先张法预制场地施工(1).doc

先张法张拉台座设计一、前言先张法预制构件施工，目前社会上有很多先张法预制构件生产厂家，各施工单位也有较为成熟的施工经验与工法。本篇以茅洲河主线桥预制砼空心板现场预制为例，浅谈先张法张拉台座设计。二、预制场地设计1、构件概况及施工要求。107国道茅洲河主线桥东、西侧预制砼空心板592片。预制砼空心板构件长度分别为15.94m，15.8m，15.34m，19.96m，19.5m，19.26m。预制场地的生产能力要求达到正常生产工期60天内为工程生产提供172片合格的预应力空心板。由于工期紧,成品构件运输、车辆选型及运距、施工工期等方面综合考虑，特别是经济差价大（现场预制初步估算可节约成本3040万元），决定采用现场预制，2、预制场地总长度及生产线数量确定。根据构件概况，构件长度基本分为16m、20m左右两种。施工采用一端张拉，根据不同组合，故施工张拉总长度定为105m、108m两种。又根据施工工期要求，确定每种长度应为2条施工生产线，共计4条生产线，一次生产22片砼空心板。 三、施工材料、机具的种类及生产工艺流程。1，施工材料种类(1) 砼；纵梁采用C25,台座采用C30。(2)钢筋；12采用级钢筋，12采用级钢筋。(3)钢绞线的性能参数级别公称直径 ()公称面积(2)破断荷载(kN)千米重(kg/km)延伸率()27015.24140260.711023.52，生产工艺流程(1)预制构件生产线施工(2)生产道路及梁场(3)构件底模(4)底模表面刷脱模剂 (5)钢绞线铺设(6)预应力筋第一次张拉(60%F设)(7)钢筋绑扎(8)模板安装(9)充气胶囊安装(10) 预应力筋第二次张拉(105%F设)(11)充气胶囊充气(12)安装质量检查(13)砼浇注(14)现拆胶囊后拆侧模(15)构件养护(16)预应力钢束放张(17)吊出构件存放。3，施工机具先张法施工用锚具采用可多次重复使用的OVM15-1型工具锚，张拉设备主要采用YDC240Q型千斤顶及ZB4-500型电动油泵。三、张拉台座受力分析 1，台座受摩擦阻力N1=G =0.3(4.2+1.2)4.6+250.40.72.5104=207.3(kN)2,台座受土体侧向压力N2=PS=1801.004.6=828(kN)3，台座抗倾覆力理论上不存在倾覆，因为台座与纵梁为一整体。四、张拉台座设计。张拉台座的台墩及纵梁设计选型如附图：五、张拉台座计算。(一)、张拉力计算。1、设计张拉控制应力：Gyb=0.721860=1339.2MPa2、设计张拉力（单根）：F1=1339.2140=187.49KN3、最大总拉力（n=16）：F = nF1 = 3.0106N(二)、纵梁验算(梁截面700400mm，C25砼，钢筋HRB335)1、纵梁受力简图：2、纵梁配筋(对称) (1) 判断大小偏心 = 砼受压区高度。N 纵梁受压力。N=F-(N1+N2)/2 =2482(kN)1 矩形应力图的强度与受压区砼最大压力fc的比值(fcu,k=25 N/25 0N /2 , 1取1 )。fc 砼轴心抗压强度设计值(fc =11.9 N /2)。b 截面宽度。ho 截面有效高度。as保护层(as=25 mm)=0.79b=0.562 属小偏心受压。（2）纵梁配筋。=0.70e 轴向压力作用点至受拉钢筋合力点之间的距离(275 mm)。 矩形应力图的受压区高度与平截面假定的中和轴高度的比值(fcu,k=25 N/25 0N /2 , 取0.8 )。 钢筋保护层厚度(25mm)=0.71As=As=14242As、As 受拉、压钢筋截面面积。， 受压钢筋强度设计值(300 N /2)。 As=As=1424mm2 ，先325 (As=1473 mm2)（3）纵梁稳定性预算。 N=0.9 (fcA+fyAs) A 砼截面面积。 砼构件的稳定系数（L=15m，两端固定）。Lo=L , = Lo/h=18.75, 查表=0.79N=3000 KN N压=2482 KN，符合要求。(三)拱梁配筋（截面7401000mm，C30砼，钢筋HRB335）拱梁同时受弯、剪、扭作用，应按弯、剪、扭构件计算。其中；fc =14.3 N /2，as，as，=25 mm，fy，fy，=300 N /21、抗弯纵筋。(1)负弯矩筋。s=M=750 KNMs=0.075查表 x =0.080.560为适筋梁。As=xbhoAs，=2750mm2(2)正弯矩筋。同理：As=1375 mm22、抗剪箍筋。V0.7(1.5-t)ftbho+1.25fyvho (双肢箍)t 砼受扭承载力降低系数。 t= V-梁所受剪力 Wt-受扭构件的截面受扭塑性抵抗矩 Wt=206.261063 剪力; V=1500 KN 扭矩; T=FL=1500(0.74/2-0.12)=375 KNMt=0.95 受剪承载力所需要的箍筋截面面积。ft 砼轴心抗拉强度(1.43 N /2)。S 抗扭箍筋的间距。fyv 受扭箍筋抗拉强度设计值(300 N /2)。双肢箍：n=2=1.5mm2/mm3、计算抗扭箍筋和抗扭纵筋。由T0.35tftwt+1.2 fyvwt 截面受扭塑性抵抗矩。 受扭纵向钢筋截面面积。 截面积心部分的面积。 =(b-2 as)(h-2 as)=655500 mm2 受扭构件纵向钢筋与箍筋的配筋强度比值(=1.5)。0.95mm2/mm所需抗扭纵筋：Astl=4674mm2 截面积芯部分的周长。=2(740-50+1000-50)=3280 mm4、选配钢筋。（1）梁两侧抗扭钢筋。=2337mm2，选622(As=2281mm2)（2）梁顶部纵筋。+As=3918mm2，选825(As=3927mm2)（3）梁底部纵筋。+As=2544mm2，选820(As=2513mm2)（4）箍筋。+2.45，取16双肢箍，S82mm，1680。五、实施效果评价。本张拉台座按设计施工后，经过长达半年预制板张拉，生产出主线桥5