先张法台座设计及施工
先张法预应力空心板张拉台座结构设计
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，抗滑移系数应不小于。
横梁须有足够的刚度，受力后挠度应不小于2mm0在台座上铺放预应力筋时，应采取措施防止沾污预应力筋。
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，压杆按素碇设计，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NjW a AR j a r mNj—纵向力；a—纵向力偏心系数；A—构件截而而积aXb；RL-材料抗压强度；心-材料安全系数。
设等式右边为R,当NjWR时强度满足要求；NpR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NjW 4)a AR J a/r m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，一端较接计算。
求出长细比S/h,查出4)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。
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，确定台座的设计荷载。
P = n o An—钢绞线根数；o —张拉控制应力；A—钢绞线截而积；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。
计算时超张拉系数考虑，每根张拉力为205KN,则台座的设计荷载P=23x205=4715 (KN)。
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。
先张法预制U梁台座设计及施工研究
换算土层支撑 刚度作为边 界条件 ，通过施加节点只受压弹性支撑来考虑土层对 台 座的支撑作用。 。Ｍｉ ｄ ａ ｓ Ｃ ｉ ｖ ｉ ｌ 模型示意图如图 ２ 所示。最后对模型进行了静 力分析 和屈曲分析 。
（ ａ ） 荷载
摘要 ：台座是先张法预应力张拉力的直接承栽构件 ，必须具有足够 的强度 、刚度及 稳定性 。Ｕ型梁为开 口薄壁 结构，梁体荷载
主要 由预 应力承担 ，对梁场预 制工艺要 求高。结合 工程实例 ，首先介 绍先张法预制 Ｕ 梁台座的结构形式 、构造参数 ，然后对台座
一 三 一
强度 、稳定性及地基承栽 力等方 面进行复核验算 ，最后 简要 阐述 台座施 工过程 。分析结果表 明，槽式 台座强度 、稳定性满足设计要 求 ，施工过程安全可靠 ，施工质量可控 。
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一ｎ
图 ３ 张拉 台座一 阶失稳模态 ③ 地基承载力
台座张拉后 ， 各支 承节 点的支反力如 图 ４所示 ，结果 表明 ，节点最 大支反力 出现 在 台座高度 变化 段底 缘 ，最 大 支反力 为 ６ １ Ｉ Ｋ Ｎ，对 应土 体 的承载 应力 为
张拉后
② 台 座 稳 定 性
本工程所采用的材料 ： Ｃ ５ ０ 混凝土 ，抗压强度设计值 ２ ２ ． ４ Ｍ ｐ ａ ， 抗拉强度设计
值 １ ． ８ ３ Ｍ ｐ ａ ，弹性模量 ３ ． ４ ５ Ｘ １ ０ ＇ Ｍ ｐ ａ ；Ｃ ４ ０混凝 土 ， 抗 压强度设计值 １ ８ ． ４ Ｍｐ ａ ，抗
关键 词 ：先张法 ；张拉 台座 ；设计计算 ；施工过程
（ ２ ） 计算模型 采用 Ｍ Ｉ Ｄ Ａ Ｓ Ｃ Ｉ Ｖ Ｉ Ｌ有限元计算 软件 。 进行建模 ， 分析模型采用空间梁单元。 二 期和临时荷载换算为均布荷载加载 ， 张拉力 以集 中力的形式作用在台座两端节点 ，
先张法预应力空心板梁台座的设计与施工
台座进行设计时，由于传力柱是细长的受力杆 件，对传力柱的计算长度的取值，要充分考虑到实际 的约束条件。否则当计算长度取值较大时，将会影响 到传力柱的混凝土截面面积和钢筋的用量，造成不必 要的浪费。
虽然在实际生产中，由于操作的误差，传力柱可 能是处于偏心受压状态，但从实际的使用效果来看， 对传力柱看成近似轴心受压构件，还是完全可以的。
图 3 一块张拉台座纵向布置图 单位：m
台座的设计计算主要包括：台座的抗倾覆验算， 抗滑移验算，传力柱的配筋计算，钢横梁的选取验算， 砂箱的设计，限于篇幅，本文选取部分进行表述。 2.2.1 台座的抗倾覆验算 首先建立台座的受力计算 模型，当同一个台座中 4 条底板全部张拉完成时，即 为台座抗倾覆的最不利受力情况，受力模型见图 4。
与锚固端端头均采用加大加深的型式，以防止张拉台
座在 4 条底板均完成钢铰线张拉时（即台座的最不利
受力时）倾覆与滑移，传力柱尺寸为 b×h=550mm×
750mm，台座的各混凝土部分均采用 C30 混凝土。
一块台座纵向总长度组成为 92m，台座的布置及
各部位具体尺寸见图 2，图 3。
图 2 一块张拉台座横向布置图 单位：m
力。这样，我们就可以建立传力柱的近似的受力计算
模型，虽然传力柱在实际的张拉过程中，不完全是处
于轴心受力的状态，但在计算时我们可以近似地认
为，传力柱基本上是处于轴心受压的状态。
传力柱的计算长度 L0 根据两端固定及现场实际 情况整体考虑进行取值，取 L0=0.225×（92-4）=19.8， 则计算长细比λ=L0/b=19.8/0.55=36，通过查表得纵
A' g
c b R' g
s
式中： b —结构工作条件系数， b =0.95；
张拉台座设计及施工方案
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=2343.6KN②强度验算:N=f g×A g+f c×A c=232.5×1206+15×210000=3430.395KNN/P=1.5>1.3故其结构满足轴心受压要求。
先张法制梁台座
先张法制梁台座的规划、施工技术总结[内容题要]：本文介绍了先张法预应力混凝土空心板梁墩框架结合式制梁台座的规划设计、施工制作过程及技术，并简述了其注意点，总结了其特点和优点。
[关键词]：先张法制梁台座技术总结梁是桥重要结构组成部分，所以作为梁的诞生地—制梁台座，起到极为重要的基础作用。
“工欲行其事，必先利其器”，要按期生产出好质量的梁，精心制作一个规划合理、质量过硬的制梁台座尤为重要。
在我公司河南项目中，有幸参加了该项目的先张法预应力钢筋混凝土空心板梁预制台座（以下简称制梁台座）的规划、制作，现将其设计、施工过程进行技术总结，供各位领导、同事等参考和指点。
一、制梁台座的使命该制梁台座设在预制厂内，承担公司项目整个标段10.8公里范围内的12座大中小桥的空心板梁生产任务，含不同跨度（13米、16米、20米）、不同角度的空心板梁1000片，工期比较紧张，该制梁台座规划使用期限为1年。
二、制梁台座的规划设计方案1、制梁台座结构选型由于空心板梁跨度不太大（最大20米），每片梁的预应力钢绞线数量不太多（最多为16根φj15.24钢绞线），同时现场地质条件较好、承载力较高，从节约成本、适用于工程、施工方便、可操作性、提高效率等方面考虑，再结合其它项目的成功经验，决定采用墩式与框架式相结合的制梁台座。
这样既集中了两者的优点，又节约了台座基础混凝土和钢绞线，还增加了每一循环周期的空心板梁生产量。
（制梁台座如下图）2、地基处理现场原为庄稼地，根据设计文件得知，地质条件较好，且空心板梁及台座重量不是很大，故不用桩基础，而采用掺石灰拌匀重型压路机碾压密实。
即原地面清表，平地机平整场地后，用18t振动式压路机碾压密实，使密实度达到0.9以上，以满足上部荷载的要求。
3、台座生产线数量的尺寸因征地困难，预制厂设在服务区范围内，服务区长240米宽120米，而生产梁任务大，因此考虑每个制梁台座安排五条生产线，（加上每条生产之间的作业面宽，则整个台座宽12米）。
[vip专享]20米梁先张法墩式台座成熟工艺设计施工图-33
![[vip专享]20米梁先张法墩式台座成熟工艺设计施工图-33](https://img.taocdn.com/s3/m/8c6201b99e31433239689367.png)
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P17-3D C B A3P682 1 2 1
“” 3 21“”“”
故台座面可不配主筋。
1.1.3.5 钢横梁计算
把钢横梁看成承受均布荷载的简支架，其计算式为： q=19p/L
=19*187.49/2.49 =1430.6KN/m
牛腿 千斤顶
钢横梁
钢横梁示意图 M=1/8*qL^2 =1/8*1430.6*2.49^2 =1108.7KN.m 钢梁抗弯弹性模量： W=M/f =1108.7/210*10^3 =5279.5cm3 用 2I56c 工字钢其截面模量 Wx=2551.408*2=5103cm3 采用 15mm 钢板，截面模量： W=b/6H*（ H3-h3）
牛腿断面图
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牛腿布筋断面图
40￠8
箍筋大样图
1.1.3.4 裂缝控制验算
P≦βf1kbh0/(0.5+h1/h0) 台座采用 C20#砼， f1k=1.1
P≦0.8*1.1*(2*1000)*1660/(0.5+400/1660)=3942972N
23WOR1DWO---RDWwOorRdDw1ordword
6
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先张法台座设计及施工
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》JTJ041-20001.2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）横向连系梁，共十九道，横系梁主筋为6根Φ14mm 螺纹钢，箍筋为φ8@200.混凝土强度均为C30。
先张法组合张拉台座设计与施工
借 自重 及 土压 力产 生 的摩 阻 力平衡 张拉 力 产 生 的水 平 滑 动 ，因此 墩式 台座 的台墩 体 积结 构 庞大 、埋设
深度大 、投资较大 ； 槽式 台座采用端柱及传立柱组
…
（ ９）
／
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图 ２ 组 合 台座 锚 固端 构 造 施 工 图
：
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） 里： ５ ０ ‘ ２ ４ ｋ Ｎ．
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式 中 ：Ｐ’ 为底 座 面土压 力 ；ｈ为 牛腿 厚 度 ； 座 土压 力合 力 ； 为 牛腿 基础 宽度 。
台座抗 滑移 力 为
为 台
３ 组合 张拉 台座 抗倾 覆及 抗 滑移性 计 算 ３ 。 １ 张 拉力 计算 组 合 台座设 计 要 同 时满 足 张拉 ２ ０ ｍ与 １ ６ ｍ跨
板梁 的要求 。按 ２ ０ ｍ跨板 梁最大荷 载进行计算 。 钢绞线 截 面面积 为 １ ４ ０ ｍｍ ， 张 拉 控 制 应 力 按 照 ｌ ３ ９ ５ ＭＰ ａ 计 算 ，每根 钢绞 线 张拉 力为
ｌ Ｓ Ｃ￣ Ｔ ＥＣ Ｈ Ｉ ＮＮ ＯＶＡＴ Ｉ ＯＮ ＆ Ｐ Ｒ ＯＤＵＣ Ｔ Ｉ ＶＩ Ｔ Ｙ
一
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Ｎ ｏ ・ ４ Ａ ｐ ｒ ・ ２ ０ １ ７ ． Ｔ ｏ ｔ ａ ｌ Ｎ ｏ ． ２ ７ ９
应 用 技术
６ ０ ． ８ ｋ Ｎ ／ ｍ ． （ ８ ）
又 充 分 发挥 钢 筋 混凝 土 材 料 性 能 ，优 化 传 立 柱 施 Ｘ － ． 。保 证 张拉 台座 稳 定性 ，单 个 台 座 可 以满 足 ８片空 心 板 梁 同 时 张
先张法预应力空心板梁长线台座设计与施工_secret
先张法预应力空心板梁长线台座设计与施工l 概述xx至xx（xx界）高速公路LJ-11标段的先张法预应力空心板梁采用了先简支、后连续的预制梁结构体系,板梁跨径为16m，梁体采用C5O 混凝土，其横断面尺寸见图1（以中跨中梁为例），梁内钢绞线单根分开布置，最多达12根（中跨中梁为11根），板梁最大自重荷载为221.5KN（中跨中梁为184KN）。
预应力刚束采用1×7标准型GB/T5224—2003钢绞线，预应力设计采用一端张拉，单根钢绞线公称直径l5.24㎜，钢绞线截面A=140mm2，标准强度f pk=1860MPa，钢绞线锚下控制应力为0.72f pk =1339.2MPa，弹性模量Ep=1. 95×105MPa。
图1 16m先张预应力空心板梁横断面（单位：cm）2 空心板梁长线槽式台座设计构造2．1设计依据及原理本文以一次性生产4片16m先张法空心板梁的张拉力作为台座的受力设计,中板设计为11根预应力钢绞线,边板设计为12根预应力钢绞线,施工时采用先采用小千斤顶逐根张拉至初始应力,然后再采用大型千斤顶一次同时逐级张拉,并达到设计控制应力。
采用槽式台座,其设计原理是把长线受压纵向传力柱作为一个两端受压杆件,这样可以大大增强台座的稳定性,以达到多次重复利用(大批量生产)的目的。
2．2 设计结构构造空心板梁长线槽式台座由端柱、传力柱、横梁和台面组成，端柱和传力柱为钢筋混凝土结构，是承受张拉力的构件，需要具有足够的稳定性和强度。
为增强传立柱的稳定性，两道传立柱之间每隔5m 左右设一道钢筋混凝土横梁，其中第一道横梁距端柱不超过2m，且传力柱有30cm埋置于土中。
台面采用10cm厚C20混凝土，台面混凝土表面铺5mm厚钢板，两边利用∠50×50×5角钢贴边，每隔1m横向连接一根Ф12钢筋，角钢与预埋钢筋进行焊接。
台面的宽度主要取决于预制构件的宽度，本台面宽度为99cm,在台座张拉端留出2m 宽空地，作为张拉操作空间和通道。
先张法张拉台的设计及计算(青海16m空心板)
先张法张拉台的设计及计算一、先张法张拉槽台的构造设计1、先张法空心板预制槽台采用长线槽形台座，张拉台座主要由传力柱、联系梁、张拉钢横梁和空心板预制台五部分组成，均采用C30钢筋混凝土结构。
本设计先张法台座采用传力柱轴心受力，传力柱截面为60×40cm，面筋和底筋各配Φ16钢筋3根，腰筋每侧各配Φ16钢筋1根，箍筋为φ8钢筋。
传力柱两端1.5m处加密箍。
为防止地基产生不均匀下沉，传力柱和台座基底采用25T振动压路机夯实，并且台座基础采用20cm钢筋混凝土结构，与传力柱形成一个整体。
另外防止放张后空心板起拱，梁头集中受力导致基础下沉，在预制台座之间设100×25cm和50×25cm联系梁，。
传力柱、联系梁、台座基础施工后，空心板预制台在台座基础上铺5cm厚钢板或作成平整光滑的水磨石表面，台座边角用50×50×5角钢镶边。
2、每槽台两端各设固定钢横梁，钢横梁在张拉力的作用下，最大挠度应按规范要求不大于2mm。
钢横梁的断面尺寸根据空心板的张拉力和台座跨度设计，并经验算符合要求后才可定做，钢横梁用钢板组焊而成。
二、先张空心板张拉台验算1、张拉横梁验算；本工程跨径最大的空心板为16 m，底板宽度1.0m。
因此验算按16m空心板边梁的最大钢绞线束13束为验算基准。
张拉横梁材料用A3钢板，根据JTJ025-086《公路桥涵钢结构及木结构设计规范》，弯曲应力[σ]=145Mpa ，弹性模量E=2.1×105Mpa 。
张拉横梁截面图如下：440A3（图中长度单位为mm ）由上图得：截面惯性矩I=∑ab3/12=（0.44×0.443）/12=31.23×10-4m4抗弯系数W=I/（b/2）=31.23×10-4/（0.44/2）=14.2×10-3m3其中a、b分别为钢横梁的宽度和厚度（受力方向），式中数据如图所示。
先张法预应力重力式张拉台座实施方案
先张法预应力重力式张拉台座设计一、概况由我公司施工地S318-4合同段共有五座大桥,一座中桥,20米先张法预应力空心板232片,集中预制,本文就先张法重力式台座地结构设计,实例计算等介绍如下:二、结构设计1、重力式台座由端部重力墩,牛腿,台面加厚部分和台面组成(见后附图一).重力式台座地计算稳定性包括:①抗倾覆能力,抗倾覆能力以台座地抗倾覆安全系数K表示(K≥1.5)②水平抗滑移能力,抗滑移能力以台座水平抗滑移安全系数R表示(R≥1.3)2、计算过程台座稳定性验算分四步:Ⅰ.抗倾覆验算考虑到混凝土台墩和台面相互作用地顶点角部会出现因应力集中而出现地局部破损现象,所以抗倾覆点O设在台面加厚部分端部下4～5cm处:K=M1/M≥1.5其中M—张拉力产生地倾覆力矩M=T*e式中:T—最大张拉力合力,即设计中刚绞线拉力地合力e—张拉力合力T地作用点到倾覆转动点O地力臂M1—抗倾覆力矩M1=G1L1+G2L2 ，(土压力产生地抗倾覆力矩很小忽略不计)式中:G1—传力墩自重L1—传力墩重心至倾覆转动点O地力臂G2—传力墩外伸台面加厚部分地自重L2—传力墩外伸台面加厚部分至倾覆转动点O地力臂Ⅱ.抗滑移验算R=T1/T≥1.3其中:T—张拉力地合力T1—抗滑移力,T1=N+E p+F式中:N—台面反力E p—土压力地合力F—摩阻力Ⅲ.传力墩牛腿配筋计算(按钢筋混凝土牛腿配筋计算)和裂缝开裂验算Ⅳ.台面加厚部分配筋计算(按钢筋混凝土偏心受压构件计算)Ⅴ.张拉横梁计算（受力后横梁挠度δ≤2mm）①采用混凝土横梁:按钢筋混凝土深受弯构件中地短柱计算②采用金属横梁:结构力学挠度演算三、计算实例⒈技术参数:我标段施工地20米空心板中，中板14根刚绞线,边板15根钢绞线,空心板底宽99cm,刚绞线采用￠j15.24,ASTMA416-92标准270级,标准强度为Ryb=1860MPa张拉控制应力δcon=0.75Ryb=1395MPa,钢绞线面积140mm2,单根张拉力为195.3KN,则最大张拉力合力为T=15*195.3KN=2929.5KN,根据初算选定台座几何尺寸（后附图二、图三）.2.抗倾覆验算M1=G1L1+G2L2=1.8m*2.5m*1.79m*25KN/m3*3.25m+1.79m*2m*0.3m*25KN/m3*1m=681.3KN•m （注:牛腿重量产生地力矩忽略不计）M= T*e=2929.5KN*0.12m=351.54KN•m则K= M1/M=681.3/351.54=1.94>1.5满足抗倾覆要求注：本计算中绞线保护层0.045m,细石混凝土台面厚0.025m,倾覆点O取台面底部下0.05m处,所以e=0.045m+0.025m+0.05m=0.12m3.抗滑移验算张拉力合力T=2929.5KN抗滑移力T1=N+E p+F台面未加厚部分尺寸取:B*H=1.79m*0.2m,C30混凝土抗压强度设计值为fc=150N/mm2则台面反力N=fc*B*H=15*1.79m*0.2m*106=5370KN土压力E p按朗肯被动土压力计算可按如下公式计算:Ep=1/2(λHKp+2c√Kp)*H,因很小在次不再计算.摩阻力F亦很小,忽略不计则T1=N=5370KNR=T1/T=1.83>1.3,满足抗滑移要求4.传力墩牛腿配筋计算(牛腿选定尺寸见后附图四)①尺寸确定开裂验算F vs≤β(1-0.5F hs/F vs)f tk bh0/(0.5+a/h0)其中:F vs—作用于牛腿顶部地水平力，即绞线拉力地合力地一半取0.5T=1464.75KNF hs—作用于牛腿顶部地竖向力,本文为零β—裂缝控制系数,静载取β=0.8f tk—混凝土轴心抗拉强度标准值,C30取2N/ mm2a—合力作用点距台面底部距离,取a=0.07mb—牛腿宽度取0.4mh0—牛腿长度地有效值,既牛腿高度减去钢筋保护层厚度h0=1.4-0.05=1.35m则F vs=1464.75KN<βf tk bh0/(0.5+a/h0)=0.8* 2000*1.35*0.4/(0.5+0.07/1.35)=1565KN所以尺寸选定满足开裂控制要求②牛腿受力配筋A s≥λd F v a/0.85f y h0式中: A s—牛腿受拉钢筋截面面积λd—钢筋混凝土结构结构系数,取1.2F v—作用在单个牛腿上地绞线拉力,取1464.75KNa=0.3h0=0.3(0.4-0.05)=0.105mh0—牛腿有效高度,即扣除保护层后地牛腿高度f y—Ⅱ级钢筋抗拉强度设计值取310N/ mm2所以A s≥1.2*1464750*0.105/0.85*310*0.35=2001.2 mm2 选定4ф28(As=2463 mm2)，箍筋选用φ8@100③台面加厚部分受力配筋计算,加厚部分尺寸B*L*H=1.79m*0.4m*2 m台面所受压力取F=T=2929.5KN,加厚部分计算长度L0=1.7，L=3.4m因L0/H=3.4/0.4=8.5>8所以需考虑纵向弯曲地影响求偏心距修正系数：偏心距e0=220mm>H/30=13mm 故偏心距取实际值偏心距修正系数公式:η=1+ζ1*ζ2(L0/H)2/(1400e0/H0)其中:ζ1=0.5f c A/λd Fζ2=1.15-0.01(L0/H)式中:e0—张拉力对截面重心地偏心距L0—构件计算长度H0—加厚部分扣除保护层地厚度,本文保护层厚度取5cm ζ1—截面应变对截面曲率地影响系数,当ζ1>1时,取ζ1=1ζ2—考虑构件长细比对截面曲率地影响系数,当L0/H≤15时,取ζ=1所以2ζ1=0.5f c A/λd F=0.5*15*400*1790/1.2/29295000=1.527>1，取ζ=11因L0/H=3.4/0.4=8.5<15 所以取ζ2=1则η=1+1*1*8.52 /(1400*220/225)=1.052判断大小偏心η*e0=1.052*220=231.44>0.3H0=67.5所以按大偏心受压构件计算计算相对受压区高度ξ=λd F/f c BH0=1.2*2929500/15*1790*350=0.374<ξb=0.544x=ξ*H0=0.374*350=130.9mm>2a=100 mma s=ξ*(1-0.5ξ)=0.374*(1-0.5*0.374)=0.304按对称配筋计算A s及A s′e=ηe o+h/2-a=1.052*220+200-50=381.44 mmA s=A s′=(λd Fe- f c a s BH02)/f y′/(h o-a′)=(1.2*2929500*381.44-15*0.304*1790*3502)/310/30 0=3666.88 mm2受拉受压面分别选用6ф28（As=As′=3695 mm2）,箍筋选用φ8@2005．张拉横梁设计（挠度）①混凝土横梁可按钢筋混凝土设计中地深受弯构件中地短柱计算，但受拉面必须设置抗剪弯起钢筋且受拉面必须埋置厚度不少于2cm地钢板.②工字钢衡梁可选用不小于40号地工字钢，但必须中间加肋片且受拉面必须加锚固钢板编后语：本设计地重力式台座经过实践证明比起槽式台座等其他先张发预应力台座具有造价低，立模快速简便，张拉方便，施工效率高地特点，并且台座施工不受地质条件地限制.尤其台座最长可达200m，既适合专业梁场地采用，又适合施工现场梁数量不多地情况下采用，具体长度可根据梁长灵活采用，但梁端应留不小于50cm地施工空间.参考文献：《水工钢筋混凝土结构学》，中国水利水电出版社出版；《桥梁工程师手册》，人民交通出版社出版版权申明本文部分内容，包括文字、图片、以及设计等在网上搜集整理.版权为个人所有This article includes some parts, including text, pictures, and design. Copyright is personal ownership.rqyn1。
1、先张法预应力空心板台座的设计及分析
先张法预应力空心板台座的设计及分析河北路桥集团有限公司孟祥马【内容简介】近几年来随着经济的增长, 在公路桥梁建设中, 跨径大于10m的中小桥梁上部结构基本采用先张法预应力空心板。
先张法预应力空心板梁在预制场中一般采取集中预制, 因此先张法张拉台座的结构设计是重要的一环。
本文结合在商漫高速公路先张法梁板预制工程为实例, 依据先张法空心梁施工原理, 对张拉台座进行了结构设计, 通过张拉台座受力检算, 优化结构尺寸, 尽可能的降低了建设成本。
本文将本工程先张法预制梁张拉台座结构设计方案及受力检算进行分析。
【关键词】先张法台座设计及分析在先张法预应力空心板施工中，张拉台座的设计对梁板生产的成败起着决定性作用。
由于张拉台座的设计要与生产数量、要求工期、梁板型式、张拉力等指标相适应，所以目前尚无定型设计。
2006年6月，河北路桥集团有限公司承接了商漫高速公路N14合同段工程，该标段共有预应力混凝土连续空心板1838片，梁板预制工期为2006年9月到2007年12月，施工时间约为13个月，这样，按生产数量和工期要求，需建立一个月生产能力为150片以上的预制场。
本文结合张拉台座设计与施工的实践，介绍该台座的设计要点及使用情况。
先张预应力梁主要优点是生产周期短，适用于工期紧、数量多、工厂化生产。
因其设施费用一次性投资较多，为提高经济效益、降低成本，就必须最大限度地提高设备利用率，用较高的生产效率以发挥设施投资的应有作用。
预制场的总体设计包括台座型式、张拉与放张、移梁方式、生产数量，应综合考虑如下因素：生产数量和设施期限；安全适用，经济合理，质量有保证；操作简便，可控性好，周转快，生产周期短；设施可靠、耐久性强，支拆模板方便。
为满足上述要求，我公司根据线路走向及地理条件，我公司在互通区匝道圈内设计了长度为104.8m，宽度为30m，存梁区长度为200m，预制厂设置了80T龙门吊两台，其跨度为30m。
内设12线框架式制梁台座，每线预制5片空心板，一个循环可预制20m 空心板60片。
先张法预应力混凝土预制梁台座设计施工技术_secret
先张法预应力混凝土预制梁台座设计施工技术一、方案选择某高速公路某合同段，共有20米先张法空心板梁384片，其中中 梁324片,边梁60片，计划施工工期为年6月1日至年9月30日，计 划工期为122天，计划每月按25个工作日计划，一个台座的生产梁的生 产周期按4天计算，所以台座需设计为：每槽生产4片梁的台座4道， 根据设计图纸具体尺寸，台座布置如下图1o9090/2钢横梁沙箱°N1 z 、-(1)1 "1台座断面图100170 100牛腿F •I /丿人台座板40a ：厂c CS2S说明：1/2台座平面布置图1 X图中尺寸除钢筋以毫米计外外，某高速公路某合同段位于内蒙古东北教来河冲积平原内，地表土由冲积粉细沙和薄层亚沙土组成。
土的物理、力学性质较差，强度低，其土的承载力［(To］为30〜300Kpa之间。
预制梁台座初步方案选择较为经济的桩柱式台座，但其地质条件很难满足力学要求，最终通过质量、安全、经济评估、以及力学验算确定为框架式台座。
3台座的设计3.1台座尺寸设计台座长度计算：L=l • n+(n-1) x 0.5+2 • K=20X4+ (4-1 ) x0.5 + 2X3.7=88.9 m式中L—台座长度(m), I —构件长度(m); n ----------------条生产线内生产的预制梁数(片)；1—两构件相邻端头间的距离(m); K—台座横梁到第一根构件端头的距离，这里取3.7米。
根据场地条件、生产规模及预制梁尺寸，台座结构设计如图2。
3.2稳定性验算20米空心板梁钢绞线张拉力：单根钢绞线张拉力为19 6K= Mr/ M ov =G1L1+ G2L2+ G3L3+ G4L4N hi>1.5式中K —抗倾覆安全系数，一般不小于1.5 ; M°v 一倾覆力矩，由预应力 筋的张拉力产生；Mr —抗倾覆力矩，由自重力和土压力等产生；Gi —台座外伸 部分的重力；G2、G3、G4—台座部分的重力；Li —各部分重心至0点的水平距离；N —预应力筋的张拉力；hi —张拉 力合力作用点至倾覆转动点0的垂直距离。
(整理)预制场台座计算
先张法预应力空心板梁台座的设计与施工1 预制场的总体布置由于需要生产的空心板梁数量较大，同时工期也较紧，为确保在合同规定的工期内保质保量地完成施工任务，考虑到空心板梁安装及当地实际地形的情况，项目部决定在冷坑互通A匝道区征300米长56米宽场地设置空心板梁预制场，该块场地处于当地的水田内，表层为耕植土。
预制场分为预制区、存梁区、搅拌站、仓库、钢筋制作区及生活区。
预制区又分为1块张拉台座，设10条张拉底板，每条张拉底板可同时生产空心板梁6片。
整个预制场理论上满负荷可同时生产空心板梁60片。
2 先张法预应力台座的设计2.1空心板梁的断面型式先张法空心板梁预应力筋为φj15.2（7φ5）的高强低松驰钢铰线，16m先张法板梁中板14根钢绞线、边板17根钢绞线，20m先张法板梁中板18根钢绞线、边板21根钢绞线，布置在底板呈直线分布，断面型式见附图1。
部分预应力有效长度范围以外部分采用硬塑料管套住，进行失效处理，以减少端部局部承压力。
预应力钢铰线标准强度R y=1860MPa，张拉控制应力为0.7fpk=1302Mpa。
采用自锚式千斤顶张拉钢铰线。
钢铰线张拉顺序为：0→初始应力→103%σk(锚固)。
预应力混凝土设计标号为C50 2.2台座的设计先张法台座采用传力柱、系梁连接的框架箱式结构布置，使整个张拉台座形成一个整体。
台座张拉端与锚固端端头均采用加大加深的型式，以防止张拉台座在10条底板均完成钢铰线张拉时（即台座的最不利受力时）倾覆与滑移，传力柱尺寸为b×h=600mm×800mm，台座的各混凝土部分均采用C30混凝土。
一块台座纵向总长度组成为124m，台座的布置及各部位具体尺寸见附图2。
台座的设计计算主要包括：台座的抗倾覆验算，抗滑移验算，传力柱的配筋计算，钢横梁的选取验算，砂箱的设计。
台座的抗倾覆验算首先建立台座的受力计算模型，当同一个台座中10条底板全部张拉完成时，即为台座抗倾覆的最不利受力情况，受力模型见附图3取整块张拉台座作为受力分析对象，所需各基础数据为：台座各部分混凝土部分均采用C30混凝土现浇，单位重为24kN/m3，钢铰线张拉控制应力为1302MPa，其公称截面积为139.98mm2。
先张法预应力空心板梁张拉台座的设计与施工
张拉 台座 是施 加 预应 力 的重 要 组成 部 分 ，需 要有 足 够 的强度 、刚度 和稳 定 性 ，湟 西 Ｂ标用 ２根 ｂ０的 ４ 工 字 钢 和厚 １ｒ 的钢 板 焊接 组 成 钢横 梁 ，然 后 再 焊 ｍ ６ ａ （ 弯起 钢 筋 纵 向受 拉 钢筋 的截 面 面
弯起 钢 筋计 算 ： 通 过计 算 ，
式 （ ） ，尼：砼 的强 度 ；Ａ：截 面 积 ；０ ４中 ：稳 定 系 数 ，
２ 台及墩 的抗倾覆验算
先张法 预 应 力空心 板 粱 张拉 台座 的设 计示 意 图 见
图 １
ｌ ２０ 。 １ ． 。 ５０ 一 ３０ Ｊ０ 一１
经 计算 ，Ｎ ２ ８ｋ 。 ：１４０ Ｎ （） 台座 与 土体 问 的摩擦力 ： ２
Ｆ Ｇｌ － ＋Ｇ２ ＋Ｇ３ ＋Ｇ４ ＋Ｇ５ （） ５
式 （ ） ，Ｇ 、Ｇ 、Ｇ 、Ｇ 、Ｇ ：台座部 分 的重力 。 ５中 经 计算 ，Ｆ＝４ １ ｋ 。 ２． Ｎ ２
（） 台座底 部 的被 动土 压力 ： ３
Ｐ ，Ｖ ［ ２ ４ 。 ＋Ｑ ２ 一ｔ２ ４ 。 一Ｑ ２ ］ ￣ Ｈｔ （ ５ ＝ ｇ ／ ） ｇ （５ ／） （） ６
压强 度 Ｆ＝ＩＭＰ ；混 凝 土 台座 采 用 Ｃ ５混 凝 土 ，钢 Ｏ ａ ２
筋混 凝土 比重 ｒ ５ ０ ｇ１～ ＝２ ０ ｋ ・Ｉ、摩擦 系 数 ＝０４ Ｔ ． 、地 基
土 壤 为 砂 砾 土 （ 则 须 进 行 换 填 ）、 内摩 擦 角 Ｑ ： 否
２ 。 ，锚 板 采 用 １ｒｍ钢 板 加工 而 成 ，钢 横 梁 采用 ０ ６ ａ ２根 ｂ ０－ 字钢 和钢 板加 而成 。 ４ １ Ｉ 二
积 ） ８４ ｍ。 ＝８ １ｒ ａ
先张法台座设计
第二绕城高速A2标段先张预制梁台座设计编制：审核：审批：目录一、结构设计二、台座稳定性验算1、抗倾覆验算2、抗滑动验算三、牛腿设计1、开裂验算2、配筋设计3、承载力验算四、传力柱设计1、受力类型判别2、配筋设计3、承载力验算五、钢横梁设计1、尺寸设计2、正应力强度验算3、剪应力强度验算4、刚度验算5、剪力校核六、施工台座的施工本合同段先张梁预应力筋采用φj15.24 高强低松弛钢绞线，R y=1860Mpa，设计张拉应力为0.75 R y（1395Mpa）。
φj15.2 钢绞线公称面积S=140mm2, 本工程先张梁设计单根钢绞线张拉力为 N=195.3KN，台座按照单片梁 17 根钢绞线的应力荷载设计，梁体单片最大张拉力为：Nj=195.3×17＝3320KN，按3500KN 荷载进行台座设计。
一、结构设计：牛腿采用C40、传力柱采用 C30 钢筋混凝土结构，断面尺寸 50cm×60cm，为防止传力柱失稳，传力柱每隔 8 米设一道联系地梁，中间共设 10道地梁，地梁断面尺寸为20cm×50cm，台座底板采取在碾压密实（密实度达到95%）的地基土上面整体浇筑15cm厚C30砼，再在其上浇筑一层10cm厚C30台面砼。
用槽钢架控制台面宽度及平整度。
台面上铺10mm厚钢板。
台座长度设计：L=l.n+(n-1)×0.5+2·K=20×4＋（4-1）×0.5＋2×8=97.5 m【L—台座长度(m)，l—构件长度(m)；n—一条生产线内生产的预制梁数（片）；1—两构件相邻端头间的距离(m)；K—台座横梁到第一根构件端头的距离。
计算简图cm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。
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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<fc=120 Mpa
③钢梁变形值为：f max=ql4/(384EI)=1783.6*21904/(384*2.1*105*63512.499*104*2)
=0.4mm<2mm
故钢梁满足要求。
q=1783.6kN/m 钢梁荷载图
3 台座施工
3.1 台座横系梁、传力柱及端承台
梁窑场地用推土机推平，人工配合平地机进行整平，18~21T重型压路机辗压密实。
对于地坪标高以下的混凝土横梁及端承台则先行开挖出沟槽。
横系梁、传力柱、端承台均按图纸施工，横系梁、端承台与传力柱和台座接触面加足够数量的预埋筋。
3.2台座底板
大面积台座底板则直接在现场地坪上施工，只需进行场地压实平整即可。
沿台座两侧挖出深15cm，宽20cm沟槽并浇注砼，下预埋短钢筋，其上焊接小角钢，然后施工台座及台面，严格控制台面标高，确保钢绞线与传力梁中心在同一轴线上。
台座采用20cm 高C30砼，对于底模混凝土要求抹平，保证其平整度，台面铺8mm厚钢板，用预埋在台座砼中的角钢焊接固定，以保证空心板梁混凝土的预制效果。
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56＃工字钢和钢板焊接而成。
先把工字钢焊接在传力柱钢板上，工字钢底设置支垫支承其自重。
钢板按设计图纸留有钢绞线位置，并准确对位。