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(整理)先张法空心板梁预制及架设.

先张法空心板预制及架设概述:曲菏线三合同段共有338片先张法预应力简支梁,其中10M梁26片,13M梁234片,16M梁78片;除1-10M及1-16M 梁位于直线段外,其余均位于曲线上,并且K19+831(2-16M)梁与线路斜交5°,整个梁板预制由桥一公司施工,通过施工,我们将整个施工过程及得失进行总结如下:一、张拉台座设计及经济比选:1、张拉台座设计:(1)台座长度及线数选择:按每条线一次能生产6片10M梁,4片16M梁,5片13M梁考虑台座长度;梁槽总长度L=2L端+(N-1)L工+NL梁(N指预应力梁数,L端指梁端到横梁内侧端面的距离,一般取1.5M; L工指两片梁之间的最小工作间距,一般取0.8M; L梁指预制梁长度)。

经计算确定采用梁槽长度为72M。

线数:按3个月施工工期及等强、间歇等因素考虑,按期生产完338片梁最少需要三条工作线。

(2)台座设计及检算过程:支墩式台座设计包括:a.台座抗倾覆检算、b.抗滑移检算、c、截面设计与确定、d、台座配筋计算。

具体检算设计过程如下:基本数据、张拉力按3500KN 、 钢绞线保护层5CM 、底板厚7CMA 、 抗倾覆验算:M 1=T ·e=3500×(0.05+0.07+0.25/2)=857.5KN ·MM 2=P 1·e 1=(2.0×3.2×2.5)×(3.2/2+2)×2.4×10=1382.4KN ·MM 3=P 2·e 2=2×0.7×2.5×2.4×10×1=84.0KN ·MB 、 抗滑移验算:<1>摩阻力 F =μ(G 1+G 2)=0.4×(384+84)=187.2KN<2>台座底部的被动土压力:P ep =γH[tg 2(45°+φ/2)-tg 2(45°-φ/2)]=1.84×2.0×(tg 260-tg 230)×10=96KN /M 2张拉底座每20米设锚梁一道,两端按嵌固。

)(5.171.15.8574.138284132安全抗倾覆系数>=+=+=M M M K KN B h H P P E M KN H hp P eP P ep 2.42125.2)5.02()6.3396(2)()'('/6.330.2967.0'2=⨯-⨯+=⨯-⨯+==⨯==22/4L EI P F KP π==a MP E 4103⨯=533103.1122510012⨯=⨯==bh I抗滑移系数C 、 截面设计与确定:①牛腿高度的确定: R a =14.5假定牛腿宽50cm μ=0.012则ξ=μR g /R a =0.012×R g /R a =0.281则 A 0= 0.241 r 0=0.860截面有效高度h 0为:现取h=180cm 则查表得: r 0=0.988KN F 1.38492000103.110342542/=⨯⨯⨯⨯=π27.135002.1872.4211.3849//=++=++=T E F F K pcm b R A M r h a J c 3.5510005.14241.010575.825.180=⨯⨯⨯⨯==024.01765575.85.1410575.825.1280200=⨯⨯⨯⨯==bh R M r A J C 2280008.1818081765988.034010575.825.1cm mm h r R M r A g jg g ==⨯⨯⨯⨯==则A g =0.0015×100×176.5=26.48cm 2配Ф22钢筋8根:3.8×8=30.4cm 2>26.48cm 2②弯起钢筋As 计算:台座h /h 0=120/1765=0.07<0.3故应按照规范要求配筋。

A s =0.0015bh 0=0.0015×100×176.5=26.48cm 2选用8Ф22 A s =30.4cm 2③配箍筋 ф8@19.5cm 双肢箍筋斜面强度验算:=1177.6+4385=5562.6KN>3500KN (通过)④牛腿局部挤压验算:D 、 台座板配筋计算:h 0=700-50=650 b=2500 f y =3100015.0001.01005.17608.18<=⨯=u MPa mm N A Q 0.7/0.7100050035000002==⨯==ααSin R A R u R P bh gw W K g K ∑++06.0)2(0349.00045sin 3404.3006.025340009.0)15.02(5.1761000349.0⨯⨯⨯+⨯⨯⨯+⨯⨯⨯=e 0=3500×120/3500=120mme a =0.12(0.3h 0-e 0)=1.8mme 0/h=2000/700=2.86<8 故不考虑纵向偏心力矩的影响。

e=e1+h/2-50=122+700/2-50=422mmξ=x/h 0=127/650=0.2故按构造配筋。

A g =A /g'=0.002bh 0=0.002×2500×650=3250mm 2=32.5cm 2选13Φ18 Ag =Ag'=33.085cm 2>32.50cm 2@=240/12=20cm箍筋采用φ8 @=20cm台面与墩的承载力验算,台墩与台面共同受力。

mmb R r r N X ac bj 1275.14250025.195.01035003=⨯⨯⨯==)()21(25.195.0002a h R bhR e N A Ag g a j g ----==ξξ0)50650(310)22.01(2.065025005.1425.195.042235002<-⨯-⨯⨯⨯⨯⨯-⨯=Kc=P/N=11760.7/3500=3.3。

台座示意图见附图:梁式台座设计包括:a.支撑梁承压检算、b.台座抗压检算、c.支撑梁抗弯检算、d.横梁抗弯检算、c.横梁及支撑梁截面及配筋设计计算。

由于未采用,故略检算设计过程。

2、 经济比选:三合同段初期选用塑钢门窗厂征地作为预制梁制梁场地,此梁场位于三合同中段,如采用梁式台座,每条线台座需要3.2万元;采用支墩式台座,每条线台座需要3.0万元;按三条线施工需要约投入十万元,加上龙门或吊车费用,预制梁基本无利润可言。

经过前期工期和投入比选,我们选用四合同已施工完毕的第一梁厂既有支墩式台座进行了施工,仅运梁增加部分运距和费用,但整体上既节省了费用,又保证了工期。

二、 施工技术方案:根据现场的实际尺寸,考虑到生活、生产及物资保管的方便性和安全性,预制梁厂的平面布置如下:(长250米,宽60米)KN N K K Af P c7.117601176075255.12.15.127002500121==⨯⨯⨯⨯==φ技术方案:(一).预应力张拉及控制:1、预应力钢绞线的铺设A、在现场制作专用夹具来夹紧钢绞线捆束,以防止钢绞线突然无序地散开,保证施工人员的安全。

B、钢绞线施放到位后,在未截断与钢绞线捆束之前用1T的卷扬机预拉已放开的钢绞钱,以减少施工材料弯曲。

C、钢绞线在卷扬机的牵引下处于直线状态,用氧气裁断,并进行下一条钢绞线的施放工作。

D、当钢绞线施放结束后,立即将已施放的钢绞线抬入张拉台座内,并用锚具将此夹紧。

E 、施放前期的准备工作:⑴张拉台座台面在铺设钢绞线前应刷涂隔离剂⑵在张拉台面上隔一定距离放置相当于保护层厚度的垫块,以防预应力筋因自重而下沉,同时防止隔离剂污染钢绞线。

⑶在生产过程中,应防止雨水冲刷台面上的隔离剂。

⑷拟采用牵引车铺设钢绞线2、预应力钢绞线的张拉(1) 预应力钢绞线的张拉理论伸长值式中P -钢绞线的平均张拉力L -钢绞线长度 10m 、13m 、16m 板都取72.5mAy -钢绞线截面面积Eg -钢绞线弹性模量α-为钢绞线应力根据设计图纸钢绞线控制张拉应力E k =1395MPa ,根据试验资料钢铰线弹性模量:跨径10米、13米、16米都为Φj12.7型E g =1.90×105MPa 。

钢绞线张拉伸长值表EgL AyEg L P L ∙=∙=∆α(2)钢绞线控制张拉力和油表读数根据设计图纸,跨径10米、13米、16米单根钢绞线的张拉控制力为137.67KN。

钢绞线张拉采用YCD1800型千斤顶和QYCW300型千斤顶进行张拉,经过试验标定YCD1800型1号千斤顶和99-11-10888#压力表配套标定回归方程,y=0.0274x+0.8322。

YCD1800型1号千斤顶和99-11-10343#压力表配套标定回归方程y=0.0272x+0.0618。

YCD1800型2号千斤顶和99-07-00391#压力表配套标定回归方程y=0.0271x-0.7843。

YCD1800型2号千斤顶和99-08-00267#压力表配套标定回归方程y=0.0285x-0.9849。

YCW300型千斤顶和99-07-003903压力表配套标定回归方程:y=0.216x-0.6006。

QYCW300型千斤顶和99-11-10367#压力表配套标定回归方程:y=0.2143x-0.4418。

由回归方程可求出不同张拉力时压力表的读数。

张拉采用一端张拉,应力和应变双控制,在张拉的过程中控制钢绞线的张拉应力和钢绞线的伸长值,张拉时先用QYCW300型号千斤顶单根张拉到初应力,然后用两个YCD1800型千斤顶整体张拉到设计应力。

(3)张拉程序在张拉的过程中按照施工技术规范要求,按下列程序进行张拉0 ------ 预应力(0.2σk) ----1.05σk ---- 0 ----σk(锚固),此张拉程序经监理工程师批准后方可进行张拉,在张拉中应对每根钢绞线编号,对称张拉。

(4)张拉钢绞线张拉前应对台座横梁,锚具及各种张拉设备进行详细检查,无误后方可进行,张拉施工必须有质检工程师在场并在监理工程师指导下进行。

A、检查并记录油泵,千斤顶和压力表的编号。

B、在张拉至初应力时,在钢绞线上做标志,并在张拉完毕后,量测实际钢绞线伸长值,看实际伸长值和理论伸长值的偏差是否在6%以内。

C、张拉完毕后,检查钢绞线的滑移和断丝情况,应将钢绞线的断丝数控制在钢丝总数的1%以内,如不符合要求应换钢绞线重新张拉。

D、钢绞线张拉完毕后,对设计位置的偏差不得大于5mm,同时不得大于构件截面最短边长的4%。

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