先张法台座设计及预应力施工
先张法预应力空心板施工
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。
先张法的主要施工工序
先张法的主要施工工序
先张法是在台座或钢模上先张拉预应力筋并用夹具临时固定,再浇混
凝土,待混凝土达到一定强度后,放松并切断预应力筋,通过预应力
筋与混凝土之间的黏结力使混凝土产生预压应力的施工方法。
其主要施工工序如下:
1. 台座准备:包括台座的选址、设计和建设。
2. 预应力筋的铺设:在台座上铺设预应力筋,根据设计要求进行预应
力筋的布置和固定。
3. 预应力筋的张拉:使用专用的张拉设备对预应力筋进行张拉,使其
达到设计要求的预应力值。
4. 模板安装:在预应力筋张拉完成后,安装模板,进行混凝土的浇
筑。
5. 混凝土浇筑:在模板安装完成后,进行混凝土的浇筑,注意控制混
凝土的质量和浇筑速度。
6. 养护:混凝土浇筑完成后,进行养护,确保混凝土的强度和质量。
7. 预应力筋的放松:在混凝土强度达到设计要求后,放松预应力筋,
使其与混凝土之间产生预压应力。
8. 切断预应力筋:在放松预应力筋后,切断多余的预应力筋,完成施工。
需要注意的是,先张法的施工过程需要严格控制各个工序的质量和时间,
确保施工质量和安全。
同时,在施工过程中需要注意安全防护,避免发生意外事故。
预应力施工方法和操作规程
预应力施工方法和操作规程预应力施工是一种在工程结构中预先施加应力的技术,通过对混凝土或钢材等材料施加一定的预压力,来提高结构的承载能力、抗裂性能和耐久性。
预应力施工方法多种多样,每种方法都有其独特的操作规程和注意事项。
下面将详细介绍几种常见的预应力施工方法和操作规程。
一、先张法预应力施工先张法是在浇筑混凝土之前,先将预应力筋张拉到设计应力,然后用夹具将其固定在台座或钢模上,再浇筑混凝土。
待混凝土达到一定强度(一般不低于设计强度的 75%),放松预应力筋,借助预应力筋与混凝土之间的粘结力,使混凝土产生预压应力。
1、施工工艺流程(1)台座准备:台座应具有足够的强度、刚度和稳定性,其表面应平整光滑。
(2)预应力筋铺设:将预应力筋按照设计要求铺设在台座上,并用夹具固定。
(3)张拉预应力筋:采用千斤顶等设备对预应力筋进行张拉,张拉应力应符合设计要求。
(4)支模、绑扎钢筋:安装模板,并绑扎普通钢筋。
(5)浇筑混凝土:浇筑混凝土时应注意振捣密实,避免碰撞预应力筋。
(6)养护:混凝土浇筑完成后,应进行养护,保证混凝土强度的增长。
(7)放松预应力筋:当混凝土强度达到设计要求后,放松预应力筋。
2、操作规程及注意事项(1)预应力筋的张拉应采用双控,即控制应力和伸长值。
实际伸长值与理论伸长值的差值应在 6%以内。
(2)台座两端应设置防护设施,防止预应力筋断裂伤人。
(3)放松预应力筋时,应分阶段、对称、均匀地进行,避免构件产生过大的偏心受力。
(4)施工过程中应定期对千斤顶、油压表等设备进行校验和维护。
二、后张法预应力施工后张法是先浇筑混凝土,待混凝土达到设计强度的 75%以上后,在预留孔道中穿入预应力筋,然后进行张拉并锚固,最后进行孔道压浆和封锚。
1、施工工艺流程(1)预留孔道:在浇筑混凝土时,按照设计要求预留孔道,可采用预埋波纹管、钢管或胶管等。
(2)穿束:将预应力筋穿入预留孔道。
(3)张拉预应力筋:采用千斤顶对预应力筋进行张拉,张拉顺序应符合设计要求。
预应力梁先张梁张拉台座设计与检算
预应力梁先张梁张拉台座设计与检算对于预应力先张梁、板需设计先张工作台座,张拉工作台座应按张拉工艺要求制作,根据施工现场具体情况下面介绍两种常见的预应力混凝土先张法台座设计及检算方法和台座设计及检算方法。
预应力混凝土先张法台座设计及检算1、预应力墩式台座设计及检算墩式台座由传力墩、台座墩、台面和端横梁等组成,其构造取台座O点的力矩(即台座板与台面结会点),并忽略土压力的作用,则平衡力矩:M r=G1l1+ G2l2倾覆力矩:M oV=Nh1抗倾覆力矩安全系数K应满足以下条件:K=M r/M DV=(G1l1+G2l2)/(Nh1)≥1.5其中:G1 台座外部分的重力(传力墩牛腿受力)l1 G1点O点的水平距离G2 台座部分的重力点O点的水平距离P cp= rHtg2(45。
+ф/2)-rHtg2(45。
-ф/2) P′=hPф/H式中:Nˊ台面的抵抗力、KN/m 当混凝土强度为10~15MP a时,台面厚d=60mm Nˊ=150~200KN/md=80mm Nˊ=200~250KN/md=100mm Nˊ=250~300KN/mF 混凝土台座与土的摩阻力μ磨擦系数,对黏性土μ=0.25~0.40,砂土μ=0.40,碎石μ=0.40~0.50E p′-------台座底和座面上土压力的合力r 土的容重ф土的内磨擦角,粉质黏性土ф=30°;细砂ф=20º~30º;中砂ф=30º~40ºH 台座的埋设深度h--------------台座板厚度B-----------台座宽度按偏心受力构件计算,如为大偏心,则按下式计算N≤f cm bx+f yˊA gˊ- f y A g式中:N 作用于外伸部分的轴力cmQ= qL /2ι= Q/A≤f V钢横梁应有足够的刚度,以减少张拉预应力钢绞线时预应力损失,钢横梁变形值按下式检算:W max=5qL4/(384EI)≤[W]=L/400如不能满足,应增强钢横梁刚度式中:M 钢横梁跨中最大弯矩q 承力钢板传给每根钢横梁的均布荷载q=N/VW 钢梁截面抵抗矩f 钢材的抗拉、抗弯强度Q 作用于钢梁端部的剪力ι作用于钢梁端部的剪应力f v 钢材的抗剪强度设计值A 钢横梁的截面积W max 钢梁的挠度E 钢材的弹性模量I 钢梁的惯性矩[W] 钢梁的允许挠度应小于L/400⑤台面水平力计算台面一般是在夯实的碎石垫层上浇筑一层厚度为6~10cm的混凝土而成,其水平承载力可按下式计算:p=(фAf v)/(K1K2)式中:ф轴心受压纵向弯曲系数,一般取1A 台面截面积f v混凝土轴心抗压强度设计值K1起载系数,取1.25K2 考虑台面截面不均匀和其它影响因素的附加安全系数,取1.52、预应力槽式台座设计检算槽式台座一般由锚固端柱、张拉端拉、传力柱及上、下横梁受力构件。
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。
先张法法预应力施工
步头寨大桥先张法预应力施工步头寨大桥分左右幅,桥梁上部结构左右均采用7×20m预应力混凝土空心板梁。
每跨共12片梁,其中中梁10片,边梁2片。
整座桥共有168片梁,其中边梁28片,中梁140片。
纲绞线采用φj=15.24mm 低松弛钢绞线,公称抗拉强度Rb y=1860(MPa/kgf/mm2),其中中梁14根,边边梁15根。
张拉控制应力δk=0.75Rb y,放张时混凝土强度不低于设计强度等级值的75%。
钢绞线理论计算Rb y=1860,Ag=140mm2,Eg=1.96×1011Paδk=0.75Rb y=0.75×1860=1395MPa单根:P1=δk×Ag=1395×140=195300N中梁:P2=14×195300=2734.2KN边梁:P3=15×195300=2929.5KN张拉台座设计张拉台座采用框架式台座,砂箱放张,共四槽,每槽3片梁。
张拉台座总长65米,其中梁端与梁端长1.5米。
钢绞线下料计算长度为:L=1.8+20+1.5+20+1.5+20+1.8+0.4=67m因为砂箱的收缩量比较大,如果直接采用锚固端与张拉端的长度计算钢绞线的理论伸长值,那么与实际伸长值偏差较大。
所以我们在锚固端与张拉端选取一段63.5m的固定长度来计算理论伸长值和量测其相应的实际伸长值。
理论伸长值计算如下:△L=P p L/A p E p=(195.3×63.5)/(140×196)=0.452m预制能力排序表(正常后)第一天第二天第三天第四天第五天第六天第一槽浇筑砼拆模、养护养护养护放张、移梁、穿钢绞线、张拉绑扎钢筋第二槽已绑扎好的钢筋笼立模浇筑砼拆模、养护养护养护第三槽放张、移梁、穿钢绞线、张拉绑扎钢筋轮空立模浇筑砼拆模、养护第四槽养护养护放张、移梁、穿钢绞线、张拉绑扎钢筋轮空立模从上面排序表中可以看出预制场的预制能力为两天三片,即一天1.5片。
先张法预应力混凝土施工工艺
达到一定强度(一般不低于设计强度的75%),预应力筋
和混凝土之间有足够的粘结力时,放松预应力筋,借助粘 结力,对混凝土施加预压应力的施工方法。 先张法生产可采用台座法和机组流水法。其中,台座 法应用较广。
先张法施工顺序图
(a)
4
2
1
3
(b)
(c)
(a)张拉预应力筋;(b)浇注混凝土;(c)放松预应力筋
1-台座;2-预应力筋;3-夹具;4-构件
台座法工艺流程图
设计、制作台座 支底模、施工准备
预应力筋制作
放预应力筋、绑扎非预应力筋 张拉预应力筋 支侧模 浇注混凝土 养护、拆模 制作水泥浆试块 调整初应力
张拉机具标定
构件堆放
构件出槽
放松预应力筋
压混凝土试块
台座法工艺流程
1.先张法设备系统 (1)台座
(3)张拉
张拉力: 根据设计的张拉控制应力 σ 张拉注意事项:
con预应力筋的截面积Ap和张拉程
序中所规定的超张拉系数m即可按下式计算出预应力筋的张拉力:
N j ms con Ap
(1)对称张拉 (2)平稳操作 (钢筋的张拉力,一般用伸长值校核。当实测伸长值与
(2)夹具
(3)张拉设备
(1)台座
分类:墩式、槽式、桩式
墩式台座由台墩、横梁、牛腿及
台面组成,一般用于生产中小型构件 如屋架、空心板等,其长度通常为 100~150m。墩式台座有简易墩式台座、 重力墩式台座、构架式台座和桩基构 架式台座四种形式,可根据其特点及 应用条件选择。
槽式台座一般由钢筋混凝土传力
3.混凝土浇筑和养护
混凝土的浇筑应在预应力筋张 拉、钢筋绑扎和支模后立即进行, 一次浇筑完成。浇筑时,混凝土应 振捣密实,振动器不应碰撞预应力 筋,以避免引起预应力损失。 混凝土可采用自然养护或湿热养护。 但应注意,当采用湿热养护时,由于混 凝土和预应力筋的线膨胀系数不同,在 温度升高时台座长度变化较小而预应力 筋伸长,将引起预应力损失。这种温差 预应力损失如果是在混凝土逐渐硬结时 形成,则永远不能恢复。
先张法预应力重力式张拉台座设计
先张法预应力重力式张拉台座设计一、概况由我公司施工的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的结构设计,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)。
重力式台座的计算稳定性包括:①抗倾覆能力,抗倾覆能力以台座的抗倾覆安全系数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的顶点角部会出现因应力集中而出现的局部破损现象,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—张拉力产生的倾覆力矩M=T*e式中:T—最大张拉力合力,即设计中刚绞线拉力的合力e—张拉力合力T的作用点到倾覆转动点O的力臂M1—抗倾覆力矩M1=G1L1+G2L2 ,(土压力产生的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的力臂G2—传力墩外伸台面加厚部分的自重L2—传力墩外伸台面加厚部分至倾覆转动点O的力臂Ⅱ.抗滑移验算R=T1/T≥1.3其中:T—张拉力的合力T1—抗滑移力,T1=N+E p+F式中:N—台面反力E p—土压力的合力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的短柱计算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:我标段施工的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,ASTM A416-92标准270级,标准强度为Ryb=1860MPa 张拉控制应力δcon=0.75Ryb=1395M Pa,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)。
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。
先张法及后张法预应力箱梁施工控制要点
先张法及后张法预应力箱梁施工控制要点摘要:先张法和后张法在预应力箱梁施工中起到重要的控制作用。
通过施加适当的预应力,可以有效控制形变、裂缝和增强结构的承载能力和耐久性。
本文主要分析先张法及后张法预应力箱梁施工控制要点,以供参考。
关键词:路桥施工;预应力混凝土;箱梁;施工工艺;质量控制;1 先张法及后张法预应力箱梁施工控制作用先张法和后张法是预应力混凝土结构施工中常用的两种技术,它们在预应力箱梁施工中起到重要的控制作用。
先张法即“先张后浇”,是在箱梁浇筑施工之前,先张拉预应力刚束,再浇筑混凝土。
通过在预应力钢束两端施加预定的拉力,将预应力钢束与混凝土箱梁紧密地连接起来。
预应力钢束根据设计要求预制,并通过锚固设备固定在预制梁台座的两端。
在浇筑混凝土之前,使用张拉设备对钢束施加拉力,拉紧钢束两端,使其伸长一定距离。
在拉紧固定钢束后,浇筑混凝土,并进行一定时间的养护和固化,待预制箱梁混凝土达到适当强度后,切断预应力刚束,其失去了外界的张力会发生回缩,借助于混凝土与预应力刚束的粘结力(摩擦力),使混凝土产生预压应力,使混凝土受压,用以在使用阶段减小或抵消荷载引起的变形,提高结构刚度和稳定性。
预应力的引入可以减少混凝土结构中的裂缝,提高抗裂性能。
通过先张法施加预应力,可以增强箱梁的承载能力和耐久性,使其能够承受更大的荷载。
后张法即“先浇后张”,是先浇筑混凝土,再通过张拉预应力刚束,对箱梁内部施加预应力的一种方法。
混凝土浇筑之前预留预应力管道,预应力管道根据设计要求布置,并与构件钢筋可靠固定,待混凝土浇筑完成养护一定时间后,达到一定强度,再将预应力刚束放入管道内,施加预定的拉力拉紧钢束两端。
通常在箱梁两端分别固定锚具,使用张拉设备施加拉力。
在施加设计预应力后,固定锚具的锚固端把刚束固定在混凝土构件端部,将预应力传递到混凝土中,形成结构的预应力状态。
最后进行孔道压浆,并进行一定时间的养护和固化。
后张法可以在混凝土浇筑完成后施加预应力,对混凝土结构进行控制形变,提高结构刚度和稳定性。
预应力筋施工方法
预应力筋施工方法预应力筋施工是建筑工程中一项关键的技术,它能够有效地提高结构的承载能力、抗裂性能和耐久性。
下面我们就来详细了解一下预应力筋施工的常见方法。
一、先张法先张法是在浇筑混凝土之前,先将预应力筋张拉到设计应力,然后用夹具将其固定在台座或钢模上,接着浇筑混凝土。
待混凝土达到一定强度(一般不低于设计强度的 75%),放松预应力筋,借助混凝土与预应力筋之间的粘结力,使混凝土产生预压应力。
先张法施工的主要步骤包括:1、台座准备:台座是先张法施工中承受预应力筋拉力的临时设施,需要有足够的强度、刚度和稳定性。
2、预应力筋铺设:将预应力筋按照设计要求铺设在台座上,并使用夹具进行固定。
3、张拉预应力筋:采用千斤顶等设备,按照规定的张拉程序和控制应力,逐步将预应力筋张拉到设计值。
4、支模和浇筑混凝土:在预应力筋张拉完成后,安装模板并浇筑混凝土。
混凝土的浇筑应一次完成,振捣密实,以保证混凝土的质量。
5、养护:混凝土浇筑完成后,进行养护,使混凝土强度逐渐增长。
6、放松预应力筋:当混凝土强度达到设计要求后,放松预应力筋。
放松的顺序应符合设计规定,通常是对称、均匀、分次完成。
先张法的优点是生产效率高、工序简单、成本较低,适用于生产中小型预制构件。
但它需要专门的台座,且只能适用于直线配筋的构件。
二、后张法后张法是先浇筑混凝土构件,在构件中预留孔道,待混凝土达到设计强度后,将预应力筋穿入孔道,然后进行张拉并用锚具锚固,最后在孔道内灌浆。
后张法施工的主要步骤包括:1、预留孔道:根据设计要求,在浇筑混凝土时预留孔道。
孔道的形状有直线形、曲线形和折线形等,常用的预留方法有预埋金属波纹管法、预埋塑料波纹管法和抽芯法等。
2、预应力筋制作与穿束:根据设计长度对预应力筋进行下料和制作,然后将其穿入预留孔道。
3、张拉预应力筋:使用千斤顶等设备对预应力筋进行张拉,张拉控制应力应符合设计要求。
4、孔道灌浆:张拉完成后,应尽快进行孔道灌浆,以防止预应力筋锈蚀,并使预应力筋与混凝土共同工作。
混凝土简支梁预制与架设—先张法预应力混凝土梁预制(高速铁路桥梁施工)
先张法预应力混凝土梁预制
⑷ 先张法中的预应力筋不允许出现断裂或滑脱。在浇筑砼前 发生断裂或滑脱的预应力筋必须予以更换。
⑸ 锚固时,张拉端预应力筋的回缩量应符合设计要求,设 计无要求时不得大于施工规范规定。
先张法预应力混凝土梁预制
1 台座
台座由台面、横梁和承力结构组成。按构造形式不同,可分
为墩式台座、槽形台座和桩式台座等。台座可成批生产预应力构
件。 台座承受全部预应力筋
的拉力,故台座应具有足 够的强度、刚度和稳定性 ,以免因台座变形、倾覆 和滑移而引起预应力的损 失。
台座
台面
墩式长线台座
先张法预应力混凝土梁预制
业内俗称 “单控”
先张法预应力混凝土梁预制
钢绞线张拉时,一般采用张拉力控制、伸长值校核。
张拉时预应力筋的实际 伸长值与理论伸长值的允许 偏差为±6%。
活动横梁 工具锚
张拉力控制的校核方法 量千斤顶行程 与钢丝相同.
固定横梁
台座式 千斤顶
业内俗称为“双控”!
张拉过程中随时测量伸长值 (量测千斤顶活塞行程 反算预应力筋伸长值)
调整初应力
张拉预应力筋
支侧模、安设预埋件
浇筑砼
养护、拆模
放松预应力筋
先张法预应力筋张拉
构件起吊、堆放
预应力筋制作 张拉机具准备
制作砼试块 压试块
先张法预应力混凝土梁预制
(2)预应力筋的张拉 1)单根钢丝张拉:台座法多进行单
根张拉,由于张拉力较小,一般可采用 10~20kN电动螺杆张拉机或电动卷扬机 单根张拉,弹簧测力计测力,优质锥销 式夹具锚固。
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张稳柱 宋殿国 耿小义(辽宁省路桥建设一公司,沈阳 110141) (辽宁省交通勘测设计院,沈阳 110005) (辽宁省路桥建设一公司,沈阳 110141) 摘 要 主要介绍先张法预应力空心板张拉台座结构设计的方法。
关键词 先张法 张拉台座 结构设计1 前言近几年来随着经济的增长,高速公路发展越来越快,在高速公路建设中,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在预制场中一般集中进行预制,预制场中先张法张拉台座的设计及布设是重要的一环。
2 先张法台座结构的基本要求(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。
(2)横梁须有足够的刚度,受力后挠度应不小于2mm。
(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。
(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。
3 压杆式台座的设计3.1 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L的确定根据下面几个方面:(1)空心板长度L1;(2)一座台座同时预制空心板个数n;(3)空心板端头与张拉横梁之间的距离L2(取决于胶囊端头长度);(4)空心板端头之间距离L3。
L=nL1+2L2+(n-1)L33.2 台座宽度的确定台座宽度主要取决于构件外形尺寸的大小,生产操作的方便程度以及用料经济情况等方面。
台座宽度太窄,会影响模板的安装与拆卸;太宽则需用较大的横梁,用钢量及占地就增多。
式中:B=b1+2b2B———台座内部净宽;b1———空心板底模宽度;b2———压杆内侧面与底模间的距离。
3.3 台座高度的确定压杆式台座一般在地表以上,台座突出地面的高度不宜太大。
先张法预应力梁长线台座施工工法(2)
先张法预应力梁长线台座施工工法先张法预应力梁长线台座施工工法一、前言先张法预应力梁长线台座施工工法是在预制梁现场板数字化模拟分析的基础上,通过对每个构件的预埋钢筋进行精确测量和调整,使得梁在浇筑初期即获得一定的预应力,从而提高梁的强度和稳定性。
该工法可有效减少施工周期,提高工程质量,降低施工成本,受到了广泛应用和认可。
二、工法特点 1. 高效快速:采用现场板数字化模拟分析,通过优化预埋钢筋的设计和调整,减少大量施工过程中的调整工作,大大缩短了施工周期。
2. 提高强度和稳定性:通过提前施加预应力,使梁在浇筑初期即具有一定的受压强度,使其能够更好地抵抗荷载和外力变形,提高梁的强度和稳定性。
3. 简化工序:通过对施工工序的优化,减少了不必要的工序和操作,降低了人力和物力的浪费,提高了施工效率。
4. 实用可行:该工法在多个工程实例中得到了验证,取得了良好的效果,具有可靠性和可行性,可为实际工程提供参考。
三、适应范围该工法适用于各类长线台座施工工程,例如高速公路、桥梁、隧道、地铁等建筑项目,尤其是对于梁长较大、预应力施工周期较长的工程具有更好的适应性。
四、工艺原理该工法的实际工程应用是基于以下原理:1. 预制梁的数字化模拟分析:通过对预制梁的结构特点、施工条件等进行数字化模拟分析,预测预埋钢筋的受力情况并进行合理布置。
2. 测量和调整:通过精确测量每个预埋钢筋的位置和受力情况,并根据实际情况进行调整,以确保预应力充分施加于预制梁中。
五、施工工艺1. 预制梁制作:按照设计要求、数字化模拟分析结果进行预制梁的制作,预埋钢筋的位置和数量要满足对结构强度和稳定性的要求。
2. 钢筋调整:在梁板模具中设置测量孔,通过测量孔测量每个预埋钢筋的位置和受力情况,并根据实际情况进行调整,保证预应力施加的准确性。
3. 预应力施工:在梁板浇筑完成后,使用预应力钢束进行预应力施加,通过张拉钢束产生预应力,使梁板提前获得一定的受压强度。
(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
混凝土主体结构施工:先张法预应力混凝土—先张法施工设备
预应力混凝土施工 先张法预应力混凝土
—先张法施工设备
先张法施工设备
1、台座
先 要求:有足够的强度、刚度和稳定性 张 分类:墩式台座和槽式台座
法
2、张拉机械
பைடு நூலகம்
施
的
YC—20穿心式千斤顶、电动螺杆张拉机和油压千斤顶、卷扬机
工 设
3、夹具
备 要求:工作可靠,构造简单,施工方便, 成本低,并能多次周
具。
(1)钢质锥形夹具
的
GE钢质锥形锚具
先张法施工设备
(2)墩头夹具 用镦头夹具时,将预应力筋端部热镦或冷镦,通过承力板锚固。
固定端镦头夹具
的 单根镦头钢筋螺杆夹具
(3)张拉夹具
的
先张法施工设备
的
谢谢!
的
1-传力柱 2-砖墙 3-下横梁 4-上横梁
先张法施工设备 2、张拉机械 张拉设备要求工作可靠,能准确控制应力,能以稳定的速率加 大拉力。在先张法中常用的张拉设备有液压千斤顶、卷扬机、 电动螺杆张拉机。
的
(1)液压千斤顶 主要用于张拉带锥形锚 具的钢丝束。
YZ锥锚液压千斤顶
穿心式千斤顶具有一个穿心孔, 适用于钢筋和钢绞线
转使用
分类:张拉夹具和锚固夹
先张法施工设备
1.台座 由台面、横梁和承力结构组成。按构造形式 不同,可分为墩式台座、槽形台座和桩式台 座等。台座可成批生产预应力构件的。 台座要求: 台座承受全部预应力筋的拉力,故台座应具 有足够的强度、刚度和稳定性,以免因台座 变形、倾覆和滑移而引起预应力的损失。
台座
先张法施工设备 主要用于张拉力较大的钢筋张拉
的
穿心式液压千斤顶
拉杆式液压千斤顶
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先张法台座设计及预应力施工
扬州华建监理公司谢小锋
一、概述:
预应力先张法空心板简支梁具有结构轻巧、工艺简单、适合计划生产、成本较低等优点,在桥梁结构设计中被广泛采用,而张拉工艺则是保证先张法预应力空心板质量的关键环节。
在宁杭高速公路宜兴段,YX1标全长8.7km,全线共有六座大中桥,桥梁上部构造均采用先张法混凝土空心板,三座大桥为20m,三座中桥为16m,板梁总为990片,预应力空心板梁16m采用40#混凝土,20m采用50#砼,预应力筋фj15.24高强、低松驰钢绞线,标准强度1860Mpa,16m长梁16根钢绞线,20m长梁每片14根钢绞线,单排布置,每根钢绞线控制张拉力为187.5KN。
预应力台座采用先张法槽式台座进行设计,预应力施工中采用“整体张拉、整体放张”的方法。
二、工艺原理
先张法利用预应力台座的固定作用,将预应力筋张拉设计应力后浇筑砼,待砼达到设计要求的强度后对预应力筋进行放松,靠预应力筋与混凝土间粘结作用,由端部通过一定长度挤压砼建立预应力。
三、施工工艺
四、张拉台座的设计
制作先张法预应力空心板梁,必须先在固定在台座上进行预应力张拉,台座要承受预应力筋巨大回缩力设计时必须保证台座具有足够的强度和稳定性,台座按其构造型式主要有墩式和槽式两种形式。
施工时可根据生产构件的类型,张拉及设备条件选用设计。
宁杭一标根据空心板梁张拉力大的特点,从安全、经济、实用“的角度出发,采用槽式台座槽式台座长度为构件长度之和再加上一定的施工操作长度,宽度主要决定构件外形尺寸及生产操作需要,见下图。
根据台座传力柱轴向受力位置的不同,台座设计分别按偏心构件和轴心受压构件进行设计。
设计步骤:A、确定截面型式及经设计强度。
B、截面配筋计算,并进行强复核。
20000 20000
Ι–ⅠⅡ–Ⅱ
b)
a)张拉台座侧面图 b)Ι–Ⅰ、Ⅱ–Ⅱ剖面图
(一)偏r b心受压传力杆设计
当台座传力柱受压时,传力柱按矩形截面偏心受压构件进行设计,由于传力柱受车偏心矩一般较小e<0.3h0,可直接小偏小构件设计。
(1)截面配筋计算
截面配筋采用下式:
N J≤r b R a bx/r c+r b(R a A g-Q g A g)/ r s
N J e≤r b R a bx(h0-x/2)/r c+r b R g A g(h0-a g)/ r S 式中: N J--实际受力, N J=187.5KN×16/2=1500KN
r b--工作条件系数0.95
r c、r S--材料强度安全系数1.25
R a、R g--混凝土和钢筋的设计强度(mp a)
b--传力柱短边尺寸
x—截面受压区高度
A g——截面受力主筋面积
Q g—钢筋实际受力大小
h0—截面有效高度
(2)进行垂直于弯矩作用平面的强度复核。
N J≤φr b[R a/r c+R g(A g-A g)/ r s]
式中: φ—纵向弯曲系数,由l0/b查表可知,(l0为传力柱计算长度,这里取传力柱两端铰支,故l0=1.01, b为截成短边长度)
(二)轴心受压传力柱设计
传力柱轴心受时,承载力降低系数可用下式表示:
φ=N p c/N p d
式中: N p c/N p d---长柱与其他条件相同的短柱的承载力。
φ值含意与上式相同。
①轴心受压柱按下式进行设计
N J≤φr b[R a A/r c+R g A g/ r s]
②宁杭高速公路YX1标传力柱采用C30砼,9根φ12钢筋,截
面60×50㎝。
由l0/b查表可知φ=0.6。
依上式可知:0.6×0.95×(17.5×103×0.3/1.25+10.2×104×340×103/1.25)=1581.4 KN>187.5×16/2=1500KN
符合强度要求
(三)验算稳定性
保持传杆受力特点,将传力杆视为两端铰支压杆进行稳定性验算。
N J≤P cr=π2E h I/l02
式中: P cr----临时荷载;
E h----砼弹性模量;
I----传力柱惯性矩;
l0----传力柱计算长度;
代入数据知: P cr=3.142×(3.0×107) ×9.0×10-3/222=5505.8 KN>N J=1500 KN;故符合稳定性要求.
五、预应力施工
(1)本标段采用“整体张拉、整体放松”的施工方法,张拉台座的张拉端和固定端各设一固定式钢横梁,固定钢横梁与
台座焊接形成一体,张拉端前方设一活动横梁,钢绞线穿
过横梁上的钢绞线定位板的定位孔(每个横梁均有实板),
事先按钢绞线位置加工配面),采用工具锚固定,三个横梁
成一直线,活动横梁下安装一活动轨道,避免了以前张拉
过程中通过活动梁在左右移动调整钢绞线位置,张拉完成
后均采用工具锚锚固。
如图:
①活动横梁②千斤顶③固定横梁④固定横梁
⑤钢绞线⑥锚具夹片⑦砼基础⑧传力柱
张拉:张拉端活动横梁,两只大千顶对称就位,且与固定横梁紧靠后,用20T穿心千斤顶进行单根应力10%бk调整使其具有相同的初应力以避免钢绞线受差异过大,出现现象,然后在活动梁端工具锚锚固,再在张拉端用大千顶逐次顶推活动横梁沿轨道伸长进行整体张拉,分五级张拉20%бk、40%бk、60%бk、80%бk、100%бk,每次张拉结束其伸长值(应力、应变双控),保持左右两顶同步伸长,致张100%бk预应力,后在张拉端固定横梁前加放“凹“形钢片锚固(便于退锚)。
张拉程序:0 初应力(10%бk)бk(锚固)
在《规范》中所给的张拉程序有一个超张拉过程:
0 15%бk105%бk бk(锚固)
采用超张拉的目的在减小松驰损失,但是现在采用的都是经过稳定化处理的低松驰钢绞线,钢绞线的“稳定化处理”工艺其原理是使钢绞线在消除应力回火的同时承受一定程度的张力,使其在热张拉状态下产生微小应变,从而使钢筋在恒力作用下抵抗错位转移的能力得到提高,它在宏观上表现为弹性极限显著提高,应力松弛大大降低,所以对其不必用超张拉。
整体张拉的最大优点是张拉速度快,但它所需的设备较多。
整体放张:当砼强度达到设计强度的80%时可以进行预应力放松,它是整体张拉的一个逆过程。
放张采用千斤顶整体逐级放张,即在张拉端先用千斤顶顶推固定横梁致设计拉应力后停上止送油,“凹”形钢片自然松开后脱锚,千斤顶缓缓回油达到放松,同样分五级放松每级保持15分钟。
预应力施工采用应力,应变双控,以应力为主,应变复核,应变伸长值测量与计算:在单根张拉到10%бk时,以固定横梁位置的钢绞线上做记号,全张致20%бk时做记号,测量与10%бk时的记号距离作为0~10%бk的推算伸长值△L1,后全张到100%бk时,做记号量到10%бk记号的距离作为△L2,则伸长量为△L=△L1+△L2。