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。
[vip专享]20米梁先张法墩式台座成熟工艺设计施工图-33
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“” C
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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4
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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3 “” 2 413“” 2 1 5
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。
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）
／
～
图 ２ 组 合 台座 锚 固端 构 造 施 工 图
：
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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
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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
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先张法台座设计及施工
郑新伟1，曹敏2
(1．浙江省水电建筑安装有限公司，浙江杭州 310051；
2．浙江省水利河口研究院，浙江杭州 310020)
摘要：张拉台座是先张法施以预应力的主要设备，需承受预应力在构件制作时的全部张拉力，必须具有足够的强度和刚度。
对先张拉台座的设计与施工主要技术作了介绍。
关键词：先张法；张拉台座；台座设计；台座施工
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。
在经济效益上，先张法施工可节约后张法施工所消耗大量预应力锚具、波纹管等材料，经济论证先张法台座适合大型预制场，或大型桥梁板梁用先张法施工，可大大节省工程成本。
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。
宁波港北仑港四期集装箱码头公路桥，桥梁设计荷载为汽－20，集装箱牵引拖挂车。
桥面宽50m，桥梁基础为1000mm口径钻孔灌注桩，上部结构为先张法预应力钢筋混凝土16m空心板梁结构。
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1456MPa，空心板梁设计规格为15.57m(长)×0.98m(宽)×0.65m(高)，单块板梁配置14根钢绞线。
空心板梁采用先张法施工。
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
(1)要求空心板梁预应力钢筋强度标准值达到1820MPa，张拉控制应力
1456MPa。
(2)要求在设计要求工期内完成全部板梁的预制工作。
2 台座设计
2 1 台座形式
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682m，宽度为15m。
每线可同时生产4片空心板梁，台座需承受六线1800t的张拉力。
先张法框架式台座平面图见图1。
2.2 台座结构设计及验算
2.2.1 结构设计
台座纵梁尺寸采用500mm×600mm，配8根Φ16螺纹钢筋及Φ8@200箍筋，每6m设置一道400m×250mm横向联系梁，张拉端采用钢梁，由2根40＃槽钢和钢板焊接而成。
2.2.2 结构验算
(1)先张梁台座验算。
此台座纵梁为传力柱结构，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=6.00m，
3 台座施工
3.1 台座基础
该工程施工台座场地已填筑塘渣并经压实，对于地坪标高以下的混凝土纵梁、混凝土横梁及台座底板下C25混凝土加强层部分则先行开挖出沟槽，大面积台座底板则直接在现塘渣场地坪上施工，只需进行场地压实平整即可。
3.2 台座梁及台座底板
台座设置7根通长纵梁，台座两侧纵梁2根规格为500mm×600mm，中间5根纵梁规格为600mm×600mm，台座横梁规格400mm×250mm，间距6m，纵横梁混凝土强度均为C30混凝土。
台座梁施工时，纵梁在已开挖好的沟槽内先作5～8cm 砂浆垫层，纵梁、横梁侧砌砖模至台座底板混凝土面层底，并立好梁外侧上部钢模。
梁配筋为纵梁主筋为8根20mm螺纹钢，箍筋为ø8@200，横梁主筋为6根16mm 螺纹钢，箍筋为ø8@200。
钢筋绑扎后进行混凝土浇筑。
台座两端扩大加厚并连成整体。
台座底板面层混凝土及36mm厚的C25混凝土底模则在混凝土横梁浇筑完毕后在塘渣场地上浇筑完成，对于底模混凝土要求抹平，保证其平整度，并在其上铺设4mm厚钢板以保证空心板梁混凝土的预制效果。
台座剖面图见图2。
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40＃槽钢和钢板焊接而成。
固定端钢梁外侧设置锚固器，张拉端设置固定钢梁和活动钢梁，两钢梁间加设油压千斤顶，活动钢梁外侧设置锚固器见图3。
该台座设计施工完成后，按表4经过仔细安排的施工计划进行预应力空心板梁预制施工。
按每9d一次循环的流水作业进程进行施工，在72d内完成了162块空心板梁的预制工作，平均完成225块／d梁板施工任务，保证了全部桥梁工程的正常施工，并确保了桥梁安装通车。
浙江水利科技。