20米梁先张法墩式台座成熟工艺设计施工图33Word格式文档下载.docx
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抗倾覆安全系数 K＝Mｒ/MDV＝1811/160.3＝11.3＞1.5安全
按最不利情况验算
倾覆力矩 MDV＝187.49*19*0.26＝926.2KN.ｍ
抗倾覆安全系数K＝Mｒ/MDV＝1811/926.2=1.96>
1.5安全
1.1.3.2抗滑移验算
台座抗滑移力 N＝N，+F+E，P
台座采用C20＃砼浇注，渐变至梁台座处最小截面为150ｃｍ*55ｃｍ
N，为台座面抵抗力 N，＝4000*0.55*1.5＝3960KN
μ为磨擦系数，根据一般粘性土，μ＝0.35，
F＝μ（G1+G2+G3）＝0.35*（372.4+25.7+164.6）＝161.95KN
E，P＝E，P1+E，P2＝[（Pep1+P，1）（H1-h1）B]/2+[（Pep2+P，2）（H2-h2）B]/2
Pep1=rH1tg2（45+θ/2）-rH1tg2（45-θ/2）
=18*2*tg2（45+30/2）-18*2*tg2（45-30/2）=96KN/m2
P，1=h*Pep1/H=0.6*96/2=28.8KN/m2
E，P1=（96+28.8）*（2-0.6）*4/2=349.4KN
P，2=h*Pep2/H=0.6*62.72/2=18.8KN/m2
E，P1=（62.72+18.8）*（2-0.6）*4/2=228KN
K=N/P=（3960+161.95+349.4+228）/（187.49*19）=1.32＞1.3
满足安全系数K安全条件
为防止台座施工中抗滑移能力损失，施工过程中可在台座板底部加设传力墩，以增大其抗滑移能力。
1.1.3.3截面设计
1.1.3.3.1牛腿配筋设计（按最不利情况40cm偏压验算）
h0=（500+1200）-40=1660
AS=Ph1/0.85h0fy=（187.49*19*200*103）/（0.85*1660*310）
=1629mm2
配筋率为1629/〔（1000*2）*1660〕=0.049%〈0.2%
取最小配筋率为0.2%
故AS=0.002*（1000*2）*1660=6640mm2
取用22ф20钢筋，AS=6912mm2
取每根牛腿立柱范围内按100cm宽布设11根ф20钢筋，单根长为302cm的Ⅱ级钢筋。
1.1.3.3.2弯起钢筋计算
h1/h0=400/1660=0.241〈0.3
故AS=0.0015*（2*1000）*1660=4980mm2
取用22ф20钢筋，AS=6912mm2，每个牛腿采用11ф20钢筋。
弯起筋与牛腿钢筋双面焊接，牛腿整体配筋图如上图示：
弯起钢筋每个牛腿共计11根，其长度根据台座变截面的坡度而变化，共计11种长度。
1.1.3.3.3箍筋计算
牛腿采用水平箍筋ф8且双肢焊，间距为9cm，共计6层12个箍圈，平均箍圈长为455.6cm，ф8钢筋耗量为109m（一个台座）。
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
=3943KN〉P=3562.3KN安全。
台座板配筋计算
h=400mm，h0=400-35=365mm，a=35mm，b=4000mm，fcm=11N/mm2；
fy=310N/mm2
e0=M/N=187.49*19*400/187.49*19=400mm〉0.4*365=146mm
故e0=0
ф=l0/h=4700/400=11.75
故不考虑挠度对纵向力偏心距的影响。
e=e0+h/2-a=146+400/2-35=311mm
x=187.49*19*1000/（4000*11）=81mm
AS=（187.49*19*1000*311-11*4000*81*（365-81/2））/310/（365-35）=-476mm2
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
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）
=34.0/（6*59）*（59^3-56^3）
=2858.6cm3
W总=5103+2858.6=7962>
5279.5
钢梁剪力：
I=1/2*Ql
=1/2*1430.6*2.49
=1781KN
钢梁的剪应力：
J1=I/（9410*2）*10^3
=94.6<
120符合要求。
钢梁的变形值：
W=5qL^4/384EIx
=5*1430.6*2490^4/384*22780*10^4*2*2*10^5
=7.9mm
>
2490/400=6.2mm变形值不能满足要求。
为了保证钢横梁加工时其变形值能满足要求，在其表面加焊15mm钢板及工字钢内侧加焊横肋。
此钢梁可用于20m空心板梁预制。
1.1.4工程实例
武汉绕城高速公路K92+012.73分离式立交桥长66.5米，宽31米；
该桥上部结构采用3-20米先张法预应力砼空心板，预制梁高0.90米。
预应力钢束采用￠j15.24mm钢绞线，钢绞线张拉力为187.49KN，张拉控制应力为0.72σyb=1339.2Mpa。
我们采用墩式台座进行20米空心板梁的张拉及预制，施工过程中采取双侧对称张拉，用四台YCD2000型千斤顶，单束张拉选用两台YDQ260型千斤顶，配套油泵为五台ZB4型电动油泵，台座板采用C25砼浇筑成条形基础，通过5号角钢固定成型，角钢上焊3mm钢板作为底模。
底模做成二次抛物线形反拱，反拱值应符合要求。
同时台座板两侧各预留一20*20cm凹槽作为支立模板用，两侧垫玻璃纸。
墩式台座总长为75.21米，一次预制3片，预制梁从7月20日开始预制，现已预制20米空心板梁27片。
通过施工中观察，此台座未出现裂纹，同时放张后梁体的上拱值及其各部位尺寸均能达到设计要求。
1.1.5实施的效果
本墩式台座经过详细的受力计算简化了施工中的临时工程量，节约了工程造价，同时施工前通过与槽式台座的对比，采用墩式台座能够节省台座砼方量约75m3，同时施工中采用20米梁空心内模，砼浇注时分两次浇注的方法施工，与用胶囊一次性施工相比较，其虽增加了一道工序，但所用人力物力相当，但却比胶囊节约了近10万元成本。
我们采用20米梁墩式台座进行梁板预制，现在预制梁施工已进入正轨，能够按业主要求的工期按时完成。
1.1.6施工经验
在施工中我们摸索出了一些简单可行的施工经验，可供参考。
钢束进行张拉时为了避免砼达到强度80%放张时千斤顶顶压使砼内部结构受到破坏，我们采取YCD2000型千斤顶张拉完成后不回油，但千斤顶顶出的部分需加放承压环，并将其夹紧；
千斤顶放张时可不顶压，取出承压环后直接单侧进行放张，保证了梁体内部的整体受力，确保了梁体的质量。
在钢束张拉时，我们通过几次张拉的对比，得出了一套经验数值，即张拉达到控制张拉力时，可直接将左侧油表读数加至控制张拉力对应的油表读数+0.9Mpa，右侧控制张拉力对应的油表读数+0.6Mpa。
按此数据油表回油后其数值基本稳定，从而节省了持荷时间约90分钟。
1.2设计施工图
1.2.1工艺设计施工总图（见后附图）
1.2.2细部构造图（见后附图）
1.2.3工程材料数量表及工程数量总表
1.2.3.1工程材料数量表
序号
部位名称
材料名称
规格型号
材质
单位
单位数量
总数
总量
备注
1
台座
牛腿顶板
900*1000*30
A3钢板
t
0.212t/块
4块
0.848t
移梁滑板
1500*300*10
0.035t/块
0.14t
台座板钢板
22000*1485*3
0.769t/片
3片
2.307t
台座板角钢
∠50*50*3
角钢
0.094t/片
0.282t
台座板
C20
m3
46m3/个
1个
46m3
台座
C25
21.1m3/个
2个
42.2m3
台座传力柱
0.74m3/个
9
6.7m3
钢筋
￠20Ⅱ级钢筋
普通钢
1．1219
￠18Ⅰ级钢筋
0．714
￠12Ⅱ级钢筋
0.06
￠10Ⅰ级钢筋
0.207
2
张拉横梁
工字钢
I56C
0.69t/个
1.38t
钢板N2
506*175*15
16Mn钢板
0.0104t/块
22块
0.229t
钢板N3
3000*341*15
0.12t/块
0.48t
梯形钢板N4
0.0046t/块
44块
0.202t
钢板N5
1490*321*15
0.056t/块
4
0.224t
钢板N6
350*503*15
0.0207t/块
48块
0.994t
3
钢板
砂浆
7.5号
0.12
0.48m3
承压环
弧形钢板
15mm厚钢板
0.008t/块
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