凝土保護層厚度（鋼筋外緣

或鋼束外緣至混凝土表面的距離）不應小于鋼筋公稱直徑，且不應小于表5的規(guī)定。

表5普通鋼筋和預應力鋼筋最小混凝土保護層厚度

單位:mm

環(huán)境類別

序號構(gòu)件類別

IIIIII、IV

1預應力和非預應力受力主筋304045

2箍筋202530

3收縮、溫度、分布、防裂表層鋼筋152025

注：表中環(huán)境類別按JTGD60-2004的相關規(guī)定確定。

11.1.2當受拉區(qū)主筋的混凝土保護層厚度大于50mm時，應在保護層內(nèi)設置直徑不小于6mm、間距

不大于100mm的鋼筋網(wǎng)。

11.1.3折線配筋先張法預應力混凝土梁應按大體積混凝土連續(xù)灌注，一次成型，嚴格控制蒸養(yǎng)過程中

梁體混凝土的內(nèi)外溫度，避免溫差裂紋的產(chǎn)生。

11.1.4混凝土施工前應進行混凝土配合比優(yōu)化設計，確定養(yǎng)護工藝方案，確保在較短時間內(nèi)梁體混凝

土達到設計放張強度和彈性模量，縮短制作周期。

11.1.5預應力鋼束放張剪絲后，應在梁端預應力鋼絞線周圍設置構(gòu)造鋼筋與梁體連接，并澆筑混凝土

將外露鋼絞線封閉，封閉混凝土強度等級不應低于構(gòu)件本身混凝土強度等級。

11.2錨固區(qū)防裂措施

11.2.1宜在梁端頂板、底板及腹板住設置局部加厚段。

11.2.2可采用梁端彎起鋼絞線扇形布置、增大梁端鋼絞線豎向間距、設置交錯的鋼絞線粘結(jié)失效段等

方法，防止或減小預應力鋼筋錨固段的應力集中。

11.2.3設置鋼絞線粘結(jié)失效段可采用在鋼絞線表面纏塑料膜或外套塑料套管的方法，塑料膜或塑料管

材料應符合結(jié)構(gòu)耐久性要求。

11.2.4梁端鋼絞線中心到混凝土邊緣的距離不宜小于70mm。

11.2.5梁端及鋼絞線錨固段應設置局部承壓鋼筋，局部承壓鋼筋可采用鋼筋網(wǎng)片或螺旋筋。

11.2.6梁端及鋼絞線彎起處，應在腹板側(cè)面設置鋼筋網(wǎng)片或水平縱筋與橫向箍筋的局部加密區(qū)。

11.2.7有工程經(jīng)驗或有充分依據(jù)時也可采用其他防止錨固區(qū)開裂的措施。

12耐久性設計

12.1一般規(guī)定

12.1.1折線配筋先張法預應力混凝土梁的耐久性設計應包括下列內(nèi)容：

a)確定結(jié)構(gòu)的設計使用年限和環(huán)境類別；

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b)提出對混凝土及鋼筋材料的耐久性質(zhì)量要求；

c)確定預應力和非預應力鋼筋的混凝土保護層厚度，以及混凝土裂縫控制要求；

d)提出滿足耐久性要求的技術措施（包括防水、排水、防腐蝕附加措施等）；

e)提出滿足耐久性的施工質(zhì)量驗收要求；

f)提出使用階段的檢測和維護要求。

12.1.2折線配筋先張法預應力混凝土梁的耐久性設計尚應考慮高速流水、風沙以及車輪行駛對混凝土

表面的沖刷、磨損作用等實際使用條件對耐久性的影響。

12.1.3折線配筋先張法預應力混凝土梁耐久性設計的環(huán)境類別應按JTGD60-2004的相關規(guī)定確定，

設計使用年限宜按GB/T50476-2008的規(guī)定確定，設計使用年限是只指設計規(guī)定的不需進行大修即可按

預定目標使用的年限。

12.2材料要求

12.2.1折線配筋先張法預應力混凝土材料的最低強度等級和耐久性要求應符合JTGD60-2004的規(guī)

定。

12.2.2有抗凍和抗?jié)B要求時，混凝土材料應滿足JTGD60-2004的抗凍和抗?jié)B等級的規(guī)定。

12.3混凝土保護層厚度和裂縫控制

12.3.1折線配筋預先張法應力混凝土梁的最小混凝土保護層厚度不得小于表5的規(guī)定，當耐久性需要

時，保護層厚度可適當增大。

12.3.2折線配筋預先張法應力混凝土梁在持久狀況正常使用極限狀態(tài)下的裂縫控制要求和最大裂縫

寬度限值應符合JTGD60-2004的規(guī)定。

12.4技術措施、驗收和維護要求

12.4.1折線配筋預先張法應力混凝土梁表面的預埋件、吊鉤、連接件等金屬部件應采取可靠的防銹措

施。

12.4.2對位處III類或IV類環(huán)境的橋梁，當耐久性需要時，其主要受拉鋼筋宜采用環(huán)氧涂層鋼筋，

鋼絞線、錨具及連接器應采取專門的防護措施。

12.4.3混凝土保護層厚度施工質(zhì)量的驗收應按GB50204的規(guī)定進行。

12.4.4折線配筋預先張法應力混凝土梁在設計使用年限內(nèi)應建立定期檢測、維護制度，構(gòu)件表面的防

護層應按規(guī)定維護或更換，當結(jié)構(gòu)出現(xiàn)可見的耐久性缺陷時應及時進行處理。

13彎起器設計

13.1一般規(guī)定

13.1.1折線配筋預先張法預應力混凝土梁中折線形鋼絞線的彎起應通過施工時固定于臺座、制作時埋

置于混凝土中的彎起器來實現(xiàn)，彎起器可采用拉板式彎起器、導向輥軸式彎起器或音叉式彎起器。

13.1.2彎起器裝置由埋入混凝土中的一次性使用部件和與臺座連接的可重復使用部分組成。

13.2彎起器設計要點

13.2.1通過彎起器的鋼絞線彎折半徑宜大于30mm和50d（d為預應力鋼筋直徑），彎折表面應采取

措施提高制作精度，必要時可設置減摩套，以減小摩擦損失。

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13.2.2張拉時彎起器應能適應折線鋼絞線縱、橫方向的微小轉(zhuǎn)動，放張時應具有適應沿梁體壓縮方向

縱向位移的功能。

13.2.3彎起器在梁體以下固定于臺座的重復使用部分應堅固耐用、拆卸方便，保證安全。

13.2.4彎起器埋入梁體的一次性使用部分應簡化結(jié)構(gòu)、加工簡單，以降低成本。

13.3拉板式彎起器構(gòu)造

13.3.1拉板式彎起器適用于直腹板、斜腹板折線配筋預先張法應力混凝土梁。

13.3.2拉板式彎起器應由直拉板、導向板、U形拉板、軸銷、錨固裝置、減摩套組成（圖1），導向

板的分絲孔內(nèi)應設鋼鉸線減摩套或在分絲孔出口設半徑大於30mm的導向件。

13.3.3彎起器的減摩套應用MGB塑料合金鑄造，銷軸應采用Q345鋼并進行調(diào)質(zhì)熱處理，其余部分

可用Q235鋼加工制造。

13.4拉板式彎起器設計計算

13.4.1拉板式彎起器的強度計算應按照GB50017的規(guī)定進行，其應力分析可采用有限元方法進行，并

應有足夠的安全儲備。

圖1拉板式彎起器結(jié)構(gòu)圖圖2輥軸式彎起器結(jié)構(gòu)圖

13.4.2拉板式彎起器設計計算應包括以下內(nèi)容：

a)導向板的沖剪強度驗算；

b)直拉板與導向板雙面坡口焊接強度驗算；

c)直拉板下部銷孔的承壓強度驗算；

d)U形拉板上部銷孔的承壓強度驗算；

e)直拉板與U形拉板連接銷軸的抗剪強度驗算；

f)U形拉板與臺座抗拔樁上槽鋼橫梁的抗彎、抗剪強度驗算。

g)抗拔樁的抗拔力驗算。

13.5輥軸式彎起器

13.5.1導向輥軸式（或擺輪式）彎起器由雙夾板及分絲輥軸（或擺輪）組成（見圖2），適用于直腹

板折線配筋預先張法應力混凝土梁，設計計算內(nèi)容為：

a)輥軸彎折剪切局部擠壓驗算；

b)拉板局部承壓、整體拉拔驗算；

c)固定螺栓、螺帽驗算；

d)槽鋼彎、剪與局部承壓驗算；

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e)連接栓的剪切、彎折驗算；

13.5.2當采用其他形式的彎起器時，除應滿足上述設計要求外，尚應做現(xiàn)場試驗以確定具體的構(gòu)造尺

寸。

13.5.3音叉式彎起器設計計算類同輥軸式彎起器。

14張拉臺座設計

14.1臺座類型及組成

14.1.1折線配筋先張法預應力混凝土梁宜采用反力梁（柱）式張拉臺座，根據(jù)梁的數(shù)量和現(xiàn)場條件可

選用長線臺座、短線臺座、固定式臺座或拆裝式活動臺座；張拉臺座反力梁可采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)或鋼

結(jié)構(gòu)，張拉橫梁宜采用鋼結(jié)構(gòu)。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)短線臺座組成見圖3。

圖3鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)短線臺座結(jié)構(gòu)圖

14.1.2折線配筋先張法預應力混凝土梁的張拉臺座宜采用固定式反力梁（柱）和活動式張拉橫梁。鋼

筋混凝土臺座主要包括現(xiàn)澆鋼筋混凝土反力梁（柱）、底模、彎起裝置、側(cè)模、內(nèi)模和活動式張拉橫梁；

鋼制臺座主要包括底模、整體外模、內(nèi)模、拼裝式反力梁（柱）與分體式張拉橫梁。端模應與內(nèi)外模骨

架栓接，形成封閉端。

14.1.3長線臺座一次宜預制兩片梁，預應力筋應連續(xù)，兩片梁折線預應力筋交點處應在兩側(cè)反力粱

（柱）間設中隔墻；在中隔墻頂設轉(zhuǎn)向器及導向槽，墻底預留直線筋通孔。

14.1.4折線配筋先張法預應力混凝土梁預應力筋的張拉和放張應分為上、下兩個體系，上橫梁張拉和

錨固向上彎折的預應力筋，下橫梁張拉和錨固梁底直線預應力筋。

14.1.5可采用工具式拉桿代替梁端與張拉橫梁之間的預應力束，通過拉桿進行預應力筋的張拉和錨

固，以節(jié)省鋼絞線；工具拉桿宜采用精軋螺紋鋼筋制作。

14.2臺座設計要點

14.2.1張拉臺座的設計應結(jié)合預制梁的施工、吊裝、存放、架設等現(xiàn)場條件進行。張拉橫梁按受彎構(gòu)

件進行計算，梁端部應采取加強措施；反力梁（柱）按有彈性地基支承的壓彎構(gòu)件進行計算，端部應斜

向上設置牛腿，折線邊線宜與折線鋼絞線中心線平行。

14.2.2反力梁（柱）的地基承載力應滿足受力要求，并應采取措施控制基礎的不均勻沉降變形。

14.2.3鋼制臺座的反力梁（柱）可分段制作，應進行構(gòu)件的穩(wěn)定性驗算。

14.2.4臺座應留有彎起裝置的錨固、拆卸操作和模板移動空間，底模應按設計要求起拱（或反拱）并

預留調(diào)整余地，梁端底模下混凝土板應能承載梁起拱后的集中壓力。

14.2.5彎起器應設置于臺座底板預應力彎起位置，彎起器下宜設置抗拔樁，并驗算其抗拔力。

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14.2.6預應力筋單根張拉宜采用前卡式千斤頂，整體張拉、放張可采用分離式機械鎖緊液壓千斤頂；

前卡式千斤頂安裝在上、下橫梁外側(cè)，機械鎖緊液壓式千斤頂分別安裝在反力梁（柱）與上、下橫梁之

間；千斤頂行程與張拉力應滿足張拉和放張的要求。

15折線配筋先張法預應力混凝土梁的施工

15.1一般規(guī)定

15.1.1折線配筋預先張法應力混凝土梁的模板、預應力鋼筋和普通鋼筋的施工均應符合JTG/T

F50-2011有關規(guī)定。

15.1.2折線配筋預應力混凝土先張梁的制作應在專門的預制臺座上進行，可先對直線和折線預應力鋼

束施加較小拉力（張拉控制應力的20%~50%）固定其位置后，再綁扎非預應力鋼筋，支內(nèi)、外膜，然

后再整體張拉預應力筋達到規(guī)淀的張拉控制應力；也可先綁扎非預應力鋼筋、布置預應力鋼絞線，再進

行張拉和支模；宜采用龍門吊等工具澆筑混凝土并養(yǎng)護，當混凝土強度達到規(guī)定強度后放張；折線配筋

預先張法應力混凝土梁宜采用汽車吊或架橋機安裝。

15.1.3折線配筋先張法預應力混凝土梁施工時，應采取必要的安全技術措施。

15.2施工要點

15.2.1折線配筋先張法預應力混凝土梁的施工準備應包括以下內(nèi)容：

a)確定預制場位置、預制臺座數(shù)量，設計張拉臺座，編制施工組織設計；

b)平整硬化場地，進行臺座施工；

c)進行吊裝設備的安裝和試吊，對現(xiàn)場施工人員進行技術、操作和安全措施交底；

d)進行原材料質(zhì)量檢驗。

15.2.2折線配筋先張法預應力混凝土梁制作的主要工藝流程：施工準備——張拉臺座、彎起固定裝置

安裝、底模施工——鋼絞線下料、安裝——鋼絞線初張拉（單根張拉到低于50%的張拉控制應力）——

綁扎底板、腹板鋼筋——安放內(nèi)模、外?！壴敯邃摻睢摻g線二次張拉（單根張拉到60%～

80%的張拉控制應力，再整體張拉到100%的張拉控制應力）——澆注混凝土并養(yǎng)護——拆除彎起裝置

連接栓——拆內(nèi)外模——放張——出槽、堆放、驗收、封堵端頭。

15.2.3臺座、反力梁（柱）、張拉橫梁施工：

a)地基與臺座：張拉臺座地基的強度和平整度應滿足施工要求，底座和反力梁（柱）尺寸及平整

度均應符合設計要求；臺座預埋鋼板頂面不得高于設計標高，與設計標高相差應在-5mm～0

mm范圍內(nèi)；

b)反力梁（柱）：鋼筋混凝土反力梁（柱）內(nèi)鋼筋網(wǎng)片及預埋鋼板的尺寸及埋放位置應準確；反

力梁（柱）混凝土澆筑應一次完成，并應對其線形及各關鍵部位標高應進行核查；鋼反力梁（柱）

的設置和安裝應保證其穩(wěn)定性。

c)張拉橫梁：張拉橫梁可用型鋼或鋼板焊接制作，應有足夠的剛度和穩(wěn)定性，受力后撓度不得大

于4mm。張拉橫梁應先安裝支架，再安裝下橫梁及相應附件，并調(diào)整好相對位置，最后安裝

上橫梁和千斤頂。

15.2.4彎起器施工：

a)臺座內(nèi)彎起器的固定部分安裝位置應準確、焊接可靠。

b)梁體內(nèi)的彎起器與鋼絞線接觸部位應進行打磨、圓潤處理，安裝定位應準確；固定軸銷安裝前

應采取涂抹潤滑油等措施，以便于拆卸。

15.2.5預應力鋼筋的下料與運輸：

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a)縱向預應力筋下料長度應在拉直狀態(tài)下放線，應在無應力狀態(tài)下下料。

b)預應力筋切斷前應在切口兩端用鐵線扎緊，下料時不得施行任何形式的熱加工，切斷時應采取

措施防止燒傷。

c)預應力鋼束在存放、搬運或穿束時，均采取措施保證預應力筋束不受損傷，不受污染。

15.2.6預應力鋼筋張拉施工：

a)張拉鋼絞線應采用單根張拉與整體張拉相結(jié)合的方法分批次進行，每批均應先張拉下橫梁預應

力束，再張拉上橫梁預應力束。單根張拉應均勻?qū)ΨQ進行，張拉過程中，上下活動橫梁應始終

保持平穩(wěn)，并應檢查每根鋼筋的預應力值，其偏差絕對值不得超過每批張拉值的5%。

b)采用工具式拉桿替代張拉時，工具式拉桿與鋼絞線之間應用連接器連接，連接器應符合GB／

T14370—2007的性能要求。

c)鋼絞線張拉前，應注意根據(jù)每根設計失效長度范圍涂抹黃油、穿入硬塑管或纏塑料膜，進行失

效處理（應力消除）。

d)張拉時宜采用計算機讀數(shù)和張拉力與伸長量雙控制的方法，實際伸長值的偏差應控制在

-6%-+6%范圍內(nèi)，超出范圍須找出原因進行處理后方可繼續(xù)進行張拉。

e)分批單根張拉時，每束預應力筋的張拉力應考慮臺座變形應力損失后確定。

15.2.7張拉放張工藝應符合設計要求，當設計無規(guī)定時，可按以下程序進行：

a)鋼絞線采用砂輪切割機切割，由人工按設計位置將鋼絞線分別穿入下橫梁、上橫梁和彎起器的

定位孔內(nèi)，對需設置粘結(jié)失效段的鋼絞線，應進行失效處理；

b)用前卡式千斤頂將單根鋼絞線張拉至30%～40%控制張拉力，應根據(jù)張拉橫梁變形調(diào)整各根鋼

鉸線張拉力使誤差控制在5%以內(nèi)，綁扎底板、腹板鋼筋、安放內(nèi)外模；

c)將單根鋼絞線張拉至60%～80%控制張拉力，并調(diào)整各根鋼鉸線張拉力使誤差控制在5%以內(nèi)，

綁扎頂板鋼筋；

d)用機械鎖緊液壓式千斤頂（簡稱大千斤頂）頂推下橫梁，將鋼絞線整體張拉至100%張拉控制

力，再用大千斤頂頂推上橫梁，將鋼絞線整體張拉至100%張拉控制力。

e)機械鎖緊液壓千斤頂?shù)膹埨瓏嵨粦磸埨瓡r所需預應力鋼絞線回縮量確定。

f)張拉時預應力鋼筋的斷絲數(shù)量不得超過表6的規(guī)定。

表6折線先張法預應力筋斷絲限值

類別檢查項目控制數(shù)

鋼絲、鋼絞線同一構(gòu)件內(nèi)斷絲數(shù)不得超過鋼絲總數(shù)的1%

g)鋼絞線放張：

1)預應力鋼筋放張時的混凝土強度須符合設計規(guī)定，設計未規(guī)定時，不得低于設計的混凝土

強度等級值的75%；

2)放張前應將側(cè)模、內(nèi)模移出，拆除彎起器固定裝置的連接銷；

3)拆除彎起器的連接銷后用大千斤頂分批次放張，每批先放張上橫梁，再放張下橫梁，交替

進行，直至放張完畢；

4)張拉端的梁端鋼鉸線在無應力狀態(tài)下用砂輪切割鋼鉸線。長線臺座預應力筋切斷順序應由

放張端開始，順序切割至另一端；

5)應根據(jù)梁體技術參數(shù)，計算確定放張步驟，以減少施工時間，避免損傷梁體混凝土。

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15.2.8切割鋼絞線端頭，應在放張完成后進行，切斷時應避免火焰高溫破壞端頭混凝土。

15.3混凝土施工與養(yǎng)護

15.3.1混凝土應采用非活性骨料，滿足可泵性要求。

15.3.2混凝土的拌制速度應與澆筑速度配合，拌制服從澆筑，防止出現(xiàn)漏搗，蜂窩、空洞。

15.3.3冬季施工應用溫水攪拌混凝土，水溫宜控制在