1、浅谈城市桥梁先张法预应力空心板梁施工技术摘 要结合工程实例阐述先张法预应力空心板梁施工方法及工艺,对梁板先张施工台座进行检算。 关键词先张法 预应力空心板梁 施工技术 中图分类号:U445.57 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0151-01 一、工程概况 宜州至河池高速公路第四标段共有小桥、中桥 16 座,上构采用预应力装配式空心板梁,共有四种跨径,其中 10m、13m 跨径空心板采用先张法施工。 二、空心板梁预制场设置方案 根据总体工期计划及结合现场施工实际,预制梁场设置在K35+560+700 主线右侧取土场地上,该场地已开挖施工至与路基面标高齐平,场地大面
2、宽阔平整,材料运输方便,与标段桥梁结构物邻近,梁板运输距离短,干扰因素较少。 制梁场设制梁台座 3 排,台座横向间距 1.7m,台座间每 4.5m 设置一处横向连结梁,台座采用 C30 钢筋砼结构。 (一)制梁场道路设置与场地硬化 台座施工前将场地顶面碾压密实,按 24%的坡率修整出横向排水坡;在场地顶面填筑 5cm 厚的碎石垫层,碾压密实;在碎石垫层上浇筑 8cm厚的 C15 混凝土,振捣密实,大致抹平,并做成单向排水坡。 (二)临时水电设置 在梁板预制厂两端安装自来水塔,通过水车运水到水塔进行储水,供生产用水及养护用水。预制厂内的板梁养生采用管道供水。在预制厂接现场施工用电,并配备 150
3、KW 发电机。 (三)预应力台座的设计 根据征用土地的情况、工期安排以及需预制梁板的数量,张拉台座设在 K35+640 处,长度为 89m,每槽可预制 10m 的梁板 8 片、13m 的 6 片,共设置长线台座 2 槽,其余设为存梁区。台座张拉端设置钢筋混凝土联系梁联成整体,施工时在钢绞线通过位置处预设 35PVC 管。具体详见下图示。 张拉方法 张拉采用四横梁传力柱式张拉方法,钢横梁采用两根 I56 工字钢连接而成,在张拉端和固定端各设一固定式钢横梁,在张拉端固定横梁前后各设一个活动式钢横梁;钢绞线的一端用工具锚固定在固定端的钢横梁上,另一端用分拉杆和连接器固定在张拉端的前活动钢横梁上,在张
4、拉固定钢横梁和后钢横梁间两侧传力柱的位置安装两台 350T 液压千斤顶进行钢绞线的张拉。 预制台座底板的设置 底板在原夯实的基础上,先整体现浇 6cm 厚整体垫层,其上再现浇15cm 厚、87m 长、宽 98cm 的 C25 混凝土底板,底板两侧采用 5#槽钢固定边线,在其上固定放置 5mm 厚钢板作为预制底模。底板标高应严格控制,做到平整光滑。两侧支模工作宽度为 36cm,低于底板 15cm,两传力柱间的宽度为 170cm。 传力柱底设置 传力柱考虑为纯轴向受压构件,传力柱的中线和钢绞线设在一个平面上。传力柱为钢筋混凝土,采用宽度为 50cm,高度为 70cm 的 C25 混凝土浇注而成,截
5、面为 12 根 16 钢筋,两传力柱每 5m 间隔设一横向的连系梁。 传力柱受力验算 张拉台座中的钢横梁、传力柱轴线与张拉力重合,故传力柱按轴心受压构件考虑。 钢绞线 j15.24,Ry=1860Mpa,松弛率为 3.5%,张拉控制应力根据设计采用 k=0.75 Ry=1395Mpa,中板为 11 根,边板为 12 根。则单根钢绞线张拉时控制应力为:N=Ak = 3.14(15.242)21395=254.34KN, 中板为 11 根时,N11=11 N=2797.3 KN,边板为12 根时,N12=12 N=3051.6 KN。 其轴心受压的压力为钢绞线总张拉力的一半: Nj=1/2103%
6、N1n Nj-传力柱轴心压力 N1-每根钢绞线张拉控制力 n钢绞线根数 Nj=1/2103%254.34KN12=1571.8KN 传力柱每段长度为 5m,故正截面强度 N 为: N=b1/cRaA N-为轴压力 -纵向弯曲系数,取 =0.87 b -构件工作条件系数,取 b =0.95 c -砼安全系数,取 c =1.25 Ra -砼抗压设计强度,取 Ra =17.5MPa A-构件截面积,取 A=0.5m0.6m=0.3m2 N=0.870.951/1.2517.51030.50.7=4049.85KN 考虑到传力柱相邻的两个底座会一起受力,因此 N2Nj N=4049.852Nj=157
7、1.8KN2=3143.6KN 故传力柱满足要求 台座抗倾覆稳定性 本预制场因采用的是传力柱式台座,张拉力和传力柱轴线是在一条线上,即两线重合,故不需要对台座的倾覆稳定性进行验算。 钢横梁的设置 每根钢横梁拟采用 2 根 I56b 工字钢,并采用厚 20mm 钢板进行加强,两根工字钢之间用厚 20mm 钢板连接,为了加工方便,四个钢横梁采用相同的材料和相同的截面。 钢横梁受力验算 钢横梁轴线与传力柱轴线、张拉力三条轴线重合,故钢横梁的抗倾覆稳定性不予验算;钢横梁受钢绞线拉力由传力柱支承,故钢横梁的抗滑移稳定性不予以验算。因其刚度要求比较高,控制钢横梁的变形在允许范围,故对其刚度进行验算,其刚度验算。 钢横梁的最大挠度 f max 发生在跨中截面,刚度验算应满足下式的要求: f=2mmf max=qaL3/(384EI) (8-4a2/L2+a3/L3) 式中: E-钢横梁所用材料的弹性模量 2.1105MPa I-钢横梁横截面对其中性轴的惯性矩