混凝土空心板简支梁桥预应力体系设计.pdf

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1、施工技术混凝土空心板简支梁桥预应力体系设计林家圆（福建省水利水电勘测设计研究院，福建福州350001）摘要：预应力钢筋混凝土简支空心板是公路桥梁工程中被广泛应用的一种上部结构形式。本文结合晋江市九十九溪上游内坑段防洪排涝工程旧桥重建3＃桥，针对其预应力钢束、端头锚具、封锚端及板端等预应力体系设计进行了具体分析，以为同类工程提供参考。关键词：简支梁桥；混凝土空心板；预应力体系；设计中图分类号：TU20文献标志码：A文章编号：1674—3024（2013）08—38—03σcon不应超过0.75fpk，且不应低于0.4fpk。引言（2）预应力损失验算。在进行预应力损失的验算时，预应力混凝土空心

2、板具有上部结构建筑高度低、预应根据冷拔钢丝规程进行取值，其预应力损失只考虑以下制施工简单、易实现标准化和工厂化施工、产品质量可靠、几项：施工吊装设备容易解决等优点，是公路桥梁工程中被广a.张拉端夹具变形和钢筋内缩损失值；混凝土规范泛应用的一种结构形式。本文结合晋江市九十九溪上游中允许根据实测数据确定，相应的损失值可按σl1=（a/z）内坑段防洪排涝工程旧桥重建3＃桥，对上部结构预应Es确定。力钢筋混凝土简支空心板的预应力体系设计进行了详细b.混凝土加热养护时，受张拉的钢筋与承受拉力的设的分析。备之间的温差损失值取2⊿，此处⊿t为温差（℃）。需要注意的是，此项损失仅在采用长线台座加热养护时才

3、会1工程概况产生。晋江市九十九溪上游内坑段防洪排涝工程旧桥重建3c.应力松弛损失值根据规程取0.08σcon。＃桥位于渠道桩号NK2+775.00处，北侧连接葛洲村，南d.按规程要求计算混凝土的收缩和徐变损失值。侧接村庄规划路。新建3＃桥与河道正交，桥面横坡采同时，还应对空心板梁的正截面抗裂以及受弯承载力用双向坡，坡率2%，上部构造采用预应力钢筋砼简支空等进行验算。心板，设2跨，单跨跨度13m，桥梁宽度为10m，桥长2.2预应力钢束31.04m，其横断面如图1所示；下部构造桥墩采用φ100本工程根据设计要求，经过详细计算校核，预应力钢筋砼柱式墩身，φ120钢筋砼钻孔灌注桩基础；两侧桥钢束采

4、用3φs15.2和4φs15.2预应力钢绞线，弹性模量5台采用φ120钻孔灌注桩基接盖梁形式。设计荷载为公Ep=1.95×10MPa，1000h后应力松弛率不大于2.5％，钢2路II级，人行荷载5.0kN/m；预应力体系采用3φs15.2束控制张拉力σcon=0.75，fpk=1395MPa。其技术性能必须和4φs15.2预应力钢绞线，金属波纹管成孔，锚具参考符合中华人民共和国国家标准《预应力筋用钢绞线》（GB/OVM锚固体系，钢绞线均采用两端一次性张拉锚固。T5224—2003）的规定。预应力体系应符合国际预应力砼协会（FIP）《后张预应力体系的验收建议》要求。金属波纹管应满足《预应力混

5、凝土用金属螺旋管》（JG/T3013—94）的要求。根据相关要求，本工程预应力钢束的布置如图2～图4所示，预应力曲线定位坐标和钢束明细表分别如表1和表2所示。图1新建3＃桥上部构造横断面图2空心板预应力体系设计2.1设计要求及验算内容（1）空心板预应力设计要求。空心板的截面尺寸和配筋设计应遵照规范和规程的规定，其材料性能的取值原则与混凝土规范是一致的。对预应力钢筋的张拉控制应力值图2简支空心板预应力钢束纵向布置位置38建筑建材装饰2013年第8期施工技术图3中板预应力钢束横向布置位置图6板端加强筋构造图图4边板预应力钢束横向布置位置2.5封锚端钢筋构造2.3预应力钢束端头锚具为有效避免封锚

6、端处的混凝土产生裂缝，影响空心板预应力锚具必须采用成品锚具及其配套设备，并应正常工作，空心板设计过程中，在保证混凝土强度的前提符合国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》（GB/下，有针对性地对封锚处的普通钢筋进行了加强处理，如T14370—2000）、交通行业标准《公路桥梁预应力钢绞线图7所示。锚具、连接器试验方法及检验规格》（JT329.2—97）等技术要求。若采用其他群锚体系时，也必须符合上述有关技术指标的要求。本工程预应力钢束采用15-3型和15-4型系列锚具及其配套设备，如图5所示。预应力管道按金属波纹管考虑，计算用管道摩阻系数μ=0.225，偏差系数κ=0.0015，金属波纹管

7、钢带厚度不应小于0.35mm。锚具变形、钢筋回缩按6mm计算。图5预应力钢束端头锚具2.4板端加强处构造预应力空心板端产生裂缝主要是端部应力集中、混凝土质量不良所致。虽然将有裂缝的板采取刻槽用环氧树脂泥封闭修复，但预防裂缝产生才是控制质量的主要手段。本工程将按照要求对板端进行加强设计（如图6所示），以保证结构的正常工作。表1预应力钢束曲线坐标表2预应力钢束明细表图7封锚端钢筋构造图2013年第8期建筑建材装饰39施工技术