簡易張拉臺座的設計與施工

1、簡易張拉臺座的設計與施工徐增榮小鐵i一局集團四公司摘要本文提出一種尤其適合生產(chǎn)規(guī)模較小的預制場的簡易張拉臺座，具有造價低廉、 制作簡單、施工方便、安全可靠的特點。關鍵詞簡易臺座 設計 施工張拉臺座是先張梁預制場最關鍵的大型臨時設施。臺座的設計是否安全可靠直接 關系到預應力梁是否能制作成功、操作人員及設備是否安全，同時臺座的設計是否合 理也直接影響到預制梁的施工進度和質量。因此，工程技術人員在臺座的設計與施工 上都是相當慎重的，甚至于保守。1 傳統(tǒng)臺座的優(yōu)缺點口前，絕大多數(shù)施工單位在先張梁施工屮所使用的都是有壓柱式張拉臺座其屮運 用最廣的又是槽式張拉臺座。這種臺座的最大特點就是安全可靠、穩(wěn)定性好

2、、便于蒸 汽養(yǎng)護。但這種臺座造價較高，預制梁時綁鋼筋、立模板、拆模板、模板搬運、碗澆 注等工序都在槽小進行，空間狹小，操作較為困難。尤其是磴澆注，由于殮輸送車不 能充分靠近，磴不能直接入模，必須使用其它傳輸設備倒運（當然如果使用碗輸送泵 直接由拌合站輸送入模那又另當別論了。但當前公路、鐵路建設屮一般碗坊工都較為 分散，且每一工點需要磴數(shù)量也小，磴集小拌和較為普遍，因而碗輸送車一般是必備 設備。考慮設備充分利用，一般不再配備輸送泵）。另外，需要配備大型龍門吊進行 移梁和存梁作業(yè)，場地只能縱向布置。筆者經(jīng)過多年的現(xiàn)場實踐，總結了一套比較適合生產(chǎn)規(guī)模較小、工期較短、不需 要投入大量大型機械設備、同時

3、又比較安全可靠的簡易張拉臺座的設計方案。2. 臺座設計本文介紹的張拉臺座為墩式臺座，其結構特點如圖一所示。它主要由l形鋼筋磴 結構、干碼片石平衡體、臺而三部分組成。由于其充分利用了臺座兩端墩的重力、墩 與土的磨擦力、土壓力、臺而抗力等自然力來平衡傾覆和滑移力，因而可節(jié)省工程量。本文以跨度為20米梁的生產(chǎn)臺為例說明臺座的設計情況。臺座兩立柱z間距離 b=l. 5m,臺座墩寬加，墩用c40磴，臺面用c30磴，臺而厚度25cm,臺而寬2米。最大 張拉力w2929.5kn來進行如座穩(wěn)定性驗算（傾覆穩(wěn)定性，滑移穩(wěn)定性）。防護呵及t斤頂帕架300t臺座正面圖圖一2.1受力分析及力的計算臺座受鋼絞線的張拉力

4、時，冇墩上反壓片石g1、墩底板重力g2、墩立柱重力g3、 墩正而被動土壓力ep、墩側而主動土壓力產(chǎn)生的向下和向后的摩阻力f'、墩底板與 基底的摩阻力f、墩立柱正而受臺而抗力n?？刂茝埨Γ簍二 o con*ap*n二 1860*0. 75*106*15*140*10-6二2929. 5kng1=499kn, g2=100kn, g3=91kn,其對0 點作用距離分別為2. 6m、2. 5m、0. 5m。取土與墩的磨擦系數(shù)為0.5,側壓力系數(shù)為0. 3, 土的容重為17kn/m3,則f' =57.4kn（其對0點的作用距力為3. 37m,對于單個的臺座f'述應乘2,對于并

5、列在一 起的多個臺座只能取57. 4kn） of= （g1+g2+g3） *0.5二345kn被動土壓力計算ep:esp二 y *h*tan2 （450+（1）/2）,（1）二350, y =17kn/m3, h=3. 0mesp二188. 2kn/m2ep二esp*h*b/2二564. 6kn（jt對0點的作用距為im）臺面抗力n的計算：臺面實際上是一偏心受壓的細長桿，臺面表面磴受到的壓力較底面一側大，但影 響臺面抗力主耍是臺面的穩(wěn)定系數(shù)，所以近似計算仍然可以采用軸心受壓桿計算n二n (a為臺面橫斷面積取0. 55m2, r為臺面栓抗壓強度取30mpa, n為長 細壓桿穩(wěn)定系數(shù)，以臺座全長為

6、100m計，其長細比為400,根據(jù)試驗資料得出的穩(wěn)定 系數(shù)小于0.19,但試驗資料是在細桿沒有側向約束的情況下得出的，實際施工屮因為 臺面是嵌入在地面下，且每御設錨梁一道，這都大大地增強了臺面的穩(wěn)定性，這里 取 n=0. 28)則計算n=4620kn.2. 2傾覆穩(wěn)定性對0點取矩。傾覆力矩mq=2929. 5*3. 1=9081. 45 (kn*m)抗傾覆力矩mk二499*2. 6+100*2. 5+91 * 0. 5+57. 4*3. 37+564 * 1+4620 * 2. 8=15286.3 (kn*m)傾覆穩(wěn)定性系數(shù)kk=mk/mq=15286. 3/9081. 45=1. 68>

7、;1. 52. 3滑移穩(wěn)定性滑移力th二2929. 5kn抗滑力tk二f+f，+ep+n二345+57. 4+564+4620二5586. 3 (kn)滑移穩(wěn)定性系數(shù)kh二tk/th二5586. 3/2929. 5=1. 91>1. 3對于墩立柱的抗剪、抗彎等力學性能的檢算及配筋設計這里不再贅述3. 臺座的施工木文介紹的這種臺座在預應力梁的施工中具有很多優(yōu)點，其木身的施工也比較容 易，但其施工質量卻不能有半點馬虎，尤其應重視以下兒個方面：3. 1墩柱的施工臺座立柱是臺座直接承受張力的承力柱。施工中一定要保持左右兩柱在安裝橫梁 的一面處于同一條直線上，并垂直于臺座軸線。以免立柱承受扭矩或與

8、橫梁接觸處不 平造成應力集中而破壞立柱。所以在安裝模板時要保證模板位置尺寸準確、支撐牢固，灌注碇時要振搗密實，為了改善立柱與橫梁接觸面的受力狀況，在澆筑立柱時可預埋2cni厚鋼板，鋼板平面 尺寸視橫梁支承板尺寸而定。3.2臺而的施工臺而是臺座重要的受力部位，由于臺而是一根細長的受壓桿，隨著臺座的增長， 其穩(wěn)定性越來越小，施工時要使臺面軸線保持在一條直線上。為了增強臺面的穩(wěn)定性, 臺而兩側要用土填平夯實。同時臺而一般又作為預應力梁的底模，施工小應全而考慮?？谇?，通常有這樣幾 種作法：1. 臺而采用水磨石磴作為梁底模。但預應梁在放張時往往在臺座上有小距離移 動，容易造成底模破壞，給后續(xù)生產(chǎn)的梁外觀

9、質量帶來不好的影響，這種方法現(xiàn)在一 般不用。2. 在臺而磴上鑲鋪高分子聚合板（作印刷電路用的塑料板），這樣的底模生產(chǎn) 的板梁底部光亮平整，但聚合板不易同底座固定，且造價不低、使用壽命也不長，同 時還存在溫度變形的缺點。3. 在磴底座上鑲鋪鋼板作為底模。這種方法具有使用周期長的優(yōu)點，但鋼板同 樣存在溫度變形的問題。尤其是在盛夏烈h當空時變形更是顯著。施工單位為了提高 梁底的外觀質量一般不愿在底模上設仲縮縫，那么要解決這一問題只有兩種方法：一 種使鋼板和磴底座可以縱向相對運動，但處理較復雜且由于鋼板與底座間的連接為活 動連接，鋼板與底座的連接栓存在間隙使得鋼板大而并不平整，同時述給加固模板帶 來了

10、不便；另一種是在一定溫度下將鋼板強行鎖定即將鋼板焊接在磴底座小預埋的 角鋼上（如圖二），這種方法比較簡單也較有效，但只解決了鋼板的縱向變形問題， 鋼板橫向變形仍然存在。由于鋼板橫向長度（即底模寬度）較小，由于變形產(chǎn)生的隆 起并不明顯，對施工質量的影響在可以接受范圍內。圖二3.3臺座墩的施工墩基礎開挖應盡量避免超挖，超挖部分應用砂性土夯填密實，尤其是墩立柱前超 挖部分應以片石夾砂填實，以增強墩與基坑壁土壤的磨擦力。墩底板上以干碼片石堆 填，并以小粗砂填縫，以增大平衡重力。3.4.臺座的平而布置根據(jù)預制場投入的設備情況和場地的不同，臺座與存梁場有橫向布置（即存梁場 在臺座兩端）和縱向布置（即存梁場

11、在如座兩側）兩種方式。如果預制場投入龍門吊 和磴輸送泵，場地較長則可縱向布置，如圖三。如果場地較短且只配備吊車和輸送車, 則可采用橫向布置方式，如圖四。前者適合生產(chǎn)規(guī)模較大的預制場，后者適合生產(chǎn)規(guī) 模較小的預制場。根據(jù)n前建筑市場單個合同段梁的生產(chǎn)規(guī)模一般不大，且吊車和碗 輸送車都是必備設備，為了提高設備的綜合利用率，橫向布置更具靈活性。存梁場圖t偷迖迖個：存梁場道逍道道仔梁場4. 工程案例案例一：京包高速公路5標共有齊種預應力梁144片，最長梁跨16朮預制場設張 拉臺座一道，長68m,可一次生產(chǎn)16m梁4片或13m梁5片或10m梁6片，臺座與存梁場 呈橫向布局。預制場除一臺300l滾筒式拌和

12、機和兩臺300l翻斗車外沒有投入任何大 型設備，人工移梁，整個預制場役入資金不足5萬元。生產(chǎn)高峰期，最短周期為4天。 工期四個月，無一例工傷事故，板梁質量為整個京包高速最優(yōu)。案例二：國道110改建工程1標共有各型預應力梁210片，最大梁跨204,設70m臺 座1道，橫向布局。除張拉設備外沒有為預制場投入一套專用設備，所用拌和站、吊 車、磴輸送車都為整個工地所共用，預制場專用設施投入不足7萬元。生產(chǎn)高峰期， 循環(huán)周期4天。制梁工期五個月，無一例工傷事故，板梁質量優(yōu)良。5. 結束語經(jīng)過實踐證明，本文提出一種適合生產(chǎn)規(guī)模較小的預制場的簡易張拉臺座，具有 造價低廉、制作簡單、施工方便、安全可靠的特點。參考文獻1 龔文惠.土力學 m.武漢：