箱梁预制台座计算手册

箱梁预制及存放台座设置及验算

1、后张法预应力箱梁台座设置及其验算

1、1台座设置

（1）对台座基础的地基进行加强处理，使台座基底承载力≥150Kpa 。

（2）台座基础两端2.0m 范围下挖50cm 台座基础,宽1.6m ，中间基础部分宽1.6m ，30cm 厚，并布筋浇注C30混凝土；台座部分配置结构钢筋，浇筑20cm 厚混凝土，台座顶面采用小石子混凝土调平，并用4x4cm 角钢包边，防止边角破坏。底模采用1m 宽8mm 厚的大块钢板平铺，并且与台座连接成整体。用3m 靠尺及塞尺检测平整度，偏差控制2mm 以内，确保钢板接缝严密、光滑平顺。台座施工预留模板对拉螺栓孔间距50cm 。

（3）箱梁采用两台50t 龙门吊起吊。在梁底台座预留吊装孔，吊点位置距梁端1m 。20m 和25m 预制箱梁共用台座设置4个吊装孔洞。

（4）为了保证桥梁平顺，在20m （25m ）箱梁台座跨中设向下13mm 的预拱度，从跨中向梁端按抛物线过渡设置。施工时可根据实际情况进行适当调整。

（5）预制台座间距为3m ，以便吊装模板。

1.2台座受力验算

按25m 箱梁对台座受力进行验算。

单片箱梁重量=27.275×2.6=70.915t 。

模板重量=12t ，

小箱梁底面面积为：1×24.84=24.84m2，

则台座所受压强=（70.915+12）×1000×10/24.84=0.0334MPa,小于台座强度30MPa 。

张拉完毕后受力面积取2 m 2，则台座所受压强=（70.915+12）×10×1000/2=0.42MPa,小于台座强度30MPa 。

台座两端地基承载力压强需达到0.42MPa ×1/（2×1.6）=131.25Kpa 。施工时夯实地基并铺设碎石垫层使其满足要求。

2、箱梁存梁区台座设计及验算

2.1箱梁存梁区台座设计

台座枕梁采用C30混凝土（计算中枕梁视为刚性构件），箱梁存梁用枕梁尺寸为0.8m ×0.4m ×7.5m 见下图：(验算以25米箱梁进行验算,其余20米箱梁的存梁用枕梁采用同25米箱梁存梁用枕梁相同的结构),25米箱梁最大一片砼方量为27.275m 3,钢筋砼比重取26KN/m 3,最高放置两层,则存梁荷载F=27.275×26×2/2=709.15KN 。

2.2地基承载力计算

40+30

地基承载力为：f

a =(P

1

+P

2

)/A

=（1418.3+（0.4×0.8×7.5+0.3×0.4×2）×26）/(0.8×7.5) =247.82KPa

其中：P

1

——25米箱梁重量；

P

2

——枕梁自重；

A——枕梁底面积；

处理地基，承载力达到300Kpa以后进行枕梁砼的浇筑。

2.3枕梁强度验算

（1）计算枕梁截面特性

①枕梁截面惯性矩

如图建立坐标系xoy，则矩形组合体的形心距地面距离y1为：

A1=80×40=3200cm2a1=20cm

A2=40×30=1200cm2a2=55cm

y1=（A1*a1+A2*a2）/(A1+A2)

=(1200*55+3200*20)/(1200+3200)=29.5cm

y2=70-29.5=41.5cm

距上图，则惯性矩为：I

X =(Be

1

3-bh3+ae

2

3)/3其中B=80cm，e1=y1=29.5cm，b=40cm，h=40-29.5=10.5cm，

a=40cm，e2=y2=40.5cm

I

X

=(80×29.53-40×10.53+40×40.53)/3=1554896cm4=15.54896×10-3 m4

截面抵抗距W=I/e

2

=15.54896×10-3 m4/0.405=38.4×10-3 m3

②枕梁的截面刚度

由路桥施工计算手册查询：

C30混凝土的弹性模量Ec=3×107KN/m2(详见路桥施工计算手册P781页)

截面抗弯刚度为E

c

I=3×107×15.54896×10-3

=466.46KN·m2

（2）按照“倒梁法”计算地基的净反力和基础梁的截面弯矩

倒梁法把基础梁即枕梁当成为固定支座的连续梁，按地面作用以均布反力，对受力进行简化，模型简化图如下：

由结构力学求解器求得如下：

剪力图

弯矩图

由以上计算结果知：M

max =223.04KN.m，Q

max

=297.38KN

由《建筑工程施工实用计算手册》可以查得C30砼容许抗弯应力［σ］=10Mpa，剪切许用应力［τ］=0.8［σ］=8Mpa

/w=223.04KN.m/38.4×10-3 m3=5.81Mpa<[σw]=10Mpa

σ=M

max

τ=Q

/S=297.38KN/0.44 m2=0.675Mpa<［τ］=8Mpa

max

以上计算可知，枕梁设计安全。

3、先张法预应力空心板张拉台座设置及验算

3.1空心板底模及张拉台座的设置

3.1.1空心板底模设置

空心板底模基础碾压密实，压实度达到要求后，在其上浇筑14.3cm厚C20混凝土，在底板范围内埋设2根5x5cm槽钢，槽钢间距1.24m。待基础面收光后，铺设5mm厚钢板做空心板底模板。模板与模板之间的连接使用电焊进行满焊，然后用磨光机磨平，测量人员利用全站仪对整个模板面进行整平，确保板底有较好的平整度。

3.1.2张拉台座的设置

预制台设框架式台座，有支撑梁、横梁、横系梁组成框架承受张拉力。支撑梁采用0.4m×0.4m 的砼梁，主筋为4Φ16的钢筋，箍筋为10的钢筋,间距30cm。移动横梁和固定横梁使用组合型钢，砼采用C30砼浇筑成整体。张拉台座具有足够的刚度和强度，抗倾覆安全系数不小于1.5，抗滑移系数不小于1.3，横梁具有足够的刚度，受力后挠度不大于2mm。

3.2张拉台座验算

3.2.1张拉台座抗倾覆验算

取台座绕0点的力矩，并忽略土压力的作用，则平衡力矩Mr＝G1L1＋G2L2。倾覆力矩Mov＝NH1抗倾覆力矩安全系数K应满足以下条件：

K＝Mr／Mov＝（G1L1＋G2L2）／NH1≥1.5

式中G1—台座外伸部分的重力，混凝土容重取26KN/m3

G1＝3×3×2.85×26=666.9KN

L1—G1点至O点的水平距离，1.5m

G2—台座部分的重力

G2=(0.4×0.4×2+3×0.15)×1.5×26=30.03KN

L2—G2点至O点的水平距离,0.75m

N—预应力钢筋的张拉力

（n为钢绞线数量，本项目13m空心板中,边板13根钢绞线张拉时应力最大，A为钢绞线面积，根据图纸为140mm2）

N＝fpd×A×n=1260×140×13/1000=2293.2KN

H1—N作用点至O点的垂直距离,0.057m