某大桥预应力空心板梁张拉台座设计与施工

第１４卷　第４期　２０１４笠　中　国水运　ＶｏＩ　１４　Ａｐｒ　ｉ　Ｉ　Ｎｏ．４　２Ｏ１４　４月　Ｃｈ　ｉ　ｎａ　Ｗａｔｅｒ　Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ　某大桥预应力空心板梁张拉台座设计与施工　金彪，马继红　（江苏淮阴水利建设有限公司，江苏淮安２２３００５）　摘要：文中关于空心板的预制之槽式张拉台座进行设计、　计算、验算，并对张拉台座的制作及施工要求作简要阐　述。　关键词：槽式张拉台；设计；施工　中图分类号：Ｕ４４５　文献标识码：Ａ　文章编号：１　００６－７９７３（２０１　４）０４—０２４７－０２　一、工程概况　台座长：（梁）３ｘ　１６．０ｍ＋（梁间距）２ｘ　１．０ｍ＋（台座　端部）２ｘ２．１ｍ＋（梁座距）２ｘ０．６ｒａ＝５５．４ｍ；　江苏盱眙某大桥工程位于盱眙淮河镇，跨越溜子河，桥　位处河口宽２５０ｍ左右。该项目是为相应省交通厅撤渡建桥　台座宽：槽宽【（１．０ｍ＋０．２ｍＸ２）Ｘ２】＋压杆宽【０．４５ｍ　×２＋０．５ｍ×１】＝４．２ｍ；　（２）张拉台座的受力计算：　１）计算数据：　图纸要求：预应力钢绞线采用　预应力砼用钢绞线　皇尘　８￣２——的号召，促进农村经济发展的背景下产生的。其上部结构的　南北引桥为跨径１６ｍ先张法预应力空心板梁，南、北引桥各　３跨，每跨９片，全桥共５４片空心板梁。中梁，Ｃ４０砼，　４２片，单片６．５５ｍ。，共２７５．１ｍ。，单片重１７．０３Ｔ；边梁，　Ｃ４０砼，１２片，单片８．５ｍ。，共１０２．０ｍ。，单　片重２２．１Ｔ。采用槽式张拉台座进行空心板的预　制施工。　二、空心板梁张拉台座的设计　１．预制场的设置　００　尘　／，／　８＠２００　尘　空心板梁预制场设在大桥南接线的路基上，　台顶高程低于路面基层。现场预留１０　ｘ　１８ｍ左　张拉台座配筋图　右的位置为起梁、移梁、存梁等设施用地，钢筋　加工场、砂、碎石、水泥堆放场地、搅拌站设在　路基一侧，现场设置一条５ｍ左右的施工便道。　根据该桥场地和工期及梁的数量，确定采用２长　线、３片梁／线的槽式张拉台座进行空心板的预　制。　２．预应力空心板张拉台座的设计　张拉台座由压杆、横向连续梁、端部重力墩、　底板及端部横梁构成。　（１）初定张拉台座尺寸及砼标号　张拉台座主要受力构件为压杆，由Ｃ３０砼浇　筑，取其截面尺寸：边杆为４５ｃｍｘ　５０ｃｍ，中杆　为５０ｃｍｘ　５０ｃｍ，压杆之间净距取：（梁宽）　１．０ｍ＋（工作空位）０．２ｍｘ２＝１．４０ｍ，（注：梁　宽中板为９９ｃｍ，边板９９．５ｃｍ，１．０ｍ为计算宽　度）；为保证台座刚度和稳定性设置了横向连续　梁，由Ｃ３０砼浇筑，其间距为５．０ｍ（或５．５ｍ），　其截面尺寸为４０ｃｍ　Ｘ　２０ｃｍ；出于安全保守设　计，台座端部设置了重力墩，由Ｃ１５片石砼浇筑；　底板为厚２０ｃｍＣ２０砼，５ｃｍ厚Ｃ２０水磨石砼　台座面层，两侧设３＃角钢定位。　张拉台座长宽尺寸（见图１）。　收稿日期：２０ｌ４－０１—２５　图１　张拉台座端部配筋图　作者简介：金彪，江苏淮阴水利建设有限公司。　２４８　中国水运　第１４卷　（ＧＢ／Ｔ５２２３—２００３）标准的２７０级ｑｏ１２．７的钢绞线，空心　板中板为１５根、边板ｌ６根钢绞线，其物理力学指标如下：　标准强度：ｆｐｋ＝１，８６０ＭＰａ　单根公称截面积：Ａｉ＝９８．７　ｌｍｍ　弹性模量：１．９５ｘ　１０　ＭＰａ　松弛率：≤３．５％　张拉控制应力：ｏｋ＝Ｏ．７２ｆｐｋ＝１，３３９ＭＰａ　单根张拉控制力：Ｐｋ＝１，３３９×９８．７１／１，０００＝１３２．２ＫＮ　每片中梁１５根钢绞线张拉总计为：Ｐ＝１５×　１３２．２＝１．９８３．０ＫＮ　每片边梁１６根钢绞线张拉总计为：Ｐ＝１６×　１３２．２＝２．１　１５．２ＫＮ　２）受力计算：　①压杆受力验算：当多条生产线同时生产时，中压杆为　受力最大的构件，采用有效承压面５０ｃｍ×５０ｃｍ，中柱受力　计算取边梁最大张拉力２，１　１５．２ＫＮ，正应力：　ａｋ＝２，１　１５．２×１，ｏｏｏ／（５００×５００）＝８．４６ＭＰａ＜３０ＭＰａ　因此，压杆采用Ｃ３０砼浇筑强度满足设计要求。　②端部横梁受力计算：由张拉台构造图可知，端部横梁　其跨径为１．０ｍ，按受均布荷载的简支梁考虑（见张拉台设　计图），其分布荷载ｑ＝２，１　１５．２ＫＮ／ｍ，　弯矩：Ｍ＝１／８ｑｌ。＝１／８×２，１１５．２×１２＝２６４．４ＫＮ・ｍ＜２　×３２６．０ＫＮ・ｒｎ　剪力：Ｖ＝ｑｌ／２＝２，１１５．２×ｌ／２＝１，０５７．６ＫＮ＜２×　８７４．８ＫＮ　查表：　钢结构一设计手册　，【４０Ｃ槽钢（锰钢）强度设　计值为：弯矩：３２６．０ＫＮ・ｉＴＩ，剪力：８７４．８ＫＮ；　张拉台端部横梁取２［４０Ｃ槽钢（锰钢），　弯矩：Ｍ＝２×３２６．０ＫＮ・ｍ＞２６４．４ＫＮ・ｍ；　剪力：Ｖ＝２　ｘ　８７４．８ＫＮ＞１，０５７．６ＫＮ；　因此，横梁取２［４０Ｃ槽钢（锰钢），满足受力要求。　（３）抗滑移能力验算　由于台墩的水平力几乎全部传给台体（传力柱），且两端　对称受力，不存在滑移问题，因此无须进行抗滑移能力验算。　但须验算台面的强度（压杆受力已验算，ｏｋ满足设计要求）。　图１　张拉台座设计图　（４）抗倾覆能力验算　按下式验算（忽略土的侧压力影响）：　Ｋｃ＝Ｍｒ／Ｍｏｖ　（Ｇ　ｌＬ１＋Ｇ２Ｌ２＋Ｇ３Ｌ３＋Ｇ４Ｌ４）／Ｐｅ　Ｇ１Ｌｌ＝１．３×２．５×２．１×２４．５×３．１５＝５２６．７ｋＮ・１ＴＩ　Ｇ２Ｌ２＝【（２．０×２．５）／２×０．４５＋（２．０×２．５）／２Ｘ０．５／２】　×２４．５×１．６７＝７１．７ｋＮ・ｍ　Ｇ３Ｌ３＝０．２×２．７×１．４×２４．５×１．３５＝２５．０　ｋＮ・ｍ　Ｇ４Ｌ４＝［０．５×２．７×０．４５＋０．５×２．７×０．５１２】Ｘ　２４．５×　１．３５＝３１．３ｋＮ・１ＴＩ　Ｍｒ＝Ｇ１Ｌ１＋Ｇ２Ｌ２＋Ｇ３Ｌ３＋Ｇ４Ｌ４＝６５４．７ｋＮ・ｉＴＩ　Ｍｏｖ＝Ｐｅ＝２　１　１　５．２×（０．０５＋０．０４５）＝２００．９ｋＮ・ｍ　Ｋｃ＝Ｍｒ／Ｍｏｖ＝３．２６≥１．５（安全）　（５）张拉台座设计图（见图１）　①压杆内设４　２Ｏ＋４（ｐ１６钢筋，设ｑｏ８＠２００ｍｍ的钢筋　网；　②横向连续梁内设６ｑｏ１６钢筋；设ｑｏ８＠２００ｍｍ的钢筋　网；　③端部横梁为２条［４ｏｃ的槽钢（锰钢）。钢板焊接，上　下槽钢各增焊厚２Ｏ钢板腹板一道。　三、空心板梁张拉台座的制作　１．张拉台座位于南接线道路竖曲线路基上，待使用完毕　废弃时可将其埋置于路面下，避免凿除台座浪费人力物力资　源。　２．张拉台座采取分段浇筑施工，预计整个张拉台座分７　次浇筑，由台座中部向两端进行施工。先进行压柱和横系梁　的施工，再进行两端重力墩的施工和端部横梁安装，最后进　行台座底板施工。　３．在端部横梁与压杆端部接触面处设置厚２ｃｍ钢板（钢　板规格：中柱９０ｃｍ×５０ｃｍ，边柱６５ｃｍＸ　５０ｃｍ），以防　受力不均压坏压杆端部砼。　４．在端部横梁上安装预应力钢绞线定位钢板，钢绞线定　位钢板由厚２ｃｍ钢板制成，定位钢板孔眼按设计图纸钢绞线　的数量、间距进行加工，定位钢板按钢绞线的位置及保护层　厚度进行安装，以确保钢绞线位置准确。　四、重力式挡墙　为防止钢绞线射出造成意外伤害，在张拉台两端设置重　力式浆砌块石挡墙。南端距台座２ｍ，北端（张拉操作端）　距台座５ｍ，每座长４ｍ。　五、结语　该张拉台座根据工程量设计两长线，生产周期合理；设　计在路基轴线上，便于安装；设计在路面基层下，免拆除，　节约成本。实践证明，本方案设计安全可靠，经济合理，为　同类工程项目的施工设计提供参考依据。