CKE项目先张法台座设计及施工

CKECKE 项目先张法台座设计及施工项目先张法台座设计及施工 张拉台座必须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 本工程 最大的先张法梁板是 15m 的边板 在本次计算中以考虑 5 条生产线全部生产 15m 边板为最不利的条件做计算依据 注 实际生产是按 3 线 1 5m 宽板型和 2 线 1 0m 板型布置 工程概况 空心板梁采用预应力 1860MPa 低松驰钢绞线 公称截面积为 140mm2 单根钢绞线张拉控制应力 con 1339 2MPa 单块板梁配置 17 根钢绞线 经方 案选择采用框架式台座 选取 台座宽度为 2 3m 的生产线做最不利的计算 其 它 15m 中板和小于 15m 的板梁均能满足要求 1 设计依据及设计要求 1 1 设计依据 1 技术资料 该工程初步设计图纸 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 1860MPa 张拉控制应力 1339 2MPa 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 1 台座形式 工程选用框架式台座 根据施工要求 现场设计采用五线长线台座 台座设计 长度为 85m 宽度为 21m 有效先张法台座宽度按 3 线 1 5m 宽板型做计算依据 该台座宽为 10 5m 每线可同时生产 5 片空心板梁 台座需承受五线近 960t 的 张拉力 先张法框架式台座平面图见图 1 2 2 台座结构设计及验算 2 2 1 结构设计 台座纵梁尺寸 在台座 2 边设计采用 500mm 600mm 中间设计按 600 600mm 配 8 根 16 螺纹钢筋及 8 200 箍筋 每 6m 设置一道 400m 250mm 横向联系梁 张拉端采用钢梁 由 2 根 45b 工字钢和 16mm 钢板 焊接而成 2 2 2 结构验算 1 先张梁台座验算 此台座纵梁为传力柱结构 主要验算纵梁是否满足受 压要求 取最不利的 500mm 600mm 截面做计算 将混凝土纵梁设为轴心受压状态 L L0 6 00m 轴心力 N 3190KN 1339 2 140 17 1000 3187 3KN 取 N 3190KN 由于 L0 b 6000 500 12 得 0 95 稳定系数 现浇 C30 砼 fc 14 3MPa Ac 500 600 300000mm2 8 根 16 钢筋的截面积 As 1608mm2 fg 310MPa N fg Ag fc Ac 0 95 310 1608 14 3 300000 4549 1KN 3190KN 满足 轴心受压要求 2 端部横梁验算 钢横梁端均布荷载 q 3190 2 3 1387KN m M 1 8 ql2 1 8 1387 2 3 2 3 917 2KN m 钢梁需要的截面抵抗力矩为 W M fg 917 2 106 310 2959 105 在本次设计中采用的是 2 根 45b 工字钢 查表 其容许最大力矩 Wx 1500 105 2 3000 105 2959 105 钢梁剪力 V 1 2 ql 1 2 1387 2 3 1595KN 钢梁剪应力 V A 1595 103 11145 2 71 56MPa f 180MPa 抗剪设 计值 钢梁的变形值 Wmax 5ql4 384EI 5 1387 2 3 103 4 384 2 105 33800 104 2 3 74mm 钢梁的允许变形值为 l 400 2300 400 5 75mm Wmax 5 75mm 钢梁端满足要求 3 台座施工 3 1 台座基础 本工程施工台座场地需要填筑塘渣 或碎石 并经压实 对于地坪标高以 下的混凝土纵梁 混凝土横梁及台座底板下 C25 混凝土加强层部分则先行开挖 出沟槽 大面积台座底板则直接在场地压实平整的基础上施工 3 2 台座梁及台座底板 台座设置 7 根通长纵梁 台座两侧纵梁 2 根规格为 500mm 600mm 中间纵 梁规格为 600mm 600mm 台座横梁规格 400mm 250mm 间距 6m 纵横梁混凝 土强度均为 C30 混凝土 台座梁施工时 纵梁在已开挖好的沟槽内先作 5 8cm 砂浆垫层 纵梁 横梁侧砌砖模至台座底板混凝土面层底 并立好梁外侧上部 钢模 梁配筋 纵梁主筋为 8 根 16mm 螺纹钢 箍筋为 8 200 横梁主筋为 6 根 16mm 螺纹钢 箍筋为 8 200 钢筋绑扎后进行混凝土浇筑 台座两端扩大 加厚成抗力墩并连成整体 测量放线开挖台座基坑 用大型压路机把基底碾压密实后 换填 30cm 的砂 砾垫层 在碾压密实的砂粒垫层上浇筑一层厚度为 20cm 强度为 C20 的素混凝 土 上层 10cm 用水磨石 边浇筑 边抹平 压光 待混凝土到达一定强度后用 水磨机磨平 磨光做为预制梁的底模 纵横梁和抗力墩整体参加受力而台座不 受力 所以它必须有足够的强度和刚度 台座刚度对预应力影响较大 若刚度 不够 台座变形较大 预应力损失就会较大 因此要求在梁板预制前在台座放 入钢绞线 对张拉台座及横梁进行荷载试验 满足要求才能使用 抗力墩张拉 端及锚固端都布设钢筋 其余为 C30 素砼 传力梁轴线与钢绞线在同一平面内 使传力梁为轴心受压构件 张拉端及锚固端部预埋 16mm 的钢板 以使应力 分散 台座底模的优劣直接影响着预应力空心板的几何尺寸及外观 所以在进 行张拉台座底模施工时 必须严格控制其宽度 平整度和直顺度 台座剖面图 见图 2 3 3 张拉及固定端 台座张拉及固定端采用钢梁 钢梁由 2 根 45b 工字钢和钢板焊接而成 固定端钢梁外侧设置锚固器 张拉端设置固定钢梁和活动钢梁 两钢梁间加设 油压千斤顶 活动钢梁外侧设置锚固器见图 3 该台座设计施工完成后 就可仔细安排施工计划进行预应力空心板梁预 制施工 张拉