先张法预应力空心板梁台座的设计与施工 1 预制场的总体布置

由于需要生产的空心板梁数量较大，同时工期也较紧，为确保在合同规定的工期内保质保量地完成施工任务，考虑到空心板梁安装及当地实际地形的情况，项目部决定在冷坑互通A匝道区征300米长56米宽场地设置空心板梁预制场，该块场地处于当地的水田内，表层为耕植土。 预制场分为预制区、存梁区、搅拌站、仓库、钢筋制作区及生活区。预制区又分为1块张拉台座，设10条张拉底板，每条张拉底板可同时生产空心板梁6片。整个预制场理论上满负荷可同时生产空心板梁60片。

2 先张法预应力台座的设计

2.1空心板梁的断面型式

先张法空心板梁预应力筋为φj15.2（7φ5）的高强低松驰钢铰线，16m先张法板梁中板14根钢绞线、边板17根钢绞线，20m先张法板梁中板18根钢绞线、边板21根钢绞线，布置在底板呈直线分布，断面型式见附图1。

部分预应力有效长度范围以外部分采用硬塑料管套住，进行失效处理，以减少端部局部承压力。预应力钢铰线标准强度Ry=1860MPa，张拉控制应力为0.7fpk=1302Mpa。采用自锚式千斤顶张拉钢铰线。钢铰线张拉顺序为：0→初始应力→103%σk(锚固)。预应力混凝土设计标号为C50

2.2台座的设计

先张法台座采用传力柱、系梁连接的框架箱式结构布置，使整个张拉台座形成一个整体。台座张拉端与锚固端端头均采用加大加深的型式，以防止张拉台座在10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=600mm×800mm，台座的各混凝土部分均采用C30混凝土。

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一块台座纵向总长度组成为124m，台座的布置及各部位具体尺寸见附图2。

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。

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10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，受力模型见附图3

取整块张拉台座作为受力分析对象，所需各基础数据为：台座各部分混凝土部分均采用C30混凝土现浇，单位重为24kN/m，钢铰线张拉控制应力为1302MPa，其公称截面积为139.98mm。 取台座绕O点的力矩，不考虑20cm厚传力柱间混凝土调平层及5cm水磨石底板的作用，并忽略土压力的作用。

最不利荷载：N=1302×139.98×21×10=38274KN，G1=28.56×2×2.5×2400×10=3427.2KN，G2=0.6×0.80×8×11×2400×10=1013.8KN，h1=1.2-0.80=0.40m，L1=9.25m，L2=4m，则： 平衡力矩：Mr=G1×L1+G2×L2=3427.2×9.25+1013.8×4=35756.8KN·m

倾覆力矩：MDV=N×h1=38274×0.40=15309.6KN·m

抗倾覆安全系数： 32

K=平衡力矩/倾覆力矩=35756.8/15309.6=2.34>1.5 （安全） 传力柱的设计 张拉台座张拉端采用砂箱作为活动钢横梁的支撑，锚固端使用固定长钢横梁横向通长布置，焊接于预埋在传力柱的钢板上。砂箱受力后及锚固端固定钢横梁的轴心在传力柱的横断面位置均应与传力柱的中性轴位置重合，使传力柱基本上处于轴心受压的受力状态 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=20，则计算长细比λ=L0/b=20/0.6=33.33，通过查表得纵向弯曲系数 =0.46。