预应力框架梁（通用12篇）
预应力框架梁 篇1
预应力混凝土是当今世界上技术最先进、用途最广、最有发展前途的工程材料之一。预应力技术也已经广泛地应用于土木工程的各个领域, 尤其是在桥梁结构和大跨度房屋结构中的应用更是日新月异。合理地配置预应力筋和非预应力筋, 是预应力混凝土结构设计的关键所在。当预应力筋布置与构件的弯矩图形状相似时, 其作用发挥最有效。而确定预应力筋的大小通常则是通过复核过程来完成的:首先根据结构要求预估预应力筋和非预应力筋数量, 然后验算其是否能满足结构构件的承载能力和正常使用要求, 若预估方法合理, 则能大大加快设计进程。现对预应力混凝土结构框架梁设计中预应力筋和非预应力筋的预估方法进行归纳总结, 有助于工程设计人员理解各种方法的异同, 以便根据实际情况选择最合适的方法进行计算。
在预应力框架梁的设计中, 预应力筋应选用钢绞线或碳素钢丝, 非预应力筋一般采用Ⅱ级钢筋, 其数量估算可按抗裂验算要求或按受弯承载力进行。
1 按抗裂验算要求估算
对处于室内正常环境, 跨度为一跨、二跨及三跨框架通常配置的预应力筋, 其数量由最大弯矩截面的裂缝验算要求, 分别采用荷载的短期效应组合和长期效应组合进行估算, 取其计算结果的较大值, 它常由荷载的短期效应组合计算结果所确定。其余截面预应力筋的配筋量则采用相同的数量:
式中
M——按均布荷载的短期效应组合或长期效应组合计算的弯矩设计值;
σpe——预应力筋的有效预应力, 对单跨框架梁, 可取0.8σcon;对二跨和三跨框架梁的内支座截面, 可取0.7σcon, 边跨跨中及边支座截面, 可取0.8σcon, 三跨内跨中, 可取0.6σcon;
αct——混凝土的拉应力限制系数, 根据裂缝控制等级、荷载短期效应组合和长期荷载效应组合的要求选用;
γ——截面抵抗矩塑型影响系数;
ftk——混凝土轴心抗拉强度标准值;
ep——预应力筋重心至截面重心轴的距离。
预应力混凝土受弯构件中, 预应力筋常放在截面受拉区, 但对于截面较大的构件, 受拉区要配置较多的预应力筋, 而梁的自重往往不足以抵消偏心预应力在梁顶面所产生的预拉应力。所以在梁的顶部要配置预应力筋, 在受拉区往往也要配置部分非预应力筋。
求出所需的预应力筋Ap后, 可按下式求得As:
式中
Md——外荷载效应组合引起的弯矩设计值;
Ac——框架梁计算截面的混凝土截面面积;
fRy——预应力筋的抗拉强度设计值, 无粘结筋取其极限应力设计值M;
fy——非预应力筋的抗拉强度设计值;
hP、hS——预应力和非预应力筋截面形心至混凝土受拉区最外边缘的距离;
x——混凝土受压区高度;
A、W——混凝土截面面积及荷载作用下受拉区最大纤维处的抗弯模量, 估算阶段可用毛面积计算。
如果按式 (2) 计算得到的AS为负值, 则说明设计的框架梁截面过小, 应调整后重新设计计算。
2 按受弯承载力要求估算
式中
λ——预应力度, 应根据环境条件及永久荷载与可变荷载的比值确定。通常可在0.55~0.75之间选用。对于室内正常条件的屋面梁, 因活载占的比例相对比较小, 故应选用0.75为宜。
x——按式 (5) 计算。
预应力筋AP求出后, 即可按式 (2) 计算AS。当计算结果小于构造配筋时, 应按构造要求, 并综合考虑预应力度λ及延性要求配置AS。
在上述两种估算预应力筋的计算方法中, 为考虑次弯矩对支座和跨中截面的有利和不利作用, 可采用对支座截面和跨中截面分别采用0.9和1.2的系数, 对弯矩设计值进行调整。
小结
预应力筋的设计是预应力结构设计的重要环节。按不同的设计要求和设计阶段, 可选择不同的预应力筋估算方法。按裂缝控制要求估算预应力筋的面积, 能较直观地体现预应力筋的作用, 估算结果较准确, 但计算相对比较繁琐, 当裂缝控制要求比较高时 (一级、二级) , 采用这种方法相对合适;当结构的裂缝控制要求一般时, 适合采用按受弯承载力要求估算法, 而且此方法需要用外荷载作用下的内力, 故在设计阶段使用比较方便。
参考文献
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[4]孙宝俊.现代PRC结构设计[M].南京:南京出版社, 1995.
预应力框架梁 篇2
预应力锚索-框架梁和锚索-抗滑桩联合加固技术在高速公路滑坡工程中的应用探讨
本文结合工程实例和工程地质状况,分析介绍了高速公路边坡滑坡产生的原因,并对该工程采用的锚索-框架梁和锚索-抗滑桩联合加固施工技术措施工艺进行了详细阐述,对其施工效果与监测进行评价和总结.
作 者：欧阳旭 OUYANG Xu 作者单位：中南市政建设集团股份有限公司刊 名：中外建筑英文刊名：CHINESE AND OVERSEAS ARCHITECTURE年，卷(期)：2009“”(2)分类号：U416.1+63关键词：高速公路 边坡工程 滑坡 预应力锚索 监测
浅谈现浇梁预应力技术的应用 篇3
关键词：预应力箱梁；支架体系；施工技术
中图分类号：U445.57 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）18-0021-02
相对于普通钢筋结构，预应力砼结构不仅具有用料省的特点，而且具有很好的使用性能。然而由于其非常复杂的施工工艺以及较高的施工技术，使得预应力技术的推广应用和进一步发展受到了一定程度的阻碍。人们为了能够对预应力砼的施工工艺予以简化，进行了大量的研究和努力。
本文针对现浇梁当中的预应力技术的应用进行了分析和介绍，希望能够对相关人士起到一定的借鉴作用。
1 设计支架体系
墩梁式支架以及满堂碗扣钢管脚手架这两种支架是常用的现浇梁施工支架，本文以满堂碗扣钢管脚手架为例对支架体系的设计进行介绍。
1.1 计算模式
以无侧移多层框架为根据针对满堂碗扣钢管脚手架进行力学分析，同时以上部荷载对地基变形以及不同的地质情况为根据实施验算，然后对支架基础进行设计，要保证地基沉降和最大变形能够使箱梁浇筑要求得到充分的满足。
1.2 支架荷载组合以及设计的分析
通常来讲，验算支架稳定性、支架基础承载力以及支架横杆、立杆间距的确定等内容属于支架设计的主要内容。支架的设计检算与荷载组合有很大的关系，不同的检算内容决定了相应的荷载组合的不同。刚度检算、强度检算以及稳定性检算等属于支架的设计检算。
1.3 支架检算的内容
1.3.1 强度检算
以施工最不利情况的情况为根据进行验算，这就是所谓的强度检算。因为混凝土在施工的过程中常常会出现不均匀分布的情况，所以必须要以全跨满载作为依据，实施科学正确的强度检算。
1.3.2 检算刚度的内容
检算刚度一共包括两种不同的部分，一方面是检算整体刚度，而另一方面是检算单个构件的刚度。
1.3.3 检算整体稳定性的内容
桥台会在一定程度上对顺桥向的支架起到限制的作用，因此稳定性往往比较高。一般来说，支架的整体稳定性只会对横桥向的稳定性进行检算。在施工过程中，横桥向整体稳定的验算属于最为容易被忽略的问题，因此在具体的施工过程中，必须对桥向整体稳定的验算予以充分的重视。
2 现浇梁的预应力技术的施工工艺和方法
2.1 现浇梁的预应力技术的施工工艺
现浇梁的预应力技术的施工工艺主要包括以下内容：①整平地基、针对碎石垫层实施正确的铺设；②针对混凝土枕梁实施科学的浇筑；③充分做好养生的工作；④对构件进行制作、对支架进行搭设；⑤对支架进行预压，其中包括两部分的内容，也就是钢筋加工以及模板制作，然后对模板进行安装、对钢筋进行绑扎；⑥对混凝土进行浇筑；⑦做好混凝土的养生工作；⑧将内模及侧模拆除掉；⑨预应力张拉及锚固；⑩将底模及支架拆除。
2.2 现浇梁预应力技术的施工方法
①处理以及加固地基：在施工之前，用碎石将地基整平，然后用压路机将地基充分的压实，随后就可以开展混凝土枕梁的浇筑工作，要马上将枕梁的养生工作做好，防止出现干裂的情况。
②架设支架：以验算的结果为根据选择合适的钢管，保证合理的平面钢管纵横向间距，并且将空间竖向间距确定下来。在搭设支架的过程中，必须要保证每根竖向管上面都存在着一定的支撑。在支架安装的过程中，要紧密连接各个构件，然后将所有的构件上紧。
③对支架进行预压和卸载：在立好支架，并且没有对模板进行安装之前就应该进行支架预压的工作。在预压支架的时候，首先要将支架预压搭设好，选择砂袋作为预压施工当中的预压体，在支架上针对砂袋进行均匀的布置，以梁重的100%的标准针对预压重量进行控制；对支架沉降进行密切的观测：对支架沉降进行观测一共包括两方面的内容，首先是对杆件压缩沉降进行观测，其次是观察地基沉降。在具体的观测过程中，分别在杆件顶端以及地基的纵向范围内每隔30 cm将一个观测点设置出来，主要是沿着横向将3排测点设置出来。记录下观测数据，然后进行科学的分析。要将杆件弹性压缩量以及地基沉降量分析出来，以此作为这对模板进行设置的有效数据；卸载支架：当支架沉降以及地基实现基本的稳定之后，就要将支架卸载掉。必须要保证严格的按照与加载的相反顺对支架进行卸载，保证做到分次观测以及分级卸载。
2.3 预拱度的设置
在完成浇注施工和卸架之后，箱梁往往会出现一定程度的下降，同时也会出现一定程度的变形。这时候就要在针对模板进行安装的时候将一定数值的预拱度设置出来。在箱梁跨径的中点针对预拱度进行设置，同时还要将中点预拱度设置成为最大值，将箱梁的两端设置成为0。
2.4 加工安装钢筋的工作
箱梁钢筋通常可以划分为以下几种：横隔板钢筋、顶板钢筋、腹板骨架筋、底板钢筋。在地面上针对钢筋进行下料，在模板上对钢筋进行安装。要避免在钢筋接头出现在同一截面上。要想使小梁骨架刚度得到保证，在必要的情况下需要对焊接骨架进行加设。采用双面电弧焊和机械连接的主筋和钢筋骨架，同时要保证钢筋接头与规范及设计技术要求相符合。
2.5 浇筑混凝土
用连续浇筑的方法进行箱梁混凝土的浇筑，分层进行，循环浇筑。要将一定规格的拆模孔在顶板的跨中两侧预留出来。在混凝土达到一定强度后，就可以充分利用拆模孔来将内模拆除，控制混凝土的坍落度，使其处于18～20 cm之间。
从变形较小的两桥台开始进行混凝土的浇筑，逐渐向中间浇筑，进而再从两边向中间进行浇筑。在进行混凝土浇筑时，要对混凝土的纵向接槎进行控制，将其控制在10 cm左右。在前一层混凝土已经初凝的情况下才能进行下一层混凝土的浇筑。在浇筑第一层混凝土后，可以将箱内的混凝土抹平，对肋下抹角的混凝土进行检查，确保其密实平整。
在浇筑箱梁混凝土的作业结束后，要进行混凝土的养护工作。要使混凝土的表面保持湿润，防止由于冰冻、日晒和雨淋而出现裂缝。当混凝土的外露面凝固收浆之后，要立即对其进行遮盖，可以使用草帘、塑料布等为了保持混凝土表面的湿润，可以经常在上面洒水，并避免受力扰动混凝土，并在混凝土旁边设立标志牌。
2.6 卸架和拆模
要重视现浇箱梁的拆除工作，防止不当拆除造成的梁体裂缝。在拆除箱梁外模前必须确定混凝土强度达到100%，在拆除内模前只需确定混凝土强度达到2.5 MPa即可。从两端向中间、承重较小向承重较大的部分进行支架的卸落。支架卸落时首先松架，其顺序是由跨两端向跨中。其次再遵循同样的顺序将支架逐渐的拆除，要注意均匀和对称的拆除，并随时对梁体变化进行监测。
3 结 语
大跨径的现浇筑箱梁施工的工艺比较复杂，在施工中要注意一些重要的问题，如支架的稳定性、支架的基础护理和支架验算的荷载组合。要合理的将支架的结构形式确定下来，再以此为依据将卸架顺序、预压方案和支架基础形式确定下来。只有本着认真负责的工作态度，准确的完成每一个施工环节，才能确保施工的质量，获得良好的社会效益和经济效益。
参考文献：
[1] 谢小鱼，申旺，李明奎.荷叶塘特大高架桥现浇预应力连续箱梁施工[J].山西建筑，2011，（21）.
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预应力框架梁 篇4
近年来,预应力锚索框架梁开始用于边坡加固工程,它是通过框架梁将锚索巨大的锚固力传递给坡体,改变坡体应力状态,调用坡体自稳能力的一种主动加固方法[1]。预应力锚索框架梁的受力分析,可分为锚索张拉阶段和工作阶段[2]。工程中为指导框架梁的设计,一般只对锚索张拉阶段的框架梁进行内力计算分析,而工作阶段可通过现场监测资料考察锚索框架梁的加固效果[3]。本文重点对锚索张拉阶段框架梁内力计算方法进行了探讨。
锚索框架梁可视为节点承受锚索拉力的框架。这是一种十分复杂的空间体系,合理的分析方法应考虑空间框架梁和土的共同作用,利用有限元法进行分析,但工作量较大,工程设计很少采用[4]。设计中多采用简单而又实用的方法,即将它拆分成多根单梁,根据变形协调和静力平衡条件把节点力分配到纵横梁上,再按单根基础梁受力的方法计算。本文即把框架梁拆分成单根纵横梁,分别采用基于Winkler假定的初参数法和基于弹性半空间地基模型的丁氏链杆法对纵横梁内力进行了计算对比分析。
1 计算方法
1.1 初参数
初参数法是基于Winkler地基模型(见图1)的一种计算方法,根据Winkler假定结合材料力学知识,解有限长梁在集中荷载作用下的基本微分方程,通过边界条件确定解出各初参数后,即可得截面弯矩M(ϕ)的一般解[5]。具体操作中一般用相应软件完成。
1.2 丁氏链杆法
弹性半空间地基模型。它把地基看作为均匀、连续、各向同性的弹性半空间体。它把弹性力学中有关无限体这个古典问题的已知结论作为计算的基础[6]。
链杆法是基于弹性半空间理论的计算方法,它同样按节点形状分配系数法把框架梁分成单根弹性地基梁进行计算。它把弹性地基梁分成n个相等的区段,在每个区段的中心设置一根刚性链杆,用它来联系梁和地基,即把弹性地基梁看为一个支撑在弹性支座上的梁,其便是一个一般的超静定结构[7]。可利用结构力学中的知识对其求解,求出各链杆的内力是各区段地基反力的总值,求得各链杆内力后即可按材料力学知识计算地基梁的剪力和弯矩。
丁氏链杆法采用结构力学中混合法进行计算,但在计算时考虑了支点的变位,也就是考虑了支座的沉降(固定端本身不应有位移)。因此,需联立求解的未知数中不包括X0和0Y(见图2),即减少了两个需联立求解的未知数,对于受对称荷载有九个支杆的情况工作量减少了三倍[8]。
2 工程实例
该工程是元磨高速公路三公箐隧道出口左侧边坡,地处墨江县碧溪乡境内。边坡处在强烈切割的高中山地貌区,相对高差超过300多米。经三公警隧道出口后,横切自然边坡通过,如图3,隧洞出口上行线由于隧道施工沿路线方向形成了高10余米的陡坡,坡度达70°,路面处于半挖半露状态,顺路线方向形成1:1~1:0.5的高陡边坡。
2.1 工程地质概况
该段边坡段岩土大体分两层:(l)上部为第四系残坡积层,厚度为1.0~4.0m,系棕红色碎石土,碎石含量40%~80%,次棱角状或棱角状,粒径大多为5~7cm,成份为砂质板岩。(2)下部为三叠系上统(T3cl)灰黄色及棕褐色砂质板岩,钙质胶结,中等程度风化,岩层走向NW24°/NE16°,近乎与路线垂直,岩层处于挤紧状态。坡体内存在多组陡立并倾向路线的构造裂面,坡面及坡体内均干燥少水。
2.2 主要设计方案
工程采用预应力锚索加固的设计方案,具体工程措施如下:
(1)边坡刷方
自边坡坡脚按1:0.3坡率向山侧刷方,刷到16.0m高,留2.0m平台,再按1:0.3刷坡,刷到原自然边坡。
(2)预应力锚索框架加固
一级边坡,二级边坡采用压力型预应力锚索框架加固。框架长度8.5m,高16.7m,由三根竖肋和四根横梁组成。锚索长度18~24m,水平间距2.8m,竖向间距4.4m,每孔锚索由4根直径15.24mm的钢绞线组成。
2.3 计算假定
本文取两根横梁C、D梁和两根纵梁1#、2#梁进行计算。在框架梁的计算分析时,做如下假定:
1、锚索预应力作为外力作用在框架梁节点上。
2、框架梁是连续、均质、各向同性弹性体,因此截面的对称轴为中性轴。
3、将框架梁纵横梁按节点形状分配系数法分配荷载后,按相互独立的梁进行计算。
4、假设框架梁为小变形、线弹性,可利用叠加原理进行计算。
5、不考虑坡面摩擦力的影响。
6、不考虑框架梁的自重。
按照以上假定,把框架梁拆成单梁计算,计算简图如图4、图5。
2.4 计算参数
根据工程地质比拟判断,并参考以往经验综合考虑,计算参数取值如表1。
2.5 计算结果分析
分别采用初参数法和丁氏链杆法计算,结果绘制弯矩图如图6。
由弯矩图可得出如下结论:
1、在框架梁受力不均匀,节点处受力较大,跨中较小,悬臂端受力最小,极大值出现在距D横梁左端1.5m锚杆作用点处,达130.379k N。
2、初参数法计算得出的弯矩分布图呈抛物线形,而丁氏链杆法计算得出的弯矩图分布呈明显的马鞍形。
3、由图5可看出,初参数法计算的梁弯矩要比丁氏链杆法计算的小,初参数法得出的弯矩曲线在零值附近上下波动,在荷载作用点是正弯矩,两荷载之间是负弯矩,两种弯矩的平均值大致相等;而丁氏链杆法得出的弯矩值在荷载作用点要比初参数法大,在跨中弯矩为少许的负值,且跨中的弯矩比初参数法的要小很多。
2.6 测试结果和理论分析值的对比分析
理论分析中对框架梁分别采用上述初参数法和丁氏链杆法进行计算,并和实测数据进行了对比分析。对比结果见下图6。
从结果对比图中可以看出:
1、现场测量得出的纵横梁弯矩图与采用初参数法和丁氏链杆法计算绘制的弯矩图分布趋势大体一致。说明用两种方法计算锚索框架梁是可行的。
2、验证了计算结果,即节点处受力较大,跨中较小,悬臂端受力最小。
3、由图7可看出,相比之下,初参数法与丁氏链杆法计算结果,基于Winkler地基模型的初参数法计算结果更接近实测值。
两种计算方法得出的弯矩值和实测弯矩相比在某些位置存在差异,主要因素:
(1)初参数法中假定基础的地基反力系数是相同的,事实上地基反力系数不仅与土壤的性质有关,而且还随着单位荷载的增加而减小。因此,地基反力系数对某一种地基土而言并不是一常数,初参数法把其看为一常数计算是较粗略的。
(2)丁氏链杆中假定地基是一匀质的半无限弹性直线变形体。这一假定存在问题,首先土体的应力和应变关系并非线性,尤其是当应力超过地基弹性平衡状态时,靠近基础边缘部分的土体会进入塑性状态;其次土体也不是理想的匀质弹性体,而是各向异性的弹性体,地基土壤的变形模量E0和泊松比μ0是空间位置坐标x、y、z,荷载强度P以及土壤固结时间t的函数,即使同一性质的土体,地基的变形模量也会随深度而增加。
由以上两种原因造成了理论值与实测值之间的差异。但弯矩图的总体分布趋势和实测值的分布是一致的,两种方法计算框架梁是可行的。
3 结论
(1)在框架梁受力不均匀,节点处受力较大,跨中较小,悬臂端受力最小。因此,框架梁设计时应充分重视框架梁锚杆作用点的配筋,同时应注意在布置框架梁钢筋时不宜按最大弯矩设通长筋,否则会造成较大的浪费。
(2)初参数法计算得出的弯矩分布图呈抛物线形,而丁氏链杆法计算得出的弯矩图分布呈明显的马鞍形。
(3)初参数法计算的梁弯矩要比丁氏链杆法计算的小,初参数法得出的弯矩曲线在零值附近上下波动,而在荷载作用点是正弯矩,两荷载之间是负弯矩,两种弯矩的平均值大致相等;而丁氏链杆法得出的弯矩曲线呈明显的马鞍形[35],其值在荷载作用点要比初参数法大,但各跨中的弯矩比初参数法的要小很多。相比之下,基于Winkler地基模型的初参数法计算结果更接近实测值。
参考文献
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结构设计中框架梁设计总结 篇5
简单点讲就是复核纵筋、箍筋、腰筋面积等是否与计算简图结果吻合；但前提或者说基础是你对输出结果的每一个数据代表什么含义必须搞明白，与采用的结构体系相对应的规范的规定也必须很熟悉，只有这样才能对PKPM自动出的配筋图的结果合理性作出正确的判断！建议你把PKPM的说明书仔细看一遍；把相关的规范条文（尤其是抗震构造措施章节）理解透彻！加油！多做几个项目，你会发现梁、板配筋图是结构设计中最简单的。
理论上，根据计算弯矩，可以在正负5%范围内配筋，但是实际上都是放大的，没有比例。如果觉得PKPM出图太乱，可以指定某几种钢筋，其它的都不用。以上部钢筋为例，3/2表示钢筋放2排，靠上排放3根，靠下排放2根。通长筋是用结构主筋兼作架立钢筋。因为架立钢筋仅是构造需要，并不受力，所以尽量选用较小规格的钢筋。
关于钢筋每排放多少，也是有构造规定的。最外排的钢筋净距一般不小与25mm，靠内排要求更大。具体数值记不得了，可以参考混凝土结构构造手册。这么规定主要是考虑在浇筑混凝土时，石子能够顺利通过钢筋，进入梁内。
G0.5-0.5 意思：前一个为加密区箍筋需要面积，后一个为非加密区箍筋需2要面积。单位为CM。8-0-7 分别为8、7梁上部左右支座的需要的配筋面积，单位CM2。中间的0表示按照构造配筋。5-5-5 第一个5为梁下部最大的配筋，CM2.第二个5为梁受扭所需纵筋面积，CM2，第三个为梁受扭所需周边箍筋面积 CM2。在此，就详细说一下箍筋的。例如：8@150（2）为2*0.5*100/150=0.66，10@200(4)位4*0.785*100/200=1.57 100为软件设置固定值。
首先纠正一下楼主，G不是构造性钢筋，是“构造性腰筋”。
1、顾名思义，就是作为腰筋的最低配筋。众所周知，钢筋混凝土梁随着跨度的提高，高宽比也在增大，截面越来越接近于杆型。为了增加梁截面的抗扭和抗斜截面剪力，配置腰筋。而腰筋根据目前国内生产工艺和梁自身(如混凝土防裂）的要求，必须设置最低配筋率，也就是构造上的最低配筋要求。称为构造性腰筋。
2、而N是抗扭腰筋，这时候的腰筋最低配置要求已经不能满足抗扭的需要。增大钢筋型号，从而使钢筋更多的发挥抗拒功能。
3、简单的说，抗扭钢筋比构造性腰筋粗。G很少有超过14的，N则不然。
构造钢筋即腰筋主要起构造作用和主筋,箍筋一起形成整体钢筋骨架.抗扭钢筋主要是梁在受力时起到抗扭作用防止梁产生变形.具体见GB101-1图集
各项数字代表以下含义： GAsv-Asv0 Asu1-Asu2-Asu3--------------------------Asd1-Asd2-Asd3 VTAst-Ast1 其中：
Asu1-Asu2-Asu3 梁上部左端、中间、右端配筋面积（cm^2）Asd1-Asd2-Asd3 梁下部左端、中间、右端配筋面积（cm^2）
Asv-Asv0 梁加密区/非加密区抗剪箍筋和剪扭箍筋面积的较大值（cm^2）Ast-Ast1 梁受扭纵筋面积和抗扭箍筋沿周边布置的单肢箍的面积。Ast-Ast1都为零，意思是不用配置抗扭钢筋，就不输出这一行。
SATWE计算结果中，需要配抗扭筋的时候：VT Ast-Ast1 Ast表示梁受扭所需要的纵筋总面积(cm2)；
Ast1表示梁受扭所需要周边箍筋的单根钢筋的面积(cm2)这个Ast是表示抗扭纵筋双侧的配筋值，如：VT2.0 则配N2 根12，除此之外，抗扭纵筋根数仍需满足11G101-1中对构造钢筋根数的要求。
在配筋率一定时，选用小直径的钢筋可以增加混凝土的握裹面积、减少梁的裂缝宽度。增大配筋率是减小梁裂缝宽度的直接方法。提高混凝土的强度等级，亦可减小梁的裂缝宽度，但影响较小。设计人如不注意框架梁的裂缝宽度是否超限即出施工图，这样的图纸存在有不符合规范的缺陷。仔细检查梁的裂缝宽度，如果改用小直径的钢筋后，梁的裂缝宽度仍然超限，就要增加梁的配筋或加大梁的截面尺寸，调整至满足规范要求。
我刚用PKPM08做了个工程，纯框架8层，用SATWE和TAT两种计算，结果出的层位移比差了将近一半，satwe的结果就不满足规范，tat显得刚度还很有富余。很无语。
跟院长商量了一下，结果还是加大了一下柱截面，用tat的结果报审。以前听说PKPM的配筋有时候会有些问题，但是内力计算还是很准确的，现在也有点怀疑，参数挨个看了没有问题。板的配筋一般不用管，因为配筋是根据弯矩最大值来通长配的，实际上真正用到这么大钢筋的地方只是一小处区域，只要板厚满足挠度就可以了。
柱的配筋也没什么问题吧，要注意楼梯或者局部层形成短柱的部位要全长加密。角柱不要忘了点，有需要的情况下角柱的下几层也点上角柱。除角柱外，配筋比周围柱大许多的要注意判断其合理性，看一下各工况内力图有无异常，如果有的话要检查模型。读取一下底层中间柱的轴力，根据估算柱截面的那个公式反算，看看是否在12~16间，荷载千万不要落下，要一根梁一根梁的对！
梁的配筋复杂一点，一定不要忘了检查挠度和裂缝，尤其挑梁，切记！我有过深刻的教训。一根梁用什么材料多大截面能承受多少荷载是有数的，很简单就可以算出来，可以选几个典型的梁算一下。实际上读取内力包络图也可以，一般不会有大的偏差，谁知道呢，哈哈！慢慢积攒经验吧。
2.梁
1）根据设防烈度、房屋高度等参数确定框架梁的抗震等级；注意连梁的抗震等级同剪力墙（剪力墙结构中的框架梁抗震等级亦同剪力墙）。应及时查看电算中梁的配筋计算结果是否合理。弯矩，剪力，扭矩及对应配筋面积都要查看。2）连梁、框架梁的梁高不宜小于400mm。
3）尽量避免多级次梁：一般而言，传力路径越短，越具经济性和合理性。4）梁的布置要考虑对下层建筑功能的影响，尤其是在上下层建筑平面功能变化时，特别注意避免梁露在下层的功能房间或者对下层净高的影响。5）外围梁（含阳台边梁和阳台门顶梁）的高度应结合建筑立面要求。
6）内部各梁高尽量控制，尤其当梁底下空时，在满足结构要求（合理的配筋率、扰度等）的基础上，梁高尽量做小，给建筑留出尽量大的净高。
7）注意建筑对各处的净高要求，以及设备管线的主要走向，尤其是采用集中空调时，注意是否有穿梁套管；当不能避免穿梁时，需根据穿梁的构造要求适当加大梁高。
8）主梁梁高应大于次梁。当非要做次梁梁高大于主梁时，设附加吊筋。9）当楼板存在高差时，确保高差分界处梁底低于低侧的板底或次梁底。10）不是所有隔墙下都需设梁，在合理板跨范围内，可适当取消次梁设置板内加强筋。
11）梁高一般取值为L/12～15，且应考虑梁的经济配筋率，钢筋排数及建筑净高要求。
梁的经济配筋率为0.8%～1.5%，并控制排数不宜过多，当梁截面高度不大时，一般不超过两排；地下室有覆土的梁或者其他地方跨度大荷载也大的梁可取3 排。也可适当加宽梁宽，当梁宽大于350 时，箍筋采用4 肢箍。
12）梁的命名：梁区分为框架梁（KL）、连梁（LL）、楼层梁（L）、悬挑梁（XL）；一端与剪力墙顺接、一端与剪力墙垂直按KL；两端与剪力墙垂直连接按L；两端均为梁支座时按L；一端为梁支座、另一端与墙垂直按L；一端为梁支座、另一端与墙顺接按KL，但梁支座一端取消箍筋加密区；两端与剪力墙顺接、跨高比≤5 时按LL——当此梁上有次梁时，宜编为KL；两端与剪力墙顺接、当跨高比>5时按KL；当跨高比>5时且内力包络图与LL相似时，亦可按LL；转角窗处不应分开编为两根XL，而宜按LL或单跨的KL（并注明为水平折梁）；与剪力墙顺接的梁（L），如果按铰接支座时，注意实配负筋应大于梁底筋的1/4。13）梁配筋的放大：一般而言，梁配筋不需放大；对于悬挑梁，顶部负筋宜根据悬挑长度和负荷面积适当放大1.1～1.2 倍；
14）为经济性考虑，对于跨度较大的梁，在满足规范要求的贯通筋量的基础上，可尽量采用小直径的贯通筋。跨度较小（2.4 米）的框架梁顶部纵筋全部贯通。15）梁的跨数判断：主次梁和梁的线刚度有关，梁的截面高度不是判断梁跨数的唯一依据。实际配筋时应根据梁的支座条件、内力性状、弯矩包络图形状等综合判断跨数。
16）支座梁两侧配筋不同时，纵筋的排数、每排的根数应考虑施工的便利性。17）非直线梁（弧梁、水平折梁）等受扭梁，应特别注意其支座条件，一般应为连续支座或固端。并注意抗扭配筋（纵筋、箍筋）加强。
当次梁按主梁输入时，调铰不调铰的区别？如何调铰？ 答：次梁调铰不调铰对整体结构计算有影响：
a, 次梁不调铰，在计算结构整体的抗侧刚度时，将会考虑次梁刚度的作用，计算出的抗侧刚度比调铰时大，结构水平位移角容易算过。
b, 次梁不调铰，在楼面梁计算时，次梁将对主梁产生一个扭矩，扭矩大时主梁的抗扭验算会不过，次梁本身的跨中弯矩会变小。反之，将对主梁不产生扭矩，次梁本身的跨中弯矩会变大。
c, 次梁不调铰时，因PKPM采用的是空间计算模型，次梁机算和手算结果误差大，而且因次梁参与空间计算，个别主梁计算结果比手算偏小，而框架梁是结构主要受力构件，所以会使主体结构有隐患。反之，次梁刚度可做为结构整体抗侧刚度的安全储备。
d, 次梁不调铰，当次梁比较多，主次梁关系较复杂时，会造成主次梁传力关系不明确，这与主次梁传力明确的设计思想相违背。综上所述，次梁有两种输入方法，调铰与不调铰，按理论上说都可以（设计与假定相符，假定与规范相符），只要结构参数算过，主次梁传力明确且内力算过就行。但从结构安全的富余量和主次梁传力明确的角度考虑，调铰应该更好一些。
调铰的原则：单跨次梁和连续梁均两端跨端部调铰。但当主次梁关系复杂时，必须强制连续梁每跨都调铰。
另：当次梁比较多，主次梁关系较复杂，节点间距比较小时，次梁按主梁输无论调铰或不
调铰都有可能会出现框架梁地震力异常的现象。此时次梁应按标准的次梁输。
梁配筋设计要点 箍筋一般小于350用2肢，350~600用4肢，650~800用6肢 2 框架梁端纵向受拉钢筋配筋率大于2%时，箍筋最小直径增加2mm 3 注意梁箍筋加密区 梁端截面的底面和顶面纵向钢筋量的比值，除按计算确定外，一级不应小于0.5，二、三级不应小于0.3 5 注意框架梁通长筋 注意梁宽范围内钢筋摆放的最多根数，上下铁不同；梁底部钢筋配筋第三排，净间距增大一倍，顶部未限制 7 注意梁配筋直径柱方向截面尺寸1/20的限制 8 框架梁支座上铁钢筋配筋率不能超过2.5% 9 框架梁纵向受拉钢筋不能小于最小配筋率 对点铰接 的次梁要注意支座钢筋与跨中钢筋比值不应小于1/4，采用铰接计算的比较容易疏忽 悬挑梁箍筋全长加密，注意配筋增大，考虑裂缝和变形 12 抗扭钢筋不应小于总说明的腰筋，且注意间距问题；不要忘记腰筋 不要忘记附加横向钢筋
》2Φ25+（2Φ14）用于四肢箍，其中2Φ25为贯通筋，2Φ14为架立筋。
》梁配筋设计的基本步骤： 根据SATWE配筋计算结果实配纵筋和箍筋； 2 利用自编LISP程序查梁端配筋率是否超2%； 3 获取SATWE计算剪力图，补充吊筋； 4 补充相关说明； 5 特殊部位梁加强。
》平法编号一般从上到下，从左到右，先编水平梁，后编竖直梁。
》次梁配筋
次梁计算在实际工程计算中在边跨有两种处理方式，点铰接和不点铰接，对点铰接计算的次梁，边支座钢筋与跨中钢筋比值不能小于1/4。
次梁没有加密区和非加密区的要求。
次梁对上铁通长筋没有要求，中间可以全部为架立筋。
》悬挑梁配筋
大跨和悬挑梁必须特别注意。悬挑梁上铁一般将SATWE计算结果适当放大，一般放大1.3倍左右，上铁通长布置，箍筋全长加密，悬挑梁一般是裂缝或挠度控制配筋。
》附加横向钢筋
高墩预应力盖梁施工技术研究 篇6
关键词：高墩 预应力盖梁 施工技术
中图分类号：TU378文献标识码：A文章编号：1674-098X（2014）09（a）-0033-01
在桥梁施工中，为了保证桥梁的整体强度，需要在桥梁主体中采取高墩预应力盖梁施工技术，使桥梁盖梁的整体强度能够满足实际需要。基于这一现实需求，高墩预应力盖梁施工技术在桥梁施工中得到了全面应用。为了保证高墩预应力盖梁施工取得积极效果，我们应对高墩预应力盖梁施工的主要材料选用、高墩预应力盖梁施工的過程以及高墩预应力盖梁施工技术的优点进行全面分析，保证高墩预应力盖梁施工能够取得积极效果，充分满足桥梁施工需要，提高桥梁主体结构的承载力。
1 高墩预应力盖梁的主要材料选用分析
通过对高墩预应力盖梁施工过程进行分析后可知，高墩预应力盖梁的主要材料及选用应遵守以下原则。
1.1 水泥
水泥选用应注意两点，即：首先，水泥应选择硅酸盐水泥。其次，水泥的标号应满足实际使用要求，通常在高墩预应力盖梁施工中，水泥标号选择为p.o52.5。
水泥是高墩预应力盖梁施工的主要材料，其选用应确保成分和标号达标，只有做到这点，才能保证高墩预应力盖梁施工在整体质量上满足施工要求。
1.2 钢筋
钢筋选用，其中公称直径32 mm、28 mm、25 mm、20 mm、16 mm、12 mm为定直长钢筋，钢材牌号为HRB400。定长直钢筋在堆放处用砖砌筑24×30mm垫枕，间距1.5 m。
钢筋是确保高墩预应力盖梁强度的重要材料，在其选择过程中，应本着牌号、型号、规格都满足要求，保证高墩预应力盖梁施工质量达标。
1.3 砂石料
砂子选用天然河砂，细度模数为2.3～3.0，材料规格为中砂，石料选用碎石，规格为5～20。
砂子是提高混凝土凝结质量和整体强度的重要成分，因此砂石料的选择也应确保型号和规格满足实际需要，达到提高高墩预应力盖梁施工质量的目的。
2 高墩预应力盖梁施工的主要过程
高墩预应力盖梁的施工过程相对复杂，以下选取主要工序进行阐述，确保全面展示高墩预应力盖梁施工过程。
2.1 搭设脚手架
脚手架采用φ48×3.5碗扣式脚手架，材质Q235，纵横向立杆间距0.6 m，每隔1.2 m步距设置横向水平杆，距地面20处布置纵横向扫地杆，且整体斜拉和水平剪力撑，在立柱周围设置间距2 m的钢管抱箍。
搭设脚手架主要是为了便于施工作业，在脚手架的搭设过程中，应确保脚手架的紧固程度和承载力能够满足实际要求。所以，脚手架的搭设重点在于结构和材料的选择。
2.2 铺设横梁和底模
横梁和底模的铺设主要是为砼的浇筑提供模子，在砼浇筑过程中，按照模板的结构将砼浇筑在其中。
2.3 砼的浇筑
砼在搅拌之后，需要浇筑到预定的模板中，砼的浇筑过程需要注意浇筑环境温度和浇筑速度的控制。
3 高墩预应力盖梁施工技术的主要优点
结合高墩预应力盖梁施工技术的实际应用，高墩预应力盖梁施工技术的优点主要表现在以下几个方面。
3.1 高墩预应力盖梁施工技术可以提高桥梁主体的承载力
通过采用高墩预应力盖梁施工技术，桥梁主体的承载力得到了有效提高，对提高桥梁施工质量，促进桥梁施工发展具有重要的促进作用。所以，高墩预应力盖梁施工技术是桥梁施工中的重要技术之一，对提高桥梁承载力具有重要作用，为此，我们应有正确认识。
3.2 高墩预应力盖梁施工技术可以满足桥梁施工质量要求
桥梁施工对质量要求较为严格，要想保证桥梁施工满足质量要求，高墩预应力盖梁施工技术是重要的手段。基于这一认识，在高墩预应力盖梁施工技术的应用中，对满足桥梁施工质量起到了重要作用。从当前桥梁施工来看，高墩预应力盖梁施工技术有效满足了桥梁施工质量要求。
3.3 高墩预应力盖梁施工技术可以改善桥梁主体结构
桥梁结构是决定桥梁整体质量的关键。通过采用高墩预应力盖梁施工技术，桥梁的主体结构得到了有效改善，桥梁的整体质量得到了全面提高，对降低桥梁施工难度起到了积极的促进作用。
4 结论
通过本文分析可知，在桥梁施工过程中，高墩预应力盖梁施工技术的应用，对提高桥梁施工质量，满足桥梁质量要求，优化桥梁施工流程起到了积极的促进作用。为此，我们应认真分析高墩预应力盖梁施工技术特点，重点推动高墩预应力盖梁施工技术的全面应用。
参考文献
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预应力框架梁 篇7
1.1 制备无粘结预应力筋
计算出无粘结预应力筋的各种长度，到厂家定尺加工，按长度、序号在端部贴上标签，接施工部位和进度成捆包装，直接运到施工现场对应使用，也可现场下料，用无齿锯成束切割，严禁无粘结筋导电。在加工和运输过程中，要保护无粘结筋外皮，避免破皮漏油，凡有破损处，用水密性塑料胶带进行修补，胶带搭压长度不小于带宽的1/2，缠绕数不少于4层。
1.2 安放梁端锚垫板（承压板）
锚垫板根据梁的截面尺寸、梁柱的钢筋排布等具体情况精心设计。根据实际情况调节锚垫板处的柱主筋间距、梁的锚筋位置，以不碰撞预应力筋和锚垫板为宜。柱钢筋绑扎完毕，初步安放锚垫板并固定，要求位置准确。浇完柱混凝土后，再校核锚垫板位置，进行微调，正式固定，或先校核锚垫板位置，正式固定后再浇筑混凝土。
1.3 铺放无粘结筋
梁底模铺设时，梁起拱应小于非预应力梁的起拱高度，一般为0.05%L。梁的非预应力筋和箍筋绑扎完毕，按照梁的无粘结筋“矢高控制图”安放矢高控制架。支架所用钢筋，必须用无齿锯定长切割，严格控制尺寸。也可直接把矢高控制架焊在梁箍筋上。支架固定完毕，检查验收，控制水平方向偏差+30mm，矢高+5mm，重点控制反弯点处。
每7根无粘结预应力筋为1束，必须按承压板上的编号顺序从一端向另一端传递铺设，并要穿过螺旋筋。在承压板内侧300mm范围内的无粘结筋应为平直段。梁端铺放顺序为：第一束：4-7-3-2-6-1-5；第二束：14-10-9-13-12-8-11；第三束：21-17-16-20-19-15-18。每穿过1根粘结预应力筋，按其组束位置临时固定在支架上，待穿完1束后，再正式组束。每1.5m绑1道。组束时，折除矢高控制架上的临时绑线，组束后，用18号铅丝将预应力束绑扎固定在支架的U型卡处。预应力筋铺设完毕要对无粘结筋、失高控制点、承压板、固定端锚具进行一次检查验收；混凝土浇筑:应保证不扰动承压板和预应力筋，严禁触碰预应力筋的塑料外皮。不漏振，必须确保承压处混凝土密实。除按规定作标养混凝土试块外，还应增加几组同条件混凝土试块，用来确定混凝土张拉前的强度；张拉：当混凝土强度不低于75%设计强度时，进行预应力张拉；填写张拉记录。高层施工夏季可以利用爬架底部的工作面“一层一拉”，冬季强度增长较慢，可单独搭设脚手架工作平台，数层“顺向张拉”；锚固区防腐蚀处理:预应力筋张拉完毕，经检查合格，用砂轮切割机切除多余部分，然后在承压板涂刷界面处理剂，用自制的塑料盖帽内装防腐润滑脂进行封端，用与结构同强度等级的微膨胀混凝土封闭穴槽；技术资料:包括无粘结预应力张拉记录，要求签字齐全；钢绞线、钢丝束、锚具的出厂证明及力学性能复试报告；配套油泵、千斤顶标定试验单及检验证明。
2 无粘结预应力屋面大梁施工
2.1 施工顺序
施工顺序：搭设大梁、板支撑架→铺大梁底模→绑扎大梁普通钢筋和敷设无粘结预应力筋→固定端附加螺旋钢筋、安装锚板及夹具→张拉端附加钢筋网片、安装锚垫板→支次梁底模、扎次梁钢筋→支大梁侧模、次梁侧模、板底模→绑扎屋面板钢筋→浇捣梁板砼→大梁砼达到75%设计强度后，张拉钢铰线建立预应力→张拉端锚板、锚具防腐处理、浇砼封闭→张拉端预留张拉口处砼后浇封闭→模板拆除。
2.2 屋面大梁支撑及模板施工
支模体系：双立杆钢管、双扣件支模架体系。双立杆纵横间距不大于800mm，水平横杆间距不大于1200mm，支撑架体纵、横向均开设剪刀撑。
模板材料：为确保模板自身刚度，梁底、侧模均采用20mm厚钢框竹胶合板。
特殊措施：梁底模起拱3‰L，梁底中部加设双立杆顶撑，梁两侧模板设置3道对拉螺杆。立杆底部带钢垫板，一、二层楼板顶撑保留不拆除并垂直对应，使大梁梁板砼及支撑架的重量直接传至地面。屋面梁板砼浇筑时，派专人看模，发现异常情况，停止砼浇筑，待加固支撑体系后再施工。
2.3 屋面大梁无粘结预应力钢铰线施工
钢铰线的下料长度及下料方法：下料长度按钢铰线一端张拉L=L0+2 (L1+100) +L2+L3公式计算。L0为构件内孔道长度，L1为夹片式工作锚厚度，L2为穿心式千斤顶长度，L3为夹片式工具锚厚度。因钢铰线盘重大，盘卷小，弹力大，采用简易铁笼，将钢铰线盘卷装在铁笼内，从盘卷中央逐步抽出，丈量长度后，采用砂轮切割机断料。
钢铰线铺设与固定：在大梁底部普通钢筋铺设后进行，采用人工穿束铺设。先临时固定在模板支撑体系的横杆上，待普通钢筋箍筋绑扎后，根据设计图纸确定的抛物线状标记出钢铰线每距1m的高度位置，用钢筋点焊固定在箍筋上，作为钢胶线就位的支杆。复核支杆高度无误后逐步拆除临时支杆，使其就位。并按设计给定的水平位置将单束钢铰线排列均匀，用八号铁丝绑牢。对预应力筋和普通钢筋分别隐蔽验收。
2.4 钢铰线锚固端、张拉端的特殊处理
预应力大梁钢铰线张拉端可考虑设在C轴柱顶外侧端，固定端则直接锚入J轴柱梁端顶部内。E、G轴大梁钢铰线张拉端考虑设在21轴柱梁端固定端则直接锚入15轴柱梁端内。
钢铰线锚固端的特殊构造处理：钢铰线锚固端处按单根套设直径8mm的螺旋钢筋，螺旋钢筋圈数5圈以上。单孔钢锚垫板设4根螺纹直径14mm的锚筋，锚筋长度大于140mm，直接点焊固定在柱、梁钢筋上。钢铰线末端穿过锚板孔口后，采用单孔15-1P夹片式锚具固定。
钢铰线张拉端的特殊构造处理：钢铰线张拉端处按设计增设5片直径10mm，间距50～80mm的钢筋网片，钢筋网片与柱梁钢筋点焊固定。8根单束钢铰线按设计设二块锚垫板，锚垫板采用Q235材质，厚度14mm，长宽按设计尺寸。锚垫板设直径16的螺纹锚脚，钢筋长度大于160mm。锚脚点焊固定于柱梁钢筋上，并固定于端部模板上，确保锚板位置正确，平整无误。张拉端的钢铰线通过锚板孔，甩头长度确保大于穿心式千斤顶的长度，以便张拉。
2.5 大梁砼浇捣
大梁分三层浇捣，每层分别浇捣密实，特别是锚固端及张拉端部砼必须仔细浇捣，确保密实。大梁一次连续浇捣成型，没有水平、垂直施工缝。大梁浇捣沉实1小时后再浇板砼，以免出现裂缝。为提早张拉时间，大梁砼强度宜提高一级，按C50砼浇捣。
2.6 锚具
固定端采用单孔15-1P夹片式锚具，张拉端采用单孔15-1夹片式锚具。锚具锚环采用45号钢，调直热处理硬度HRC32-35。夹片采用20Cr钢，表面热处理后的齿面硬度为HRC60-62。
2.7 无粘结预应力张拉施工
预应力张拉准备工作：砼浇捣时预留试块，按现场同条件养护，试压检验砼强度达到设计强度75%以上时，才进行张拉。张拉端预埋垫块与锚具接触处的焊渣、砼残渣等清理干净。准备四台穿心式YC20D千斤顶，四台ZB0.8-500电动油泵。未张拉前，模板及支撑系统不得拆除。
张拉方法及顺序：采取一端张拉，双控方法，分束分批建立预应力。因四根梁呈井字布置，考虑张拉应力平衡，每根梁端设一套张拉机具，四根大梁同步分束建立预应力。
张拉程序：因钢铰线为曲线布置，以0.2Pj级载量初始伸长值，Pj级或1.03Pj级为伸长终点值。
张拉最大控制应力：最大张拉应力бcon不大于规范和设计要求的75%fPtk，即最大张拉力бcon=0.75×fPtk×AP=0.75×1860×139=19.3905kN。最大张拉力由千斤顶与电动油泵配套标定的压力读数表控制。
伸长值校核：按直线段、曲线段分别计算伸长值后叠加，大梁钢铰线理论伸长值初步计算为180mm。考虑钢铰线为曲线布置，以0.2Pj级载量伸长起点值，以0.6Pj级载量伸长中间值，以1.0Pj或1.03Pj时量伸长终点值。
张拉端锚固区处理：张拉端锚固后，将多余的钢铰线采用手提式砂轮切割机切除，外露长度不少于300mm，并清除锚板及锚具上的油污、杂物，涂刷防锈漆后，采用C40膨胀砼封闭。
预应力框架梁 篇8
在预应力混凝土结构施工中, 为避免混凝土结构在预应力施加前受自重和施工活荷载作用而出现混凝土开裂 (甚或裂缝过宽难以闭合) 的不利情况出现[3], 一般均要求张拉后再拆卸梁底模板支撑。对于等效荷载平衡全部结构自重和部分活荷载的设计, 预应力梁全梁段将挠曲向上, 反拱计算较为简单。而对于等效荷载仅平衡部分结构自重的设计, 张拉形成的等效荷载将不足以使全梁段反拱向上并与梁底模板脱离, 因此预应力结构还要受到模板支撑结构的约束作用。这种等效荷载仅平衡部分结构自重的预应力结构的挠曲形态的测试方法和特点分析还未见文献介绍, 该文拟对一工程实例进行施工张拉的挠曲测试, 探明预应力混凝土结构在仅平衡部分结构自重的张拉力作用下的挠曲变形形态和检测要点, 为同类条件结构的检测评定提供指导。
1 工程概况
武汉东湖会议中心工程的宴会中心大厅由8榀单跨单层的混凝土框架结构组成, 框架跨度均为40m, 柱距7.2 m, 梁顶标高为16.281~21.106 m, 如图1所示。框架梁采用后张有粘结的预应力, 设计为2束梁底布置的近直线型筋束, 以及4束曲线型筋束, 各筋束均为12根1 860 MPa级低松驰高强钢绞线。梁底模主要包括, 18mm厚9层板、50×100mm间距250mm木背枋、450mm×150mm×11.5mm×18mm双排热轧工字钢。梁底模以下的主要垂直支撑柱为630×10 mm的钢管柱, 每榀框架梁底设置6根钢管柱间距6m, 同时在梁侧各设两排48×3.0 mm纵向间距0.5 m的扣件式钢管立杆柱, 并经钢管横杆对梁底进行辅助支撑。屋面板底模竖向支撑为纵横间距0.8m的扣件式钢管立杆柱。上述支撑结构参见图1, 但图中扣件式钢管立杆柱及所有钢柱柱间剪刀撑均未示出。
2 测试方法和成果
选取两榀预应力混凝土框架 (其梁顶标高分别为21.250 m和17.920m) 进行施工张拉时的框架梁反拱效应测试, 分别测试支撑钢柱的竖向伸缩应变及柱顶与混凝土梁的竖向相对位移。如图1、图2所示, 伸缩应变测试以全部6根支撑钢柱为测点, 每根钢柱测点设置4个振弦式应变传感器, 取其平均值作为每个测点的应变值, 以消除支撑钢柱纵向挠曲的影响。竖向相对位移测试仍以6根支撑钢柱柱顶所在梁侧为测点, 在支撑钢柱柱顶和混凝土梁侧之间设置位移计进行测试。为消除预应力梁扭转的影响, 在每个测点的两侧各设置1个百分表, 测点的相对位移值取两侧百分表读数的均值。
两榀预应力混凝土框架分别在各自全部6个孔道的预应力施工张拉完成的前后, 各测点支撑钢柱的应变和框架梁竖向相对位移结果见表1、表2。
测试结果较为分散, 这主要是因为受到施工高支模结构中一些不确定因素的影响, 主要包括:在底模板下采用了大小、硬度不一的木背枋或木楔块 (对荷载产生一定程度的重分布) , 框架柱的模板支撑效应以及支撑结构中斜向支撑对荷载分布的影响等。
表2所示, 测点1和6的相对位移为零, 表明该处的混凝土梁底与支撑底模没有脱离。而测点2、3、4、5处的混凝土梁底与支撑底模均脱离, 这表明支撑钢柱已不再承受混凝土梁的自重压力而呈自由状态。因此, 表1中测点2、3、4、5处钢柱的应变即为混凝土梁自重卸除后的全部弹性恢复值, 在数值上它与自重作用下钢柱的压缩应变相等。
3 分析结论
施工模板支撑体系对预加力效应的影响是较为复杂的, 除了作为主要支撑的钢管柱对框架梁的竖向约束外, 还包括扣件式脚手架立杆对楼板自重的卸载以及框架梁底纵向钢梁对预加力的分担等。
工程实测分析的结论如下:测试所采用的支撑钢柱应变和柱顶梁底间相对位移的预应力张拉效应的测试评定方法是切实可行的;等效荷载小于结构自重的条件下, 施工张拉效应受到模板支撑约束的较大影响, 反拱形态与常见情况下的等效荷载大于结构自重的完全不同, 因此, 作为测试验证的理论分析模型应符合实际情况, 全面、细致地考虑施工期间模板支撑体系的影响。
参考文献
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[2]张耀庭, 蔡张李.梁式预应力混凝土结构检测方法的研究现状[J].工业建筑, 2005, 35 (11) :83-87.
预应力框架梁 篇9
湖南某大厦工程总建筑面积26750m2, 钢筋混凝土框架结构, 是集娱乐、住宿、餐饮、办公于一体的星级宾馆。大厦由高跨、低跨二部分组成, 高跨为10层, 整体高度为41m;低跨为3层, 设计6榀无粘结预力混凝土框架梁在低跨部分的大厅, 5-7轴无粘结预应力混凝土框架梁全长15.6m, 截面尺寸为400×1000, 共2榀;B-D轴无粘结预应力混凝土框架梁全长13.8m, 截面尺寸为400×1000, 共4榀, 混凝土强度为C40。
2 无粘结预应力框架梁设计
本工程中设计的无粘结预应力混凝土框架梁预应力筋采用钢绞线 (d=15.2, 7φ5) ;预应力筋外包层材料采用聚乙烯;张拉方式采用一端固定, 一端张拉, 张拉端采用夹片锚具, 凹进混凝土表面, 固定端采用夹片镦锚具;无粘结预应力筋张拉完毕后, 先切除无粘结预应力筋多余长度, 然后在锚具及承压板表面涂防水涂料, 用CA5膨胀混凝土密封。
3 无粘结预应力施工技术要点
3.1 材料、设备
无粘结预应力混凝土的施工因为它不需要施工时进行留孔, 更不需要进行灌浆等施工, 它需在混凝土强度达到设计强度75%以上时进行张拉就行, 所以它对材料的材质要求较高, 尤其是对两端锚具的要求很高, 故在材料的选择上一定要认真仔细。
根据工程特点, 本工程预应力筋采用标准强度fptk=1570N/mm2, 公称直径Φ=15.24mm, 弹性模量Ey=1.95×104MPa的高强低松弛无粘强钢绞线, 分别采用一端张拉一端固定。无粘结预应力筋标准强度等级确定后, 对预应力筋-锚具组装件的静载锚具性能进行试验, 要同时满足锚具效率系数 (ηa) 等于或大于0.95和极限延伸率 (εapu) 等于或大于2%的两项要求。
锚具的静载锚固性能, 应由预应力筋-锚具组装件静载试验测定的锚具效率系数 (ηa) 和达到实测极限拉力时组装件客观存受力长度的总应变 (εapu) 确定, 锚具效率系数 (ηa) 按下式计算:
式中:
fapu———预应力筋, 锚具组装件的实测极限拉力;
fpm———预应力筋的实际平均极限抗拉力, 由预应力钢材试件实测破断荷载平均值计算得出;
ηp———预应力筋和效率系数。按下列规定取用:预应力筋-锚具组装件中预应力钢材为1～5根时, ηp=1, 6～12根时, ηp=0.99。
通过上述公式计算, 最后确定本工程锚固体系采用HVM锚固体系, 包括锚垫板、螺旋筋、锚环和夹片。锚具质量应符合《混凝土结构工程施工质量验收规范》 (GB50240-2002) 、《无粘结预应力混凝土结构技术规程》 (JGJ92-2004) 及《预应力筋用锚具、夹具和连接器》 (GB/T14370-2002) 有关规定的要求。在选择无粘结预应力锚具时必须符合现行国家标准《预应力筋用锚具、夹具和连接器》GB/T14370的规定。锚固体系采用HVM15, 张拉端采用HVMl5-Ⅰ型, 固定端采用HVM15P-Ⅰ型。张拉设备配套采用YCN-23型液压千斤顶及配套高压油泵, 油压精度1.5级, 挤压设备采用GYJ-4500液压挤压机。
3.2 预应力工程施工工艺
3.2.1 预应力筋的加工制作
按设计长度用砂轮切割机切断材料, 不得使用气割或电焊切割, 采用挤压机制作固定端, 挤压模磨损后, 锚固头直径不宜超差0.3mm。
3.2.2 安放锚垫板
根据框架梁的的截面尺寸、梁柱的钢筋排布等具体情况, 调节承压板处柱主筋的间距、梁的锚筋位置, 以不碰撞预应力筋和承压板为宜。柱钢筋绑扎完毕后, 初步安放承压板并固定, 要求位置精确。
3.2.3 预应力的预埋施工
铺放于普通钢筋的上筋并预埋管线, 预应力工种穿预应力筋、螺旋筋等, 再扎腰筋、吊筋, 当预应力筋穿入锚垫板后, 应将锚垫板固定在边模板上。调整预应力筋的定位标高, 其允许误差为垂直±10mm, 孔道支架焊在钢箍上, 支架间距应符合设计要求 (一般为600～1000mm) 。梁若要起拱, 则孔道随梁起拱, 梁起拱要小于非预应力梁的起拱高度, 一般为0.05%。
框架梁非预应力钢筋绑扎完毕 (垫牢保护层垫块) , 按照梁的无粘结筋“矢高控制图” (如图1) 安放矢高控制架。矢高控制架间隔不宜大于2m并应用铁丝将其与无粘结预应力筋扎紧。也可以用铁丝将无粘结预应力筋与非预应力钢筋绑扎牢固, 以防止无粘结预应力筋在浇筑混凝土过程中发生位移, 绑扎点的间距为0.7～1.0m。控制架所用的钢筋, 必须用无齿锯定长切割, 严格控制尺寸。也可以直接将矢高架焊接在梁的箍筋上。支架固定完毕后, 检查验收, 控制水平方向偏差±30mm, 矢高±5mm, 重点控制反弯处。矢高架焊接好后, 无粘结预应力筋穿入相应的位置 (无粘结钢绞线走向应平行, 防止互相扭绞) , 最后用钢丝绑扎于支架上。锚垫板与模板应贴紧固定。内埋式挤压锚的挤压套与锚板的连接应紧密不松动。锚垫板背面的钢筋应尽可能靠近垫板, 以加强局部受拉和承压强度, 锚垫板中心位置允许偏差5mm。
3.2.4 预应力张拉
由于本工程中共有9榀无粘结预应力混凝土框架梁, 梁长均不足25m, 张拉方式采取一端锚固, 一端张拉。并且无粘结预应力施工技术不影响施工工期, 所以无粘结预应力筋的张拉时间待9榀无粘结预应力梁非预应力筋钢筋混凝土全部施工完后, 高跨结构施工至8层时, 此时所有无粘结预应力混凝土框架梁混凝土强度均达到设计强度75%以上。成型构件不允许有裂缝、空洞、蜂窝等不良现象, 强拉时应做到孔道、锚环与千斤顶三对中, 张拉过程应均匀, 张拉前应清理预留槽口及穴模, 除去承压板板面混凝土, 由于采用夹片锚, 应剥去锚具外无粘结预应力筋的塑料护套管, 洗去油脂。
4 无粘结预应力施工过程中的质量控制措施
4.1 无粘结预应力筋下料控制
下料长度按下式计算:
一端张拉:L=l+l1+2 (H+α) +H1;
其中:
l———无粘结预应力筋在构件内的长度;
l1———穿心式千斤顶长度;
H、H1———工作锚、工具锚的锚环高度;
α———无粘结预应力筋的外露长度, 取α=100mm。
4.2 无粘结预应力筋的铺设
首先在框架梁侧模上标注无粘结预应力筋的编号及心线位置, 然后按照预应力筋各处的垂直高度 (坐标) 安装固定架, 并与箍筋绑扎结实, 以保证预应力筋位置, 规格尺寸符合设计要求。当非预应力筋绑扎完毕, 开始用人工将无粘结预应力筋从梁的一端向另一端牵拉, 敷设, 在牵拉过程中要防止预应力筋外包材料损坏, 如发现外包层有破损, 应补注润滑脂后, 用水密性粘胶缠绕修补。
4.3 混凝土浇筑
无粘结预应力筋安放完毕, 检查合格后, 进行框架梁侧模的安装, 安装完侧模后要二次检查无粘结预应力筋的矢高控制点, 承压板和固定锚具的位置。在浇筑混凝土时, 要保证预应力筋形状及锚具的位置准确, 振捣时要防止锚具、固定架位置偏移, 严禁触碰无粘结预应力筋的聚乙烯外皮, 框架梁预应力筋端部承压区混凝土必须振捣实心密实, 混凝土采用硅酸盐或普通硅酸盐水泥拌制, 不准掺入引气剂和含有氯离子的外加剂, 以防止预应力筋锈蚀。
4.4 无粘结预应力筋张拉施工质量控制措施
张拉控制应力σcon=0.7fptk=1099MPa, 每根钢绞线张拉力为:157KN (1根一束) 。张拉控制应力按规定允许偏差为±5%。
无粘结计算参数为:弹性模量Ey=1.95×10MPa, 孔道偏差的影响系数k=0.004, 摩擦系数μ=0.12。
张拉程序及张拉顺序的确定:根据设计图纸, 分束张拉, 张拉原则为先中间后上下或两侧对称。张拉控制伸长值按规定实际设计伸长值与设计计算理论伸长值的相对允许偏差为±6%。以现场留置的混凝土试块强度为依据, 当框架梁强度达到设计强度标准值75%时, 方可进行预应力筋张拉。张拉程序为:0→0.2σcon→0.5σcon→1.03σcon→持荷2minσcon (采用墩头锚具) 。当实际伸长值比计算伸长值大于10%或小于5%时, 应停止张拉, 查明原因, 采取措施予以调整后, 方可继续张拉。张拉端预应力筋的内缩量不得超过6～8mm。无粘结预应力筋张拉顺序应对称张拉。
4.5 张拉端构造处理
无粘结预应力筋端部300mm区段内应保证预应力筋与承压板垂直, 承压板与端模板贴紧并用钉子或螺栓固定好。张拉锚固后用砂轮切除超长部分的预应力筋, 严禁用电弧切割。然后在承压板上涂刷界面处理剂, 用自制的塑料盖帽内装防腐润滑脂进行封锚, 并用CA5微膨胀混凝土封闭穴槽, 确保封闭严密, 防止锚固系统锈蚀。
4.6 其他质量控制
张拉时发现以下情况应立即放松千斤顶, 查明原因, 采限纠正措施后再恢复张拉:断丝、滑丝或锚具碎裂混凝土破碎, 垫板陷入混凝土;有异常声响;达到张拉力后, 伸长值不足, 或张拉力不到, 而伸长值超现范围。工具锚的夹片, 应注意保持清洁和良好的润滑状态, 锚板的锥行孔内及夹片应涂上润滑剂, 预应力筋锚固后的外露长度不宜小于30mm。张拉端外露预应力筋在灌浆后再切割。
5 结束语
经过精心组织, 精心施工, 该工程无粘结预应力框架梁技术圆满完成。实践证明, 无粘结预应力混凝土施工技术在解决大跨度, 大空间方面的结构优势, 加快了施工进度, 从而在节约工程施工成本方面起到了一定的推动作用。
参考文献
[1]张成安, 姜广强, 无粘结后张预应力钢筋混凝土施工控制[J], 中国市政工程, 1999, 2
预应力框架梁 篇10
关键词：高速公路,高陡边坡,稳定性,防护加固,预应力锚索框架梁
1 工程概况
湖南某高速公路K90+190～K90+450段, 左侧边坡由连续三个坡面构成, 总长为260 m, 最高点距路面高差88.6 m, 属于高陡边坡。根据地质详勘资料, 山体内存在断层破碎带, 采用直线滑动面法对该边坡的稳定性进行了计算和评价, 表明边坡开挖后处于不稳定状态, 必须对坡面进行特殊的加固处治。本工程加固方案采用了钢筋混凝土框架梁加锚索、锚杆结构体系进行加固。根据动态设计的原则, 在施工前进行锚索拉拔试验和评估, 对现场开挖及钻孔全过程进行跟踪监控, 通过掌握现场第一手资料, 完善设计, 调整施工工艺, 保证了设计和施工的质量, 使该边坡加固工程达到了预定效果, 确保了坡面稳定性。
2 边坡地质条件及岩体分析
K90+190～K90+45段边坡山体构造断裂带上, 山脊较窄, 山坡较陡, 坡角一般30左右, 坡残积层厚度不大。出露地层约2.5 m～13.2 m, 强风化带约2.9 m～12.5 m, 风化强烈, 组织结构多已破坏, 裂隙成交错状发育且为泥质填充。中风化带约2.1 m～17.6 m, 岩体裂隙发育呈交错状, 岩面多被铁、锰质渲染, 部分裂隙已被石英呈细脉状充填胶结;主要裂隙产状顺坡发育, 倾角约为20°～30°, 有断层泥或断层角砾发育。微风化带裂面多被石英呈细脉状充填胶结, 部分裂隙被铁、锰质渲染, 主要裂隙产状顺坡发育, 倾角25°到30°。工点内无地表水体分布, 地下水主要为松散堆积层中孔隙水和基岩孔隙裂隙水, 主要由大气降雨补给, 明显受季节性影响。虽然工点水文地质条件简单, 岩土含水性弱, 但由于皆位于斜坡地带, 边坡上部汇水面积大, 雨季大量地表水下渗, 软化土、石界面及岩石风化接触面, 极易造成边坡失稳滑塌。根据以上边坡的地质条件及岩体分析, 可以确定工点的主要工程病害为潜在的滑坡, 滑面有土石分界面、岩体风化接触面、断层破碎带。
3 高速公路边坡力学稳定性分析
边坡力学稳定性验算采用直线滑动面法, 最小稳定系数可由下式求得:
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式中:a0——参数; a0=2c/γH;
c——边坡土体的单位粘聚力 (kPa) ;
γ——边坡土容重 (kN/m3) ;
H——边坡的竖间高度 (m) ;
β——边坡的坡度角 (°) ;
f——边坡土体内的摩擦系数f=tgϕ;
ϕ——土体内磨擦角 (°) ;
m——边坡斜度系数 (横、纵) 。
K90+240断面是本工程高陡边坡的典型断面 (见图1) , 以此作为计算断面进行边坡力学稳定性验算, 具体计算过程如下:
参数取值:c=15kPa ϕ=25° γ=19kN/m3
边坡横向长:5×2+7.5+10×3+8+2×7=69.5 m
边坡纵 (竖) 向h:10 m×6+8=68 m
m=69.5/68=1.02
a0=2c/γH=2×15/19×68=0.023
f=tgϕ=tg25=0.466
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计算结果说明该处边坡处于不稳定状态, 必须进行加固处理。表1为边坡力学验算的参数及结果 (这里仅对K90+240断面进行验算, 其余断面验算不再详述) 。
4 边坡加固处治措施
完善的地表截、排水系统可以防止地表水大量下渗, 坡面设置泄水孔可排除坡体内裂隙水, 从而改善边坡的稳定状况。本边坡截水沟设在距坡缘5 m位置处, 每级平台设平台排水沟, 截水沟及平台排水沟中的水通过急流槽引入路基边沟。坡面设泄水孔, 沿路线走向间距6m, 呈梅花型布设, 长短交错。
K90+190～K90+290段左侧边坡坡率由下而上分别为1∶0.5;1∶0.5;1∶0.75;1∶1;1∶1;1∶1;1∶1, 平台为2 m。坡面防护第Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅵ级采用锚索格子梁。K90+290～K90+450第Ⅰ、Ⅳ级采用锚杆格子梁, 第Ⅱ、Ⅲ级采用锚索格子梁, 锚索孔径Φ130, 为6Φ15.24钢绞线, 设计拉力730kN, 其余设计形式与K90+190～K90+290相同。
4.1 预应力锚索拉拔试验
在锚索施工前, 进行了锚索拉拔试验, 试验采用9Φ15.24钢绞线, 钻孔直径ϕ130, 灌注浆为M30水泥砂浆。试验共作两组, 其中一组锚固段位于中风化岩中, 另一组位于微风化岩中, 见表2, 自由段长要求≮5 m。通过锚索拉拔试验可以知道锚索在破坏时的极限拉力值, 并根据该试验数据分析锚索的设计及锚固长度是否安全可靠, 锚索拉拔试验结果见表2。
注:表中括号内数字为实际锚固段钻孔深度。
试验结果表明6根锚索均因断丝而破坏, 锚索未被拔出, 锚索断丝拉力均小于锚索抗拉标准值, 断丝拉力最小值为2 096 kN。
本边坡预应力锚索 (8Φ15.24) 设计拉力为960 kN, 设计安全系数为2, 考虑安全储备后, 预应力锚索设计拉力为960×2=1 920 kN, 该值小于拉拔试验中最小断丝拉力2 096 kN, 证明预应力锚索 (8Φ15.24钢绞线) 拉力能达到设计要求。由于锚索未被拔出, 说明设计锚固长度足够。最小锚固长度可由下式反算得出:LC=TC/πDτ
式中:LC——有效锚固长度;
TC——锚索设计拉力kN;
D——锚索钻孔直径m;
τ——锚固段周边的抗剪强度MPa;
τ——的取值:硬质岩 1.2 MPa～2.5 MPa;软质岩 1.0 MPa～1.5 MPa;风化岩0.6 MPa～1.0 MPa。
4.2 试验锚索计算 (以S-1为例)
TC取断丝拉力2 147 kN;τ取1.2 MPa;D取0.13 m
则LC=2 147×103/3.14×0.13×1.2×106=4.38m<8m
计算结果均小于设计锚固长度, 说明按设计施工偏于安全。
5 预应力锚索框架梁施工技术要点
高边坡地段先后进行了两次地质钻探, 基本查明了岩石的岩性、结构和断层破碎带的分布状况。在边坡开挖及锚索钻孔施工过程中, 仍继续对现场地质情况进行详细记录和观察, 进行动态设计以使设计符合实际地质情况。K90+221.2～K90+250.4段通过钻孔记录就进一步查明了断层破碎带距坡面的深度和厚度, 根据这一实际情况对原设计的锚索长度进行了加长, 保证了埋设在破碎带以下的锚固长度达到设计要求, 破碎带情况见表3。
施工流程见图2。
结合施工工艺流程, 该边坡防护加固工程主要施工技术及施工中的优化措施如下:
(1) K90+190～K90+450段第一级边坡开挖后, 大部分出露的基岩良好, 钻孔记录资料也显示破碎带埋藏较深, 坡脚稳定, 取消了原设计的锚杆挡墙, 边坡直接刷坡到水沟顶部, 避免了工程浪费。
(2) 高边坡的开挖和防护严格按照开挖一级锚固一级和间隔钻孔的要求施工, 由于刚开挖的边坡有潜在滑坡危险, 必须密切注意观察边坡的活动变化。在开挖K90+340附近的第一级边坡后不久, 就发现平台开裂约1 cm, 此段边坡有大面积滑塌危险。针对这一情况立刻采取灌浆封闭裂缝, 打临时锚杆加固的措施, 稳定了边坡, 根据出险地段位于两个坡面交界处, 地表水及下水丰富的情况, 加设了山谷排水沟, 加密了泄水孔, 从而避免了事故的发生。
(3) 锚索施工工艺方面也进行了部分改进。原设计注浆为两次灌浆法, 先通过钢花管灌注锚固段, 在锚索张拉后再通过软管补充灌注锚固段和自由段。两次灌浆法在实际施工中不易控制, 容易造成注浆管堵塞等弊端。为简化锚索制作和加快注浆施工, 在保证注浆质量的前提下采用了一次灌浆方法。注浆方法改成一次注浆后, 取消了锚索自由段与锚固段间的止浆环, 锚索自由段涂抹黄油套上PVC管, 管口直接用胶布缠绕密封防止浆液流人。
(4) 锚索架线环采用现场加工, 即环绕长8 cm的钢管纵向焊上7个钢耳, 在钢耳之间架线, 代替原设计的圆形架线环。注浆管采用承压能力为20 MPa的橡胶软管替代原设计钢花管并贯穿在锚索中央。注浆所用的水泥砂浆配合比经现场反复的调整试验, 最终确定水泥、砂、水的配合比为1.0∶0.5∶0.44, 浆体强度达到20 MPa以上, 注浆压力控制在0.6 MPa左右。注浆从钻孔底部开始, 边注浆边拔管, 拔出速度由要求的注浆压力控制, 一次性注完锚固段和自由段。在注浆结束时稳压15 min～20 min, 使注浆充分。二次注浆改成一次注浆, 简化了工序, 大大提高了施工速度, 收得了良好的效果。
(5) 锚杆的张拉与锁定:该锚索加固边坡防护采用高强度、低松弛钢绞线, 钢绞线标准强度为Rby=1 860 MPa。锚索张拉控制力为520.8 kN, 超张拉10%。锚杆的张拉, 其目的就是要通过张拉设备使锚杆杆体自由段产生弹性变形, 从而对锚固结构施加所需求的预应力值。在张拉过程中应注重张拉设备选择、标定、安装、张拉荷载分级、锁定荷载以及量测精度等方面的质量控制, 一般要求如下:①张拉设备要根据锚杆体的材料和锁定力的大小进行选择。选择时应考虑它的通用性能, 从而使得它具备除可能张拉配套锚具外, 还能张拉尽可能多的其他系列锚具的通用性能, 做到一项多用;②张拉前对张拉设备进行标定。对于1 000 kN以下的千斤顶, 可用2 000 kN的压力机标定, 标定的数据与理论值误差应小于2%;③安装锚夹具前, 要对锚具进行逐个严格检查。锚具安装必须与孔道对中, 夹片安装要整齐, 裂缝要均匀, 理顺注浆管后依次套入锚垫板、工作锚、限位板, 在限位板上用千斤顶预拉, 每根预拉一定荷载后, 再套入千斤顶、工具锚、工具夹片等;④张拉前, 必须待锚固段、承压台 (或梁) 等构件的混凝土强度达到设计强度方能进行张拉, 同时必须把承压支撑构件的面整平, 将台座、锚具安装好, 并保正和锚索轴线方向垂直 (误差<5°) ;⑤张拉应按一定程序和设计张拉速度 (一般为40 kN/min) 进行。正式张拉前进行二次预张拉, 张拉力为设计拉力的10%～20%。正式张拉荷载要分级逐步施加, 不能一次加至锁定荷载。
6 施工监测
边坡防护加固工程完工后, 在K90+190～K90+320左侧边坡共设置10个观测点。观测方法是沿用原平面和高程的控制点, 采用索佳210全站仪对观测点的进行坐标和高程测量, 锚杆张拉锁定后第一个月内每日观测1次;2个月～3个月内每周观测1次;4个月～6个月内每月观测3次;7个月～12个月内每月观测2次;12个月以后每月观测1次。在观测过程中, 如出现异常, 应立即进行检查, 处理完毕后, 方能继续观测。观测成果及时整理, 第一年内的观测成果将作为工程验收的资料。经长时间观测, 各点累计坐标变化均未超过7 mm、5 mm, 边坡处于稳定状态。
7 结语
综上所述, 本高速公路在高边坡防护工程中大量使用预应力锚杆, 较好的防止了高边坡不稳定岩层、土层的滑移, 对边坡的长期稳定提供了很好的保证。由于这种技术大大减轻结构的自重、节约工程材料并确保工程的安全和稳定, 具有显著的经济效益和社会效益, 因此目前在工程中得到极其广泛的应用。 [ID:5028]
参考文献
[1]CECS22-90, 土层锚杆设计与施工规范[S].
[2]SL212-98, 水工预应力锚固设计规范[S].
[3]GB50086-2001, 锚杆喷射混凝土支护技术规范[S].
[4]李海光.新型支挡结构设计与工程实例[M].北京:人民交通出版社.
框架梁与柱偏心对结构的影响 篇11
【关键字】偏心 措施 施工
【中图分类号】TU528 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0248-01
在多层商业中，由于使用功能和结构布局上的诸多因素影响，框架结构就才成为非常适合此类功能需求的结构，在空间布局中，外墙多数由于造型要求，要求外立面表面平整，而多数情况下，框架柱与梁截面很难保证同样宽度，框架柱主要承受竖向力，而框架梁主要承受水平力，框架梁的宽度对梁的抵抗弯矩的效果不明显，多数情况框架梁的功能主要是靠梁的高度控制，受力功能上的不同使两种构建的尺寸不一致。
规范中规定框架结构中梁、柱中心线宜重合。当梁柱中心线不能重合时，在计算中考虑偏心对梁柱节点核心区和构造的不利影响，以及梁荷载对柱子的偏心影响。梁、柱中心线之间的偏心距，9度抗震设计时不应大于柱截面该方向宽度的1/4；非抗震设计和6～8度抗震设计时不宜大于柱截面在该方向宽度的1/4时，可采取增设梁的水平加腋等措施。设置水平加腋后，仍需考虑梁柱偏心的不利影响。
此案例为河北某建筑标准层，结构形式为框架结构，地上五层，地下一层，基础形式为钢筋混凝土独立基础和条形基础。本建筑的结构安全等级为二级；建筑抗震设防类别为丙类，抗震等级为三级；设计基准期为50年，地基基础设计等级为乙级。建筑物合理使用年限为50年。本工程的抗震设防烈度为7度，基本地震加速度O.15g，设计地震分组为第一组，场地类别为Ⅲ类，场地土属中软土，特征周期Tg=O.45s。地下水位较深，不用考虑该场地地下水对混凝土结构和混凝土结构中的钢筋的腐蚀性。
规范中规定10层及10层以上或房屋高度大于28m的住宅结构建筑以及房屋高度大于24m的其他高层民用建筑混凝土结构。本案例为多层框架结构，在计算模型时主要考虑平面荷载导致的竖向力传递，风荷载并不起到控制结构位移的作用，可以忽略不计。
此案例中最大框架柱截面尺寸为600×900mm，与其连接框架梁宽度为250mm，偏心距大于1/4柱宽，通过结构计算软件，采用阵型分解反应谱法分析竖向荷载下水平偏心大于1/4时与框架梁与框架柱轴心重合的两种情况，通过对比并计算检验两种情况对梁、柱配筋的影响以及整体结构的影响。
已柱配筋大于1/4的情况下，考虑结构的双向地震作用和偶然偏心，结构的最大位移角为三层1/552，满足规范要求的1/550，层间位移比最大为1.48，复合规范要求最大1.50的要求。经过调整框架梁和框架柱的轴心对其的情况下，位移角最大为1/560，层间位移比最大为1.47。调整后的框架柱的轴压比部分减小了5%左右，梁配筋基本无变化。可见偏心对框架的整体架构有一定的影响，配筋影响较小。但从规范角度出发偏心大于1/4时，需要水平方向加腋等措施。设置水平加腋后，仍须考虑框架梁、柱偏心的不利影响。
框架梁的水平加腋厚度可取梁截面高度，其水平尺寸应满足
bx/lx≤1/2
bx/bb≤2/3
bx+bx+x≥bc/2
式中：bx为梁的水平加腋宽度，lx为水平加腋长度，bb为梁截面宽度，bc为沿偏心方向柱截面宽度，x为非加腋侧梁边到柱边的距离。以上规范说明就是控制了框架梁与柱的轴心偏差不能过大，框架梁的截面宽度不能与其对应的框架柱的对应偏心尺寸过大。因此在框架设计中还是尽量减小梁、柱的偏心。
框架结构主要有框架梁和框架柱作为整体结构的支撑体系，因此在发生地震时会发生几种震害：
1、短柱破坏。由于在建筑使用过程中，部分人员私自拆除图纸隔墙并加入砖墙等影响柱有效高度位移的情况，形成短柱现象，发生局部破坏现象。设计图纸时，设计人员是按照长柱配筋，并不是按短柱设计那样全高箍筋加密。
2、角柱的破坏。由于角柱受到两个方向的地震水平力影响较大，遭遇震害时约束比框架结构内部的框架柱约束较少，框架柱更容易破坏。
框架结构的破坏多数会在梁柱交接的节点，水平力与地震力的相互作用下使梁柱交接节点处出现局部破坏。由于梁破坏的后果小于柱破坏的后果，因此规范提出墙柱弱梁的概念，就是保证在罕遇地震下，允许框架梁发生弯曲破坏，但框架柱还能维持使用功能，不会引起整个结构的破坏。
梁柱偏心水平加腋适当的加强了节点刚度，但对抗震优化的考虑，梁柱节点配筋只能适当加强，保证梁柱节点不发生脆性破坏，在出现地震时尽量吸收较大的地震能量，保证人员的安全。
在水平加腋的框架梁施工时，加腋长度范围内需要箍筋全长加密，梁上部纵向钢筋伸入框架柱节点的锚固长度，直线锚固时不应小于la，且伸过柱中心线的长度不宜小于5倍的梁纵向钢筋直径，当柱截面尺寸不足时，梁上部纵向钢筋应伸至节点对边并向下弯折，弯折水平段的投影长度不应小于0.4lab，弯折后竖直投影长度不应小于15倍纵向钢筋直径。梁水平加腋部分水平筋要与框架梁的水平筋伸入框架梁的长度一致。
预应力预制梁裂缝的分析 篇12
通常讲的混凝土一词是指用水泥作胶凝材料, 砂、石作集料, 与水 (加或不加外加剂和掺合料) 按一定比例配合, 经搅拌、成型、养护而得的水泥混凝土。混凝土内部固相、气相、液相的相互作业, 导热过程、水分转移蒸发过程、各种空隙、缺陷、内部微裂和外部受力过程是其产生裂缝的主要原因。
1.1 微观裂缝
混凝土由骨料、水泥石、气体和水分等所组成的非均质材料, 在温度、湿度变化条件下, 混凝土逐步硬化, 同时产生体积变形:水泥石收缩较大, 骨料收缩较小;水泥石膨胀系数大, 骨料较小。这种不同的变形量使之产生相互约束应力, 这种应力引起粘着微裂和水泥石变裂。混凝土的微裂是肉眼看不见的, 一般小于0.05mm。
1.2 宏观裂缝
微观裂缝在外力或自身变形下继续扩展, 当裂缝宽度大于等于0.05mm时, 称为宏观裂缝。
1.3 裂缝产生的主要原因
a.裂缝产生的原因最重要是由于温度的改变导致, 在混凝土的硬化过程中, 水泥水化会产能大量的水化热, 这些热量会在混凝土内部聚集而难以散发出来, 自然会导致混凝土内部温度大幅升高, 由于混凝土的表面很容易散发热量, 就会形成内部与外部的热胀冷缩程度不同, 外部遇冷收缩, 内部又受热膨胀, 形成了所谓的拉应力, 随着拉应力的不断增大, 超出了混凝土的承受限度自然会形成裂缝。尤其是在施工过程中会有很大的温度变化, 混凝土的结构由于温度、收缩和膨胀、不均匀沉降等变形变化而引起的裂缝。这种裂缝的起因是结构在上述因素下产生变形, 受相互约束, 变形得不到满足而产生应力, 应力超过最大抗拉应力时产生裂缝。裂缝出现后, 变形得到满足或部分满足, 应力就发生松弛。
b.导致裂缝的另一方面的原因是由外荷载 (如静、动荷载) 的直接应力, 即按常规计算的主要应力引起的裂缝。
2 桥梁箱梁预应力预制梁裂缝预防措施
加嫩公路B4标段在2011年5月至7月进行了箱梁预制施工, 为缩短工期, 箱梁采用蒸汽养生, 一般3天之内及可张拉, 浇筑时采用分层浇筑, 首先浇筑底板及腹板在浇筑顶板, 在存梁期间, 发现在腹板与顶板的结合位置出现纵向的裂缝, 缝宽在0.05mm以下, 经过分析和讨论, 认为存在几个原因:a.砼强度偏低, 张拉时间提前;b.养生时间过短, 温度变化较大, 大兴安岭地区早晚温差很大, 在蒸汽养生完成后立即将覆盖物解开并开始张拉, 然后又匆忙将预制梁转移至存梁区, 后期养生没有跟上, 导致由于砼先期水化热没有散发干净的情况下, 突然接触到夜晚低温, 而且在一定时间内存在冷热交替, 至使出现裂缝。因此, 从以下几个方面进行调整和改进, 以防止裂缝的再次产生。
2.1 缩小两次混凝土浇筑时间
箱梁底、腹板和顶板的两次浇筑时间间隔过长, 当顶板混凝土在迅速地硬化时, 腹板砼已完成了大部分的硬化和收缩, 即二者此时硬化、收缩速率不同, 腹板混凝土约束了顶板混凝土的收缩, 腹板和顶板界面处产生拉应力, 而此时顶板混凝土早期强度低, 当拉应力增加达到混凝土抗拉强度时, 就会出现裂缝。所以, 尽量缩短两次浇筑的时间间隔有利于控制裂缝的形成。
2.2 调整配合比, 提高混凝土早期强度
a.调整混凝土的配合比, 添加早强剂, 增加混凝土的早期强度, 调整前后的配合比。
b.增加粉煤灰的含量。
作为超细粉末的粉煤灰, 能物理地分散水泥中絮凝体, 让较多的浆体游离出来, 使骨料得到润滑并改善混凝土的和易性, 从而降低拌和时的用水量, 减少混凝土凝结时的水分蒸发。同时, 粉煤灰具有的微膨胀性, 能一定量地抵消混凝土凝结时的收缩变形, 从而减少裂缝的产。因此, 外加剂的调整能有效地控制混凝土的坍落度, 凝结时间, 提高混凝土早期强度。
2.3 及时进行预应力张拉
在结构比较复杂, 约束点较多的特殊部位, 在混凝土强度满足要求的前提下, 及时进行预应力张拉。施加的预应力能有效地抵消混凝土因收缩变形而产生的变形应力, 从而减少裂缝产生并控制已产生的微小裂缝继续扩散。
3 桥梁箱梁裂缝通病的处理方法
加固建筑结构的方法适用于被裂缝影响到混凝土的结构性能的情况, 可以采取以下方法对混凝土采取结构加固处理, 例如, 增设支点加固、采用预应力法加固、喷射混凝土补强加固以及加大混凝土结构的横截面积, 还可以在构件的角部外包型钢或粘贴钢板加固等, 这些都是很好的处理混凝土裂缝的方法。我们要根据裂缝的具体情况及裂缝不同的性质采取相应的防止措施, 及时进行处理, 因为一旦出现裂缝就会影响整个建筑结构的整体性和坚固性, 久而久之还会导致混凝土的抗渗能力减低, 不能长久使用。可见混凝土裂缝的修补是多么的重要, 下面就介绍几种桥梁箱梁裂缝通病的处理方法。
3.1 置换混凝土法
对于损坏严重的混凝土进行混凝土置换法是再好不过的方法了, 就是先除去损坏的混凝土, 在把新的混凝土或者其他更坚固的材料填充进去, 可以使用的材料包括改型聚合物混凝土或水泥砂浆等。
3.2 嵌缝、灌浆封堵法
对于有较高的防渗要求的混凝土裂缝处理要采用灌浆法, 这样可以预防对整个建筑整体造成不良影响, 嵌缝、灌浆封堵法就是利用压力设备把胶结材料压入混凝土的裂缝中, 使混凝土与硬化后的胶结材料融为一体, 这样才能达到封堵加固的目的。胶结材料可以使用环氧树脂, 它性能比较好, 硬化后坚固性强, 但是价格较高, 很难做到大量的普遍应用。还可以使用水泥浆, 它应用广泛, 价格低廉, 使理想的封堵材料。
还有嵌缝法, 就是沿着裂缝凿槽, 再在槽中加入刚性止水材料或者塑性材料, 把裂缝封闭起来。常用的塑性材料有塑料油膏和聚氯乙烯等, 刚型之水材料是指聚合物水泥砂浆。但是要注意, 这些材料要是使用不巧当就会导致环境的污染, 甚至造成更严重的安全隐患, 一定要妥善的使用, 即达到坚固封堵的目的, 又保证安全无污染。
结束语
混凝土裂缝是其在建筑结构中经常出现的普遍的现象, 往往不被人们高度的重视起来, 日积月累就会导桥梁箱梁的裂缝, 其预应力也会明显降低, 影响建筑物的使用寿命, 所以本文对施工中应该采取哪些有效的预防措施来防止裂缝的出现和发展做了总结, 希望能够保证建筑物的安全使用, 更好的完善我国的建筑业。
参考文献
[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.[1]王铁梦.工程结构裂缝控制[M].北京:中国建筑工业出版社, 1997.
[2]彭圣浩.建筑工程质量通病防治手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.[2]彭圣浩.建筑工程质量通病防治手册[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003.
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