简易张拉台座的设计与施工

1、简易张拉台座的设计与施工徐增荣小铁i一局集团四公司摘要本文提出一种尤其适合生产规模较小的预制场的简易张拉台座，具有造价低廉、 制作简单、施工方便、安全可靠的特点。关键词简易台座 设计 施工张拉台座是先张梁预制场最关键的大型临时设施。台座的设计是否安全可靠直接 关系到预应力梁是否能制作成功、操作人员及设备是否安全，同时台座的设计是否合 理也直接影响到预制梁的施工进度和质量。因此，工程技术人员在台座的设计与施工 上都是相当慎重的，甚至于保守。1 传统台座的优缺点口前，绝大多数施工单位在先张梁施工屮所使用的都是有压柱式张拉台座其屮运 用最广的又是槽式张拉台座。这种台座的最大特点就是安全可靠、稳定性好

2、、便于蒸 汽养护。但这种台座造价较高，预制梁时绑钢筋、立模板、拆模板、模板搬运、碗浇 注等工序都在槽小进行，空间狭小，操作较为困难。尤其是磴浇注，由于殓输送车不 能充分靠近，磴不能直接入模，必须使用其它传输设备倒运（当然如果使用碗输送泵 直接由拌合站输送入模那又另当别论了。但当前公路、铁路建设屮一般碗坊工都较为 分散，且每一工点需要磴数量也小，磴集小拌和较为普遍，因而碗输送车一般是必备 设备。考虑设备充分利用，一般不再配备输送泵）。另外，需要配备大型龙门吊进行 移梁和存梁作业，场地只能纵向布置。笔者经过多年的现场实践，总结了一套比较适合生产规模较小、工期较短、不需 要投入大量大型机械设备、同时

3、又比较安全可靠的简易张拉台座的设计方案。2. 台座设计本文介绍的张拉台座为墩式台座，其结构特点如图一所示。它主要由l形钢筋磴 结构、干码片石平衡体、台而三部分组成。由于其充分利用了台座两端墩的重力、墩 与土的磨擦力、土压力、台而抗力等自然力来平衡倾覆和滑移力，因而可节省工程量。本文以跨度为20米梁的生产台为例说明台座的设计情况。台座两立柱z间距离 b=l. 5m,台座墩宽加，墩用c40磴，台面用c30磴，台而厚度25cm,台而宽2米。最大 张拉力w2929.5kn来进行如座稳定性验算（倾覆稳定性，滑移稳定性）。防护呵及t斤顶帕架300t台座正面图图一2.1受力分析及力的计算台座受钢绞线的张拉力

4、时，冇墩上反压片石g1、墩底板重力g2、墩立柱重力g3、 墩正而被动土压力ep、墩侧而主动土压力产生的向下和向后的摩阻力f'、墩底板与 基底的摩阻力f、墩立柱正而受台而抗力n。控制张拉力：t二 o con*ap*n二 1860*0. 75*106*15*140*10-6二2929. 5kng1=499kn, g2=100kn, g3=91kn,其对0 点作用距离分别为2. 6m、2. 5m、0. 5m。取土与墩的磨擦系数为0.5,侧压力系数为0. 3, 土的容重为17kn/m3,则f' =57.4kn（其对0点的作用距力为3. 37m,对于单个的台座f'述应乘2,对于并

5、列在一 起的多个台座只能取57. 4kn） of= （g1+g2+g3） *0.5二345kn被动土压力计算ep:esp二 y *h*tan2 （450+（1）/2）,（1）二350, y =17kn/m3, h=3. 0mesp二188. 2kn/m2ep二esp*h*b/2二564. 6kn（jt对0点的作用距为im）台面抗力n的计算：台面实际上是一偏心受压的细长杆，台面表面磴受到的压力较底面一侧大，但影 响台面抗力主耍是台面的稳定系数，所以近似计算仍然可以采用轴心受压杆计算n二n (a为台面横断面积取0. 55m2, r为台面栓抗压强度取30mpa, n为长 细压杆稳定系数，以台座全长为

6、100m计，其长细比为400,根据试验资料得出的稳定 系数小于0.19,但试验资料是在细杆没有侧向约束的情况下得出的，实际施工屮因为 台面是嵌入在地面下，且每御设锚梁一道，这都大大地增强了台面的稳定性，这里 取 n=0. 28)则计算n=4620kn.2. 2倾覆稳定性对0点取矩。倾覆力矩mq=2929. 5*3. 1=9081. 45 (kn*m)抗倾覆力矩mk二499*2. 6+100*2. 5+91 * 0. 5+57. 4*3. 37+564 * 1+4620 * 2. 8=15286.3 (kn*m)倾覆稳定性系数kk=mk/mq=15286. 3/9081. 45=1. 68>

7、;1. 52. 3滑移稳定性滑移力th二2929. 5kn抗滑力tk二f+f，+ep+n二345+57. 4+564+4620二5586. 3 (kn)滑移稳定性系数kh二tk/th二5586. 3/2929. 5=1. 91>1. 3对于墩立柱的抗剪、抗弯等力学性能的检算及配筋设计这里不再赘述3. 台座的施工木文介绍的这种台座在预应力梁的施工中具有很多优点，其木身的施工也比较容 易，但其施工质量却不能有半点马虎，尤其应重视以下儿个方面：3. 1墩柱的施工台座立柱是台座直接承受张力的承力柱。施工中一定要保持左右两柱在安装横梁 的一面处于同一条直线上，并垂直于台座轴线。以免立柱承受扭矩或与

8、横梁接触处不 平造成应力集中而破坏立柱。所以在安装模板时要保证模板位置尺寸准确、支撑牢固，灌注碇时要振捣密实，为了改善立柱与横梁接触面的受力状况，在浇筑立柱时可预埋2cni厚钢板，钢板平面 尺寸视横梁支承板尺寸而定。3.2台而的施工台而是台座重要的受力部位，由于台而是一根细长的受压杆，随着台座的增长， 其稳定性越来越小，施工时要使台面轴线保持在一条直线上。为了增强台面的稳定性, 台而两侧要用土填平夯实。同时台而一般又作为预应力梁的底模，施工小应全而考虑。口前，通常有这样几 种作法：1. 台而采用水磨石磴作为梁底模。但预应梁在放张时往往在台座上有小距离移 动，容易造成底模破坏，给后续生产的梁外观

9、质量带来不好的影响，这种方法现在一 般不用。2. 在台而磴上镶铺高分子聚合板（作印刷电路用的塑料板），这样的底模生产 的板梁底部光亮平整，但聚合板不易同底座固定，且造价不低、使用寿命也不长，同 时还存在温度变形的缺点。3. 在磴底座上镶铺钢板作为底模。这种方法具有使用周期长的优点，但钢板同 样存在温度变形的问题。尤其是在盛夏烈h当空时变形更是显著。施工单位为了提高 梁底的外观质量一般不愿在底模上设仲缩缝，那么要解决这一问题只有两种方法：一 种使钢板和磴底座可以纵向相对运动，但处理较复杂且由于钢板与底座间的连接为活 动连接，钢板与底座的连接栓存在间隙使得钢板大而并不平整，同时述给加固模板带 来了

10、不便；另一种是在一定温度下将钢板强行锁定即将钢板焊接在磴底座小预埋的 角钢上（如图二），这种方法比较简单也较有效，但只解决了钢板的纵向变形问题， 钢板横向变形仍然存在。由于钢板横向长度（即底模宽度）较小，由于变形产生的隆 起并不明显，对施工质量的影响在可以接受范围内。图二3.3台座墩的施工墩基础开挖应尽量避免超挖，超挖部分应用砂性土夯填密实，尤其是墩立柱前超 挖部分应以片石夹砂填实，以增强墩与基坑壁土壤的磨擦力。墩底板上以干码片石堆 填，并以小粗砂填缝，以增大平衡重力。3.4.台座的平而布置根据预制场投入的设备情况和场地的不同，台座与存梁场有横向布置（即存梁场 在台座两端）和纵向布置（即存梁场

11、在如座两侧）两种方式。如果预制场投入龙门吊 和磴输送泵，场地较长则可纵向布置，如图三。如果场地较短且只配备吊车和输送车, 则可采用横向布置方式，如图四。前者适合生产规模较大的预制场，后者适合生产规 模较小的预制场。根据n前建筑市场单个合同段梁的生产规模一般不大，且吊车和碗 输送车都是必备设备，为了提高设备的综合利用率，横向布置更具灵活性。存梁场图t偷迖迖个：存梁场道逍道道仔梁场4. 工程案例案例一：京包高速公路5标共有齐种预应力梁144片，最长梁跨16朮预制场设张 拉台座一道，长68m,可一次生产16m梁4片或13m梁5片或10m梁6片，台座与存梁场 呈横向布局。预制场除一台300l滚筒式拌和

12、机和两台300l翻斗车外没有投入任何大 型设备，人工移梁，整个预制场役入资金不足5万元。生产高峰期，最短周期为4天。 工期四个月，无一例工伤事故，板梁质量为整个京包高速最优。案例二：国道110改建工程1标共有各型预应力梁210片，最大梁跨204,设70m台 座1道，横向布局。除张拉设备外没有为预制场投入一套专用设备，所用拌和站、吊 车、磴输送车都为整个工地所共用，预制场专用设施投入不足7万元。生产高峰期， 循环周期4天。制梁工期五个月，无一例工伤事故，板梁质量优良。5. 结束语经过实践证明，本文提出一种适合生产规模较小的预制场的简易张拉台座，具有 造价低廉、制作简单、施工方便、安全可靠的特点。参考文献1 龚文惠.土力学 m.武汉：