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 1.1 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1.5，抗滑移系数应不小于1.3。 1.2 横梁须有足够的刚度，受力后挠度应不小于2㎜。 1.3 在台座上铺放预应力筋时，应采取措施防止沾污预应力筋。 1.4 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 2.1 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，压杆按素砼设计，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 N j≤αAR j a r m N j—纵向力； α—纵向力偏心系数1.0； A—构件截面面积a×b； R j a—材料抗压强度； r m—材料安全系数。 设等式右边为R，当N j≤R时强度满足要求；N j>R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 N j≤υαAR j a/r m υ—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，一端铰接计算。求出长细比L0/h，查出υ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。 2.2 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1.05，确定台座的设计荷载。 P = nσA n—钢绞线根数； σ—张拉控制应力； A—钢绞线截面积； 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195.3KN。计算时超张拉系数1.05考虑，每根张拉力为205KN，则台座的设计荷载P=23×205=4715（KN）。 2.3 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。 台座长度一般为45米或76米、110米。台座过长，穿束时很不方便，且预应力筋下垂挠度大，对预应力有一定影响。采用ＹC-60型千斤顶张拉时，由于张拉行程的限制，台座长度宜控制在48米以
先张法预应力空心板施 工方案 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
目录
先张法预应力空心板施工方案 一、编制依据 1、《公路桥涵施工技术规范》(JTG/T F50-2011)； 2、《公路工程质量检验评定标准》JTGF80/1-2004； 3、济鱼高速公路LQSG-5合同段两阶段施工图设计； 4、《济徐高速公路建设标准化管理手册》； 5、我单位同类工程的施工经验及现有人员、材料、机械设备等情况； 6、业主、总监办及驻地办各种相关文件精神。 二、工程概况 主线采用双向四车道的高速公路标准，路基宽度28m，设计速度采用120公里/小时；桥涵设计车辆荷载为公路-Ⅰ级；特大桥的设计洪水频率1/300，大、中、小桥、涵洞和路基设计洪水频率1/100。设计有预应力空心板梁的结构物共34座，其中10m板380片、13m板573片、16m板234片、20m板380片，共计1567片。
三、设计要点 1、预应力混凝土空心板按部分预应力混凝土A类构件设计。 设计计算采用平面杆系结构计算软件计算，桥面现浇层参与结构受力，荷载横向分配系数采用铰接板、刚接板法计算，并用梁格法进行检算。空心板顶板计算按单向板和悬臂板计算。并采用空间结构计算软件复核。 2、设计参数 （1）混凝土：C50混凝土重度γ=m3,弹性模量EC=×104MPa。C40混凝土重度γ=m3,弹性模量EC=×104MPa。 （2）预应力筋：采用抗拉强度标准值fpk =1860MPa，公称直径d=的低松弛高强度钢绞线，其力学性能指标应符合《预应力混凝土用钢绞线》（GB/T5224-2003）的规定。Ep=×105MPa，松弛率ρ=，松弛系数ξ=。 （3）竖向梯度温度效应：按《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）规定取值： 竖向日照正温差T1=14℃，T2=℃,A=300mm； 竖向日照反温差T1=℃，T2=℃,A=300mm。
先张法预应力台座设计及优化 陈勇 （长沙市天心城市建设投资有限责任公司） 摘要：本文以介绍江肇高速公路预制场预制空心板台座作为分析研究对象，介绍了先张法预应力台座设计思路、计算方法及方案优化。 关键词：先张法、台座、设计、优化 1工程概况 江肇高速公路预制Y1标位于广东江门市，原为小山丘，通过开挖土方，平整场地建成现预制场，因此预制场地土属超压土，固结情况较好。由现场情况看来，土属红粘土。该区属于亚热带海洋性气候，雨水充沛，年平均气温较高。该项目具有以下工程特点： ①工期较长，从正式生产至结束总共10个月。 ②规格及数量较多，Y1标预制板规格包括6m、10m、13m、16m和20m的板，其中6m空心板160片，10m空心板178片，13m空心板72片，16m空心板320片，20m空心板1386片，共计2116片。 ③受雨季和地基土质影响，因为雨季较长，降水量较大，对排水要求相对较高，土质属粘性土，为防止雨季渗水影响到张力台座正常工作和为使台座整体性更好，先在土基上铺垫15cm碎石垫层，并在垫层上现浇20cm厚槽式台座底板。 2先张法预应力台座设计及优化 2.1 先张法预制台座平面布置方案 根据现场工程情况，选用先张法张拉台座为整体框架式台座。考虑龙门吊跨径布置及提运方便，规划设计7个长条形张拉槽位。张拉槽总长131m，总宽20.8米，占地面积共计2724.8m2。预应力台座布置平面图如下：
2.2 台座设计及验算 该台座为整体框架式张拉台座，其传力柱横截面为60cm×60cm，传力柱之间用扁平矩形截面联系梁连接，传力柱和联系梁都是C40砼，底板为厚20cm的C30砼。端横梁设计可选用钢筋混凝土和钢结构结构两种方案，分别进行验算比选。 2.2.1采用钢筋混凝土端横梁方案 钢筋混凝土端横梁采用C40混凝土，主筋采用直径28的Ⅱ级钢，箍筋为直径12mm的Ⅱ级钢筋；传力柱主筋采用直径25mm的Ⅱ级钢筋，箍筋为直径8mm的Ⅰ级钢筋；联系梁主筋采用直径12mm的Ⅱ级钢筋，箍筋为直径8mm的Ⅰ级钢筋；底板采用的纵向筋为直径12mm的Ⅱ级钢筋和横向为8mm的Ⅰ级钢筋。为提高张拉端稳定性，在张拉端横梁下面浇筑厚1.5m基础C25混凝土。 1）墩台自重 墩台及牛腿部分总重：P=365.82kN，其作用点距牛腿与传力柱身结合处1.42m，计算可得，抗倾覆安全系数K＞1.5，抗滑移安全系数K＞1.3。 由于该张拉台座属于整体框架式台座，且张拉力与传力柱轴线重合，该轴心力对传力柱产生弯矩可以不用计算。 2）传力柱截面设计验算： 由于该传力柱为轴心受压，计算时取中间槽，同时张拉2条13米边板，旁边2槽同时张拉1条20米边板的最不利情况的传力柱，轴力即为张拉产生的合力：Nj=4491.9 kN 设计构件截面为正方形截面，边长a=600mm，由于有联系梁参与工作，因此最长杆节应取两联系梁之间的任一节10000mm，计算长细比λ=16.7，可查得弯曲系数φ=0.84；纵向钢筋配筋率为μ’=1.1%。 传力柱采用的是C40砼，砼的抗压设计强度Ra=23MPa,纵向钢筋的抗压设计强度
1.编制依据 1.1与业主签订的工程承包合同及总监办下发的监理手册； 1.2青岛市即墨至平度（新河）高速公路工程第1合同段招标文件； 1.3青岛市即墨至平度（新河）高速公路工程第1合同段投标文件； 1.4山东省交通规划设计院《青岛市即墨至平度公路第一合同段 （KO+OOL K6+OO0）两阶段施工图设计》（二00五年三月）； 1.5本合同段工程施工涉及的相关规范、规程的技术标准； 1.6现场施工调查情况； 1.7现场的机械配备现状、施工技术力量； 1.8以往类似工程的施工经验； 1.9总监办审批的《实施性施工组织设计》； 1.10总监办审批的《总体施工进度计划》； 2.工程概况及施工条件 2.1工程概况 本桥位于即墨市境内，中心桩号K1+905桥梁为6跨20米分离式立交，全长120米，主线横跨一条河流，与河流交角60 ?o本桥位于右偏曲线内，曲线半径为3387.938，左幅超高2%。 桥梁主要概况如下表所示： 里程桩号中心里程：K1+905起点里程：K1+842.5、终点里程：K1+967.5 桥梁名称马山互通式立体交叉大桥桥长：120 米桥跨形式：6孔、一孔20m与被交河道呈60 ?交角桥下净空：宽：20m高7.82m 下部构造： 桥墩基础直径1.5 米钻孔灌注桩，桩长22米，共20根钻孔灌注桩
钻孔桩间设系梁，长6.22 米、宽1 米、高1.2 米，系梁共10 根 墩身柱式墩。墩身直径1.3 米，上设盖梁，全桥共20根墩柱平均高7.82 米 桥台基础：直径1.3 米钻孔灌注桩，桩长22米，共4个桥台、16根钻孔灌注桩 矩型承台，长10.1 米、宽6米、高1.5 米，共4个承台台身双肋板式桥台、全桥共四个分离式桥台，台身平均高度6 米 上部构造梁板类型先张法预应力混凝土空心板梁 长度单跨20米，左右分离6跨 桥面铺装现浇C50砼10 cm,三油二毡防水层，上铺10 cm沥青混凝土铺装 护栏C25钢筋混凝土底座，①804钢管护栏 支座圆板式橡胶支座，型号GYZF425%51; GYZ250< 49 伸缩缝参考XFII －80 型 附属工程桥头搭板C25钢筋混凝土 锥坡护坡M7.5水泥砂浆片石 台后回填透水性材料 路面沥青路面 管箱托架间隔2 米，桥头及桥尾各加一节接头管箱
预应力混凝土空心板施 工方案 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN
预应力混凝土空心板 A、预制空心板台座 先张法预应力台座，张拉台座为C25钢筋砼墩式结构，台面即底层为C25砼，表面为水磨石面层做成底模。张拉横梁用30mm钢板焊成，一端为固定端，设置拉杆长由端头到台面，以减少钢绞线的浪费，另一端为活动端。横梁设计验算最大张拉力时，挠度变形不超过2mm。为使台座具有足够的强度、刚度和稳定性，不致使台座承受全部预应力筋的拉力时，台座变形、失稳，在设计张拉台座结构时进行台座的稳定性和强度验算，使其抗倾覆安全系数大于，抗滑移系数大于。 B、钢绞线和钢筋制作安装 钢绞线和钢筋统一在钢筋棚内制作、编号和堆放，钢筋和钢绞线在施工前分批抽样进行物理性试验，其性能强度满足设计要求，经监理工程师认可才能使用。安装工作：先将U型钢筋分布倒放于台面作垫衬，再布钢绞线，然后预拉钢绞线，预拉前按设计将预应力失效胶管穿入两端钢绞线，扶正U型筋，开始绑扎安装。钢筋绑扎注意将扎丝头转向上、下两侧的四周，以防气囊取出挂破，同时特别注意内模定位筋制作和绑扎的准确性。 C、张拉与锚固 预应力钢绞线采用千斤顶进行单根单向张拉，并分两次进行，第一次为预拉，即提供绑扎钢筋，待钢筋绑扎完毕在浇筑砼前最后张拉到设计值。张拉预应力采取张拉力伸长值双控制施工。张拉程序为0→初应力→100%δcon（持荷2min，锚固）(δcon为张拉时的控制应力)。张拉中，实际伸长量在计算伸长量±6％范围内为正常，否则应查明原因，在锚固后，预应力筋对设计位置的偏差不得大于5mm。 锚固：张拉时锚固固定端和张拉端用锚环楔片锚固，卸张后梁体靠混凝土的握裹力锚固，锚固后的变形控制在6mm以内。 D、模板 底模为精细磨平的水磨石砼台面板（两边镶角铁）。边模为4米一节拼装的定型大块新制钢模侧模，安装模板时用龙门吊上的电动葫芦与人工配合，模板
法预应力板梁施工方案 一、工程概况 旅游产业大道东段（佟沟至白清段）公路新建工程二标段落现共有先法预应力板梁422片，其中10m的有29片，13m的有203片，20m的有116片，集中在预制场预制。板梁为上部主要承力结构，其预制安装为中桥的关键工序。为确保预应力板梁百分之百合格，必须建立健全质量保证体系，制定切合实际、符合规要求的方案，加强现场管理，落实各项技术保障措施。 二、总体要求 1、钢筋加工，绑扎、焊接符合设计要求。 2、钢绞线的存放、安置、拉均符合规要求。 3、梁板外露面光洁平整，砼强度符合设计要求。 4、梁板的长度、断面尺寸及拱度值符合设计及《公路工程质量评定标准》。 5、板梁的运输、堆放应符合力学规律，安装情况应符合安全操作规程及质量评定标准。为保障预制场坚实、稳定、平整、卫生、不积水，对原地面推平碾压后，对场地进行硬化。场地硬化时，设置0.2%的横坡，四周挖好临时排水沟，确保场雨水或施工用水排放。 三、设备人员动员周期和设备、人员、材料运到施工现场地方法 1、组织机构
预制梁场自检体系：
2、总体布置 1、场地的处理 为保障预制场坚实、稳定、平整、卫生、不积水，对原地面推平碾压后，采用10cm厚C20#素混凝土对场地进行硬化。场地硬化时，设置0.2%的横坡，四周挖好临时排水沟，确保场雨水或施工用水排放。（预制场平面图） 公 路 道 路 13m板梁3条梁槽 1#梁槽 2#梁槽 3#梁槽 1 m 、 2 m 板 梁 2 条 梁 槽 1 # 梁 槽 2 # 梁 槽 砼拌合站 料仓1 料仓2 料仓3料仓4 宿舍 办公室 空心板梁预制场平面图
先张法预应力筋张拉台座设计计算书一、计算简图（如下图）： 二、张拉台座稳定性验算（包括倾覆稳定性和滑动稳定性验算） 1、计算公式 （1）、倾覆稳定性按下式验算：
K0= M1/M = M1/Ne ≥1.50 （2）、滑动稳定性按下式验算： K c= N1/N ≥1.30 式中：K0—抗倾覆安全系数； K C—抗滑动安全系数； M1—抗倾覆力矩，由台座自重和土压力等产生； M—倾覆力矩，由预应力筋的张拉力产生； N—预应力筋的张拉力； e —张拉力合力作用点到传力墩倾覆转动点O的力臂； N1—抗滑动的力，由台面承受的水平反力、土压力和摩擦力等组成。 2、有关计算数据 （1）、台座受力计算宽度：B=6.80m（见上图）； （2）、台座前土体的容重：γ=1.8t/m3; （3）、台座前土体的内摩擦角：φ=35?； （4）、台座与土体间的摩擦系数：f=0.40（台座地基经压实后再填30cm厚碎石）； （5）、台面抵抗力：μ=28t/m（按有关资料的经验数据：台面厚60mm时为15～20t/m；台面厚80mm时为20～25t/m； 台面厚100mm及大于100mm时为25～30t/m）； （6）、台座砼采用C25。 3、抗倾覆验算（对O点取矩）
（1）、抗倾覆力矩（忽略台座后面的土压力和牛腿自重）：M1 =G1L1＋G2L2 = 2×3×6.80×2.4×(3/2＋4.5)＋0.3×4.5×6.80×2.4×4.5/2 = 587.52＋49.57= 637.09 t （2）、倾覆力矩： M = Ne = 246.4×0.35= 86.24 t-m。 （3）、抗倾覆安全系数： K0 = M1 / M = 637.09 / 86.24 = 7.39 >1.50（安全）。 4、抗滑动验算 （1）、台面反力： N0 = Bμ = 6.80×28 = 190.40 t。 （2）、台座与土体间的摩擦力： F = F1＋F2 =（G1＋G2）×f =（2×3×6.80×2.4＋0.3×4.5×6.80×2.4）×0.4 =（97.92＋22.03）×0.4 = 47.98 t 。 （3）、台座后最大的土压力Ep：
拉索施工方案 一、拉索体系 本工程拉索采用公称直径为7mm、抗拉强度为1670MPa的低松驰高强度镀锌钢丝。分别采用了PES（C）7-265、409和499三种规格拉索，各14、54以及52根。全结构共有120根拉索，约290吨（钢丝净重），最长索长为29.48m，单根最大重量为7.5t。 本工程拉索最主要特点是大规格，特别是7×511将是国内最大的索具规格，其锚具形式和尺寸详见下图。由于拉索规格超出常规，其制作、检验、运输、安装以及保护的难度非常大。 二、节点形式 结构主要节点形式：
屋面梁交叉节点 底部梁交叉节点 中部梁交叉节点 三、结构状态图 由设计要求知，拉索张拉前用支撑承托2～3层结构，拉索张拉完成后拆除支撑，开始施工三层以上结构。以A区为例，张拉拉索时结构状态如图所示。 张拉拉索结构整体状态图
四、拉索主要施工程序 根据以上设计总体施工顺序，初步制定如下拉索施工顺序： 材料进场 ） 第四阶段：第二批张拉施工
五、安装前准备 1）平面堆放 根据现场平面布置安排，我们主要需要一片临近结构、尺寸约为15×35的地方用于拉索到场的临时堆放和预绷紧场地。如下图1示。另在砼体周边、地下室顶板布置卷扬机，布置大致位置见下图。 总平面布置图 2）预绷直 为了消除由于前期各种原因引起的残余应力，尽量使拉索安装时
处于直线状态，制作预绷紧台座对拉索进行先绷直。台座为混凝土承压结构，最大承载力为800T。预绷直以拉索绷直为准，约为400~600T。如下为预绷紧台座示意图: 受压柱：面/底筋：8 22; 腹筋：4 18; 箍筋：4 10@200 1：混凝土强度为40； 2：1000厚固定砼垫块以及调整垫块内 配置5层 16网片筋，100×100×100拉索预张拉台座 3）水平运输 每根索采用小车运输的方法，拉索预绷直后，按编号运输至靠近结构的塔吊周边。一般每根拉索最少用3辆小车运输，小车最小间距为3m。拉索装车前应加强拉索锚具保护，以防止运输过程中锚具螺丝被损坏。运输过程中，应确保小车同步运行，避免小车侧翻或拉索掉落小车。以下为小车设计大样图，车总高应小于500mm。
先张法板梁预制场台座计算书 1）概述 因13米、16米这两种不同跨径空心板梁的角度、钢绞线位置及数量各不相同，张拉台座设计必须根据以上两种不同跨径的空心板梁总体施工计划进行设计，以满足施工进度的需要。按照总体施工工期及施工图纸的不同安排初步考虑先全部预制16米板，待16米板全部浇筑结束再行安排13米板的浇筑任务。预制场采用通长承压槽式台座结构，单个截面面为（60×80cm）的钢筋砼结构，全长70米（预制场整体布置图见后附图）。 2）台座结构形式与具体几何尺寸 张拉台座采用槽型结构，主要由底板、承压杆、横系梁和张拉横梁、定位板等组成。底板由20厘米厚C25砼铺设而成，台座面板右5cm厚C30混凝土浇筑而成，上铺8mm厚钢板作为梁板预制底模。承压杆按轴心受压构件计算，张拉端钢筋横梁按简支受弯构件计算。 具体几何尺寸初拟如下： 承压杆为钢筋砼构件，砼设计标号为C30，断面尺寸为： 40cm*60cm（宽*高）90cm*60cm 。承压杆配有4φ12螺纹钢，箍筋用φ8，间距为25厘米，两承压杆的间距为174cm。 张拉横梁用3.5厘米厚钢板采用特种焊接方法焊成如下图所示形状。图中阴影部分为钢材。张拉时，钢绞线位置与张拉横梁中心、中间支撑梁基本重合，误差控制在5mm内。
3）台座验算 I：承压杆强度验算 承压杆按轴心受压构件计算，计算长度L 取两联系梁之间的距离取10米。 杆件允许轴心荷载按下列公式计算。 N 允= ∮ r b (R a ·A/r C + K g ’·A g ’/r s ) 台座承压杆件断面：（40*60cm） N 允 =0.81*0.95(17.5*106*0.8*0.6/1.25+340*106*4.52*10-4/1.25) =5.27*103KN ∮——钢筋砼构件纵向弯曲系数，查表得0.81 r b ——构件工作条件系数，取r b =0.95 r c ——砼安全系数，取r c =1.25 R a ——砼抗压设计强度，查表R a =17.5MP? A——构件截面面积 r s ——钢筋安全系数取r s =1.25 K g ’——纵向钢筋抗压设计强度，查表R g ’=340 MP? A g ’——纵向钢筋截面面积，按4根φ12，A g ’=4.52cm2 N 允 ——计算纵向轴压力(已计入荷载安全系数)
保沧高速C6合同段崔尔庄互通立交 先张法张拉台座设计及施工方案 1台座形式 张拉台是先张法施以预应力的主要设备,它承受预应力筋在构件制作时的全部张拉力。张拉台座必须具有足够的强度和刚度，其抗倾覆安全系数应≥1.5，抗移系数应≥1.3。同时固定横钢梁(锚箱)与活动横钢梁(锚箱)必须有足够的刚度，受力后挠度应不大于钢梁的最大挠度。 工程选用框架式台座，根据施工要求，现场设计采用六线长线台座，台座设计长度为91.4m，宽度15m，每线可同时生产6片13m 空心板或5片16m空心板。平面布置图见附图。空心板全部采用公称直径φj15.24预应力1860MPa低松驰钢绞线，单根钢绞线控制应力1395Mpa。因同时有13米和16米板，所以在13米板及6米板两端底胎下设横梁，以防钢绞线放张后空心板起拱把板两端底胎压坏，同时横梁减小了纵梁的长细比，大大提高了纵梁的稳定性。横梁主筋为8根(及11根)16mm螺绞钢筋,箍筋为φ，底胎为10 cmC30砼上覆钢板。在本工程中，在中心纵梁内预留了养护用的水管，每10m设置一丁字接头伸出纵梁外，在空心板养护时直接在其上接软管，省时省力，同时在每两个较近横梁中间埋设了横向排水管道，将养护时的流水排到台座一侧流回台座旁的养护水池内。 2台座结构设计及验算 台座纵梁为轴心受压状态。采用C30混凝土，f c=15Mpa A c=350×
600=210000mm2;纵筋为616螺纹钢筋,箍筋为φ8@200，616钢筋面积A g=1206mm2,f g=310MPa.钢绞线公称直径为140mm2。 ①设计荷载计算: P=nδA=12×1395MPa×140mm2 =2343.6KN ②强度验算: N=f g×A g+f c×A c =232.5×1206+15×210000 =3430.395KN N/P=1.5>1.3 故其结构满足轴心受压要求。 ③抗倾覆验算(设O点为旋转中心): 传力柱每m自重： q1=0.6×0.3×25KN/m3=4.5KN/m 台座: q2=0.85×0.6×0.5×25KN/m3=6.375KN/m q3 q3=0.5×1.5×0.6×25KN/m3=11.25KN/m q4=2.8×0.8×0.5×25kN/m3=28KN/m 锚箱: m1=700Kg×9.8N/Kg/1000×17.8m=122.108KNm 钢筋砼横梁: m2=1.5m×1.2m×0.3m×25KN/m×16.9m=228.15KNm 平衡力矩： M= q1×16×8+q2×17.8+q3×17.2+q4×15.5+m1+m2=1667.233KNm 倾覆力矩： M2=3053.622KN×0.3m=916.087KNm 抗倾覆覆安全系数：
先张法台座设计及施工 张拉台座是先张法施以预应力的主要设备，它承受预应力筋在构件制作时的全部张拉力。张拉台座必须具有足够的强度和刚度，其抗倾覆安全系数应≥1.5，抗移系数应≥1.3。同时固定横梁与活动横梁必须有足够的刚度，受力后挠度应不大于钢梁的最大挠度。先张法是在台座上张拉预应力钢材，然后浇筑水泥混凝土以形成预应力构件的施工方法。先张法台座按构造形式分为框架式、槽式、墩式，施工中以框架式台座应用最广。 工程概况。阜朝高速公路22标20米先张空心板梁，全部采用预应力1860MPa低松驰钢绞线，单根钢绞线张拉控制应力1395MPa，空心板梁设计规格普遍为19.96m(长)×1.49m(宽)×0.9m(高)，单块板梁配置18根钢绞线，其中顺治沟大桥有14片边梁为20根钢绞线。经方案选择采用框架式台座。 1 设计依据及设计要求 1.1 设计依据 (1)技术资料。该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 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10槽，设计纵向两排台座，台座设计长度为64.6m和62.2m，每排采用5线长线台座，宽度为14.65m。每线可同时生产3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400mm（宽）×500mm （高），中间4根纵梁规格为700mm（宽）×500mm（高），配8根Φ16螺纹钢筋和φ10＠200箍筋。两头设立端承台，规格1600mm（宽）×1500mm（高）。每4.5m设置一道500mm（宽）×1000mm（高）横向联系梁，共十三道，横系梁主筋为6根Φ12mm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)先张梁台座验算。 此台座纵梁为压杆传力柱式结构，主要验算纵梁是否满足受压要求。 将混凝土纵梁设为轴心受压状态，1=10=4.5m，选取中纵梁计算。纵梁设8根Ф16主筋。轴心力N`=1395Mpa*140mm2*20根=3906000N=3906KN 由于10/b=4500/500=9，得Ф=0.99 现浇C30砼，f c=15Mpa，A c=500*700=350000mm2 8Ф16钢筋面积：A g=1608mm2，f g=310Mpa N＝Ф*(f g* A g+ f c* A c)=0.99*(310*1608+15*350000)=5690995N=5691KN>N`=3906KN 满足轴心受压要求。 (2)端横梁验算。 ①钢梁端均布荷载q=(1395*140*20)/2.19=1783.6KN/m ，且l=2.19m, f=310Mpa M max=ql2/24=1783.6*2.192/24=356.4KN·m 钢梁需要截面抵抗矩为：W= M max/f=356.4*106/310＝1150*103 mm3 设计中采用2根16Mn56工字钢，Wx=2416.68*103*2=4833.37*103>1150*103 mm3②钢梁剪力：V=0.5ql=0.5*1783.6*2.19=1953 KN 钢梁剪应力：τ=V/A=1953*103/(146.15*102*2)=66.8Mpa 先张法预应力空心板施工 1制梁台座、台面及底座设置 先张空心板张拉台座采用钢筋混凝土重力墩台式台座。台座采用C25混凝土，台面混凝土为C25，厚度20cm。先张梁横梁采用40×50×260cm组焊钢梁。 先张梁台座面上采用5mm厚钢板焊铺于混凝土台面上。台座宽度与梁体底宽相同，设置长度已考虑斜交梁的预制。 为防止施工时台座出现沉降及位移，在台座施工前对张拉端及固定端台座地基进行加固，并在牛腿两侧及台面上每片梁中间布设水准点，初期每天观测一次，若连续三天出现大于1mm的不均匀沉降时，采取必要的措施对台座进行加固；若初期无沉降或出现均匀沉降，可适当延长观测时间。沉降趋于稳定后定期观测，发现异常，及时解决。 2模板制作及安装 梁体的外模均采用厂制大块定型钢模板，面板采用6mm厚冷轧板，后背∠56×50角钢及[12槽钢。模板每节长5m，模板的周转期按1d计算。安装前和拆除后除锈并涂刷脱模剂。内模采用定型活动式组合型钢模板。 梁体的外模板安装均用边包底办法：下口用钢支架支撑或木楔加撑牢靠，上口用螺杆拉接，用斜撑将模板调整顺直。 内模采用特殊加工的定型活动式组合钢模板，分1.5m和1m长两种规格。模板位置靠定位钢筋控制，内部支撑用钢筋定型架支牢。为保证顶板厚度，内模上用特制的垫块与顶板钢筋支撑牢固，在施工中由专人负责检查加固定位。 为保证内模的顺利拆除，内模每次使用前必须清理并刷脱模剂；外模板安装及拆除均用25t龙门吊起吊。 3钢筋加工 钢筋加工在加工棚内集中加工，小平板运至现场绑扎制作成型。在钢筋加工棚内，加工成型的钢筋必须分类堆放，并做好标识，内容包括规格、型号、用途等，堆放时下垫枕木。 进场钢筋应按《规范》要求分批验收及复检，每批(同品种、同等级、同一截面尺寸、同炉号、同厂家生产的60t为一批)内任选三根钢筋，各截取一组试样用于拉力、冷弯及焊接试验。 对于检查合格的产品妥善地放置于钢筋堆放场内，保证不锈蚀，不腐蚀。对 施工技术方案 仪征市X202赵巷小桥上部结构为先张法预应力空心板梁，共16片，均在扬州润昊预制厂预制，本预制场设置预制坑槽4道。 一、主要设备：双龙门桁车，混凝土拌和站1套，平板振动 器2台，插入式振动器3台，先张预应力张拉设备2套，翻斗车2辆。使用前完成检修校验工作。在成批预制前，对空心板先作生产性试验，并同时对预应力钢筋作强度及松弛试验。 二、施工用料： 预应力钢铰线：采用符合GB/T5224-2003标准的高强度低松弛钢铰线，直径Φs=15.2mm,f pk=1860MPa,松弛率≤2.5%，弹性模量Ep=201MPa. 预应力梁板采用C50混凝土。具体预制板梁跨径、片数等见下表。 预制梁统计表 三、施工顺序：场地整理→制台座→预应力筋张拉→钢筋绑扎→立侧模、端模→浇筑底板→立芯模→浇筑梁肋及上部砼→拆模、养生→放张→出坑。 （一）预制台座及起重设备 本预制场采用槽式长线张拉台座进行空心板梁的预制施工，共设4槽，长度均为68.8米。 张拉台座主要受力构件为传力柱，由C30钢筋砼浇筑，取其截面尺寸为70cm×50cm，传力柱之间净距取：(梁宽)1.0m+(工作空位)0.2m ×2=1.40m；为保证台座刚度和稳定性设置了横向连续梁，由C30钢筋砼浇筑，其间距为5.0m（或5.5m），其截面尺寸为40cm×20cm；出于安全保守设计，台座端部设置了重力墩，由C15片石砼浇筑；预制底座为厚0.8cm钢板，并涂抹脱模剂，使空心板梁底面平整，光滑美观。 因采用多根整体张拉工艺，在台座一端设张拉台，由固定横梁、活动横梁、螺丝杆锚具、定位钢板、工具锚和两台大吨位千斤顶组成，另一端为固定端，由固定横梁、螺丝杆锚具、定位钢板、工具锚组成。 预制场内设置起重能力50t的自行龙门吊机两台，其中一台龙门吊上安装2t行车一台，以供浇筑砼用。龙门吊采用双轨，跨度为8m，起重净空高度为6m。龙门吊驱动行走装置采用XWEX型摆线针减速器，时速为每分钟12—16m。 （二）先张法预应力筋的张拉 对于夹片式有自锚性能的锚具，当使用高强度低松弛预应力筋时张拉程序为：0→初应力→бk（持荷2min）。正常初应力值采用10%бk，因初张采用单根张拉，油表读数偏小，为使读数准确，必要时初应力采用15%бk。 因采用整体多根预应力筋张拉，张拉时必须使它们的初始长度一致，张拉后每根力筋的应力均匀。钢绞线初始长度为67.4米。 总体张拉方法为：先用1台25T小油顶逐根张拉钢绞线至初应力，拧紧端头螺帽，然后采用2台220T大油顶同时多根整体张拉 先张法台座设计及检算 张拉台座是先张法施以预应力的主要设备，它承受预应力筋在构件制作时的全部张拉力。张拉台座必须具有足够的强度和刚度，其抗倾覆安全系数应≥1.5，抗移系数应≥1.3。同时固定横梁与活动横梁必须有足够的刚度，受力后挠度应不大于钢梁的最大挠度。先张法是在台座上张拉预应力钢材，然后浇筑水泥混凝土以形成预应力构件的施工方法。先张法台座按构造形式分为框架式、槽式、墩式，施工中以框架式台座应用最广。 我项目部共预制先张空心板梁314片，其中20米空心板梁72片、18.2米空心板梁42片、13米空心板梁120片、10米空心板梁80片。现以20米空心板梁的应力状态对先张台座进行验算。20米先张空心板梁，预应力筋采用1860Mpa低松弛钢绞线，单根钢绞线张拉控制应力1395Mpa，空心板梁设计规格普遍为19.96m（长）*1.49m（宽）*0.9m（高），单块中梁配置18根钢绞线、边梁配置20根钢绞线。经方案选择采用框架式台座。 1、设计依据及设计要求 1.1设计依据 （1）技术资料。该桥工程设计图纸及有关文件。 （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 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 采用框架式台座，根据施工及进度要求，并排设7槽长线台座，台座设计长度为90m，宽度为18.76m。每线可同时生产4片空心板梁，台座需承受391t 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），台座纵梁规格均为400mm（宽）*800mm （高），配8根Φ25螺纹钢筋和φ10@200箍筋。两头设立端承台，规格5000mm （宽）*1500mm（高）。每4.5m设置一道300mm（宽）*500mm（高）横向连 预应力先张空心板梁施工方案 一、施工准备 （一）、拟定台座方案 1、总体布置：台座主要由固定端钢横梁、张拉端钢横梁、张拉端活动梁、钢筋混凝土传力梁、中横梁及底座组成，采用长线法施工，张拉台座长63米，整体采用框架式结构。预应力采用整体张拉，共设5条生产线，每条线可生产20.0米梁3片或者13.0米4片。 2、场地准备：预制梁场地为80m×50m原地面用5%的生石灰处理压实度达85～90%。龙门吊轨道基础，采用砼基础，基础挖深30cm，采用5%灰土分三层用电夯回填，灰土上面用400×400mm C25砼浇注，预留钢筋卡钢轨，砼内采用φ14 mm钢筋4根、箍筋φ8@200 mm。 3、中横梁、传力梁和端梁的施工：中横梁尺寸300×400 mm在原地面下挖60cm，人工夯实，绑好钢筋浇注C30砼，传力梁尺寸600×600 mm 部分开挖60cm，人工夯实，绑好钢筋，立好模板，进行C30钢筋砼浇注。，传力梁、中横梁在施工前准确测量放样，确保轴心偏位在2cm之内，严格控制截面尺寸和强度，端横梁与传力梁的预埋铁板焊接成整体，端横梁采用400 mm×2400mm（横向承载面），600mm×2400mm（竖向承载）的20mm厚钢板焊接成整体。 4、台座底模施工：底模质量直接关系到空心板梁的外观质量，在基础上浇筑15cm厚的C20素砼垫层，并且预埋7-10cm长的钢筋或用冲击钻打眼，埋入膨胀螺栓，将预埋钢筋顶端抄平与10号槽钢焊接上铺5mm厚钢板，底模板制作必须平整、光滑、排水畅通。 （二）、侧模板配置：空心板梁侧模板，采用新加工的大块钢模板，每节长4米，面板采用δ=3mm钢板，水平肋和纵向肋用[ 80×80mm槽钢制成，肋间距不超过60cm，模板加工数量为20 m中板2套，边板1套；13m 中板2套，边板1套。 （三）、芯模：空心板梁芯模均采用橡胶气囊。规格及数量分别为：13米空心板直径260mm的2套，20m米空心板直径7200mm的2套。 （四）、材料检验 1、钢绞线：先张梁钢绞线采用φj 15.20钢绞线，R b y=1860MPa，Ey=1.95×105MPa，低松驰钢绞线。空心板梁所用的钢筋、钢绞线，进场后必须进行复试检验合格方可使用，材料取样自检合格后报监理抽检，合格后指定位置存放，且做好标识牌，注明批号、品种、规格、产地、检验是否合格等内容。 2、砼为商品砼公司提供。 （五）、设备配置 先张空心板梁砼施工，先张梁场配置2台30T龙门吊，30T龙门吊采 预应力张拉标准施工方法图文教学 a）张拉钢筋；b）浇筑混凝土；c）放松或切断预应力筋 1-锚具；2-台座；3-预应力筋；4-台面；5-张拉千斤顶； 6-模板；7-预应力混凝土构件 （先张法） （后张法示意） （后张法示意） （后张法示意） 一、预应力筋及管道 （一）预应力筋 （1）每批钢丝、钢绞线、钢筋应由同一牌号、同一规格、同一生产工艺的产品组成。 （2）预应力筋进场时，应对其质量证明文件、包装、标志和规格进行检验，并应符合下列规定： 1）钢丝检验每批重量不得大于60t；从每批钢丝中先抽查5%，且不少于5盘，进行形状、尺寸和表面质量检查，检查不合格，则将该批钢丝全数检查。从检查合格的钢丝中抽查5%，且不少于3盘，在每盘钢丝的两端取样进行抗拉强度、弯曲和伸长率试验。试验结果有一项不合格则该盘钢丝报废,并从同批次未试验过的钢丝盘中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验。如仍有一项不合格，则该批钢丝为不合格。 2）钢绞线检验每批重量不得大于60t；从每批钢绞线中任取3盘，并从每盘所选的钢绞线端部正常部位截取一根试样，进行表面质量、直径偏差和力学性能试验。如每批少于3盘，应全数检验。检验结果如有一项不合格时，则不合格盘报废，并再从该批未试验过的钢绞线中取双倍数量的试样进行该不合格项的复验。如仍有一项不合格，则该批钢绞线为不合格。 3）精轧螺纹钢筋检验每批重量不得大于60t；对其表面质量应逐根进行外观检查，外观检查合格后每批中任选2根钢筋截取试件进行拉伸试验。试验结果有一项不合格，则取双倍数量的试样重做试验。如仍有一项不合格，则该批钢筋为不合格。 （4）存放的仓库应干燥、防潮、通风良好、无腐蚀气体和介质。存放在室外时不得直接堆放在地面上，必须垫高、覆盖、防腐蚀、防雨露，时间不宜超过6个月。 （5）预应力筋安装时应注意： 预应力筋宜使用砂轮锯或切断机切断，不得采用电弧切割。 （二）管道与孔道 1．后张有粘结预应力混凝土结构中，预应力筋的孔道一般由浇筑在混凝土中的刚性或半刚性管道构成。一般工程可由钢管抽芯、胶管抽芯或金属伸缩套管抽芯预留孔道。浇筑在混凝土中的管道应具有足够强度和刚度，不允许有漏浆现象，且能按要求传递粘结力。 4．管道的其他要求 先张法台座设计及施工 郑新伟1，曹敏2 (1．浙江省水电建筑安装有限公司，浙江杭州 310051； 2．浙江省水利河口研究院，浙江杭州 310020) 摘要：张拉台座是先张法施以预应力的主要设备，需承受预应力在构件制作时的全部张拉力，必须具有足够的强度和刚度。对先张拉台座的设计与施工主要技术作了介绍。 关键词：先张法；张拉台座；台座设计；台座施工 张拉台座是先张法施以预应力的主要设备，它承受预应力筋在构件制作时的全部张拉力。张拉台座必须具有足够的强度和刚度，其抗倾覆安全系数应≥1.5，抗移系数应≥1.3。同时固定横梁与活动横梁必须有足够的刚度，受力后挠度应不大于钢梁的最大挠度。先张法是在台座上张拉预应力钢材，然后浇筑水泥混凝土以形成预应力构件的施工方法。在经济效益上，先张法施工可节约后张法施工所消耗大量预应力锚具、波纹管等材料，经济论证先张法台座适合大型预制场，或大型桥梁板梁用先张法施工，可大大节省工程成本。先张法台座按构造形式分为框架式、槽式、墩式，施工中以框架式台座应用最广。 工程概况。宁波港北仑港四期集装箱码头公路桥，桥梁设计荷载为汽－20，集装箱牵引拖挂车。桥面宽50m，桥梁基础为1000mm口径钻孔灌注桩，上部结构为先张法预应力钢筋混凝土16m空心板梁结构。空心板梁全部采用预应力1860MPa低松驰钢绞线，单根钢绞线张拉控制应力1456MPa，空心板梁设计规格为15.57m(长)×0.98m(宽)×0.65m(高)，单块板梁配置14根钢绞线。空心板梁采用先张法施工。经方案选择采用框架式台座。 1 设计依据及设计要求 1.1 设计依据 (1)技术资料。该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 (1)要求空心板梁预应力钢筋强度标准值达到1820MPa，张拉控制应力 1456MPa。 (2)要求在设计要求工期内完成全部板梁的预制工作。 2 台座设计 2 1 台座形式 工程选用框架式台座，根据施工要求，六线长线台座台座设计长度为68 2m，宽度为15m。每线可同时生产4 受六线1800t的张拉力。先张法框架式台座平面图见图1。 先张法预应力空心板桥梁施工工艺 先张法预应力空心板生产工艺 1、模板的制作与加工：模板可选用钢模或木模，根据生产构件的数量而定，构件使用异型模板或模板周转次数较少时，应使用木模。为使模板在周转过程中不产生较大变形，在模板的主要结构部分可采取钢板加固或用镀锌铁皮包裹木板，以保证构件表面平整、光滑。生产的构件属于标准构件或生产数量较大时应采用钢模板，在端部配置木板。 2、模板加工：模板支立要牢固，缝隙要严密，钢模应无锈蚀，颜色一致，模板应清扫干净。模板内侧应涂刷隔离剂，涂刷要均匀，要防止把隔离剂涂刷在钢筋和钢绞线上，这样会降低钢绞线的握裹力。支立外模时，已加工成型的定型模板应按设计位置顺序编号，在台座上组合，模板外侧用三角支撑固定，缝隙严密，严防跑模。铺设胶囊：先张法预应力梁(板)一般跨度较小，梁(板)较薄，空心断面偏小，内模多采用充气胶囊，为防止胶囊浮起，可每隔50cm设置圆形箍筋套，固定在底层和前后钢筋上。 3、锚具检验：锚具使用前必须进行全面检查，并具有产品合格证，不合格锚具严禁用于工程。锚具检验项目有外观检查、硬度检验；静载锚固性能试验。 4、钢绞线铺设：钢绞线铺设前应具备以下条件：钢绞线进场应有出厂合格证和试验证明。进场的钢绞线应取样试验，试验内容有：(1)强度试验；(2)延伸率试验；(3)松驰试验，试验合格后方可使用。有缺陷、松散、表面带油渍、严重锈蚀的钢绞线不得使用。钢绞线下料时应采用等长下料，即每个构件内务钢绞线的下料长度相等，以保证张拉时钢绞线中心应力均匀，钢绞线不得用电焊切断。(4)设计图纸标明的钢绞线失效部位应穿塑料管或用塑料布包扎，塑料管两端要用胶布包扎严密不得漏浆。 5．先张预应力筋张拉： (1)锚具安装：先安装被动张拉端锚具，拉直同组的每根钢绞线，再安装主动张拉端锚具，然后将两端的锚销扣紧。安装时，应专人操作，严格检查锚具，锚具型号应符合要求。 (2)安装千斤顶；千斤顶在使用前应进行检验和校核，每台千斤顶均应有油泵校核曲线。将千斤顶放入承重箱内，安装就位，千斤顶安装位置应确保千斤顶的作用线与工字钢抗压柱的形心一致。 (3)初张拉：检查安放好的千斤顶的配套器具各个部件是否齐全，是否符合标准。启动油泵进行初张拉，对千斤顶的张拉缸进行注油张拉，初张拉控制应力为10％σk。张拉前应在钢绞线上划标记作为原始记录点。张拉达到控制应力后，顶销锚固，卸荷。张拉过程中，每组钢绞线应对称张拉，保证台座受力均衡，施划标记线要准确清晰。调整张拉的步骤及技术要求与初张时的要求一致，只是调整张拉应力为40％σk，另外，要对比张拉后的钢绞线引伸值与理论计算值，两者之差不应超过5％，满足以上要求后，可进行整体张拉工作。 (4)整体张拉：接通油管并检查油路是否正常，检查安全设施，保证人员安全。各油泵司机严密配合，控制各自的油泵，张拉到105％σk时持荷5min退回，再张拉到100％σk。在钢绞线上划出标记，放松应力重新张拉。张拉完成后，重新校对用于张拉的张拉机具、设备。对台座、压柱进行观查、测量。加钢塞支撑，千斤顶卸荷，将不同厚度的钢塞插入承重箱与端横梁之间，并用薄钢塞塞严，使锚具均匀受力，随后千斤顶卸荷。 (5)混凝土试件达到设计强度的85％以上时，即可放张。放张时油泵的加载必须缓慢，各油泵油标读数应差别不大，千斤顶卸荷时间不小于l0min。 (6)切割钢绞线：钢绞线切口要靠近构件，相距1—2cm为宜，应采用砂轮锯进行切割，严禁使用电焊切割。如用氧气—乙炔火焰切割，切割时火焰不得烧烤构件表面，切割处的外露钢绞线必须涂刷防锈漆，并用与构件同标号的混凝土进行封堵。 6．非预应力筋绑扎：铺设钢绞线之前，先将梁(板)底钢筋绑好，待钢绞线穿入，张拉完成后，再绑扎梁(板)非预应力钢筋，绑扎时应注意不要踩踏和拉动已张拉的钢绞线。 7．混凝土浇筑：混凝土浇筑前应按设计混凝土标号进行混凝土配合比设计。混凝土的坍落度不宜过大，一般控制为3—5 cm，碎石粒径不大于3cm。浇筑时宜采用人工分层浇筑，分层振捣。浇筑中应注意以下问题：(1)浇筑时每层灌注厚度不得大于30cm，充气胶囊两侧应同时下灰，应保证胶囊底部混凝土密实。(2)振捣时，振捣棒应注意避免碰撞胶囊，以防胶囊穿孔漏气。同时应防止振捣棒触击钢绞线，造成先张法预应力空心板施工
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