公路折线配筋先张法预应力混凝土梁 设计施工规范DB41-T 742-2012

DB41

河南省地方标准

DB41/T742—2012

公路折线配筋先张法预应力混凝土梁

设计施工规范

TechnicalSpecificationforDesignandConstructionofHighwayPretensioned

PrestressingConcreteBeamswithBent-upTendons

2012-09-17发布2012-11-17实施

河南省质量技术监督局发布

DB41/T742—2012

目  次

前言.....................................................................................................................................................................II

1范围.................................................................................................................................................................1

2规范性引用文件.............................................................................................................................................1

3术语和定义.....................................................................................................................................................1

4符号.................................................................................................................................................................3

5总则.................................................................................................................................................................4

6材料.................................................................................................................................................................4

7基本设计规定.................................................................................................................................................6

8持久状况承载能力极限状态计算.................................................................................................................8

9持久状况正常使用极限状态计算.................................................................................................................8

10短暂状况应力和承载能力极限状态计算..................................................................................................9

11构造规定.....................................................................................................................................................10

12耐久性设计.................................................................................................................................................10

13弯起器设计.................................................................................................................................................13

14张拉台座设计.............................................................................................................................................14

15折线配筋先张法预应力混凝土梁的施工................................................................................................15

I

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前  言

为使公路折线配筋先张法预应力混凝土梁的设计和施工符合技术先进、安全可靠、适用耐久、经济

合理的要求，制定本标准。

本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。

本标准由河南省交通运输厅提出并归口。

本标准主要起草单位：河南交通投资集团有限公司

本标准参加起草单位：河南高速公路发展有限责任公司、湖南岳常高速公路开发有限公司、河南海

威工程咨询有限公司。

本标准主要起草人：王辉、陈亚莉、王健、王纯、袁冻雷、岳鹏、熊伟。

本标准参加起草人：李广慧、王侃、邹会斌、孟磊、葛琳延、张建勋、赵新征、李磊、魏宝军、王

银虎、姜晓川、宁留军、赵志有、周姗姗、谢彤。

II

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公路折线配筋先张法预应力混凝土梁设计施工规范

1范围

本标准规定了公路折线配筋先张法预应力混凝土梁设计施工的术语和定义、符号、总则、材料、基

本设计规定、持久状况承载能力极限状态计算、持久状况正常使用极限状态计算、短暂状况应力和承载

力极限状态计算、构造规定、耐久性设计、弯起器设计、张拉台座设计、折线配筋先张法预应力混凝土

梁的施工。

本标准适用于公路折线配筋先张法预应力混凝土梁的设计和施工，不适用于轻集料混凝土及其他特

种混凝土桥梁。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB/T700碳素结构钢

GB/T1228钢结构用高强度大六角头螺栓

GB/T1229钢结构用高强度大六角头螺母

GB/T1230钢结构用高强度垫圈

GB/T1231钢结构用高强度大六角螺栓、大六角螺母、垫圈技术条件

GB／T14370预应力筋用锚具、夹具和连接器

GB/T1591低合金高强度结构钢

GB50017钢结构设计规范

GB50204混凝土结构工程施工质量验收规范

GB/T50476混凝土结构耐久性设计规范

JTGD60-2004公路桥涵设计通用规范

JTGD62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范

JTG/TB02-01-2008公路工程抗震设计细则

JTG/TF50-2011公路桥涵施工技术规范

JTJ071公路工程质量检验评定标准

JGJ81建筑钢结构焊接技术规程

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

折线配筋先张法预应力混凝土梁Pretensionedprestressingconcretebeamswithbent-up

tendons

1

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采用先张法生产、依靠内置弯起器或其他方式实现预应力钢束转向的预应力混凝土梁。

3.2

折线预应力筋强度折减系数Strengthreductioncoefficientofbent-uptendons

折线形预应力筋静力破断强度相对直线预应力筋静力破断强度的折减比率。

3.3

弯起器Apparatusforbent-uptendons

用钢材制作，张拉前固定于台座表面，用于实现预应力钢束转向的装置，有音叉式弯起器、导向辊

轴式弯起器和拉板式弯起器等。

3.4

折线张拉台座Stretchingbedofbent-uptendons

由反力梁（柱）和张拉横梁组成的折线配筋预应力混凝土先张梁的张拉结构，分为短线台座和长线

台座两种。

3.5

工具锚Implementationanchorage

安装在折线配筋先张法预应力混凝土梁张拉台座两端的锚具，可重复使用。

3.6

工具拉杆Implementationtierod

为节省预应力束的工作长度，连接先张预应力梁钢绞线和千斤顶的拉杆，由精轧螺纹钢筋和连接器

组成，可重复使用。

3.7

反力梁（柱）Compressionbeam（column）

水平放置于张拉台座两侧，承受张拉反力的支撑结构，有钢筋混凝土反力梁（柱）或钢箱梁反力梁

（柱）两种。

3.8

张拉横梁Tendon-stretchingBeam

安装在反力梁（柱）两端，进行折线和直线预应力钢筋张拉、放张操作的横梁，分为张拉上横梁和

张拉下横梁。

3.9

应力消除Stresselimination

为防止折线配筋先张法预应力混凝土梁在钢绞线锚固区因局部应力过大造成混凝土开裂而采取的

措施。

2

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4符号

下列符号适用于本文件。

4.1材料性能

E——钢材弹性模量；

Ec——混凝土弹性模量；

Ep——预应力钢筋弹性模量；

fck、fcd——混凝土轴心抗压强度标准值、设计值；

ftk、ftd——混凝土轴心抗拉强度标准值、设计值；

fpk、fpd——预应力钢筋抗拉强度标准值、设计值；

fpd'——预应力钢筋抗压强度设计值；

fd——钢材抗拉强度设计值；

fvd——钢材抗剪强度设计值；

fcd——钢材端面承压强度设计值；

c——混凝土的泊松比。

4.2作用和作用效应

Nd——轴向力组合设计值；

NP0——先张法构件混凝土法向应力等于零时预应力钢筋和普通钢筋的合力；

Np——后张法构件预应力钢筋和普通钢筋的合力；

Md——弯矩组合设计值；

Ms、Ml——按荷载短期效应组合、长期效应组合计算的弯矩值；

Mk——弯矩组合标准值；

Mcr——受弯构件正截面的开裂弯矩值；

Td——扭矩组合设计值；

Vd——剪力组合设计值；

Fld——局部压力或集中反力设计值；

con——构件受拉区预应力钢筋张拉控制应力；

pe——预应力筋的有效预应力；

l——构件受拉区预应力钢筋相应阶段的预应力损失。

4.3几何参数

b——矩形截面宽度，T形、I形截面的腹板宽度；

bf'——T形或I形截面受压区的翼缘宽度；

bf——T形或I形截面受拉区的翼缘宽度；

c——混凝土保护层厚度；

d——钢筋的公称直径（简称直径）或圆形截面的直径；

h——截面高度；

h0——截面有效高度；

la——纵向受拉钢筋的锚固长度；

l0——梁板的计算跨度或受压构件的计算长度；

ltr——先张法构件的预应力传递长度；

3

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sv——箍筋或纵向预应力钢筋的间距；

x——截面受压区高度；

A——构件毛截面面积；

As、As’——构件受拉区、受压区纵向普通钢筋的截面面积；

Ap、Ap’——构件受拉区、受压区纵向预应力钢筋的截面面积；

Al——混凝土局部受压面积；

Acor——钢筋网、螺旋筋或箍筋范围以内的混凝土核心面积；

B——开裂构件等效截面的抗弯刚度；

I——毛截面惯性矩；

W——毛截面受拉边缘的弹性抵抗矩；

——折线钢绞线弯折的夹角。

4.4计算系数及其他有关符号

0——桥梁结构的重要性系数；

——折线预应力筋强度折减系数。

5总则

5.1折线配筋先张法预应力混凝土梁适用于新建和改建的各级公路桥梁，跨径宜为25m～70m，截面

形式宜为箱梁、T形梁和I形梁，截面尺寸及特性计算应符合JTGD62-2004的规定。

5.2折线配筋先张法预应力混凝土梁设计时，有关作用（荷载）及其组合应符合JTGD60-2004的规定，

材料和工程质量应符合JTJ071和JTG/TF50-2011的规定，结构抗震设计应符合JTG/TB02-01-2008的

规定。

5.3折线配筋先张法预应力混凝土梁的设计和施工，除应符合本标准外，还应符合JGTD60-2004、JGT

D62-2004、JTG/TF50-2011及其他有关国家标准的规定。

6材料

6.1混凝土

6.1.1折线配筋先张法预应力混凝土梁的混凝土强度等级不应低于C40。

6.1.2混凝土的强度标准值、强度设计值、弹性模量及剪变模量等均应按照JTJD62-2004中的有关规

定采用。

6.2钢筋

6.2.1折线配筋先张法预应力混凝土梁中的普通钢筋和箍筋应采用HPB300、HRB335、HRB400和

HRB500钢筋，其强度标准值、强度设计值和弹性模量应符合表1的规定。

4

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表1普通钢筋材料性能指标

单位:MPa

抗拉强度标准值抗拉强度设计值抗压强度设计值弹性模量

钢筋种类符号Es

fskfsdfsd'

HPB300

3002502502.1×105

d=6～22(mm)

HRB335

335280280

d=6～50mm

HRB400

4003303302.0×105

d=6～50mm

HRB500

500420410

d=6～50mm

6.2.2折线配筋先张法预应力混凝土梁中的预应力筋宜选用钢绞线，其强度标准值、强度设计值及弹

性模量应按照JTJD62-2004中的有关规定采用。

6.2.3折线预应力钢绞线的强度折减系数，应按所采用弯起器的类型由试验确定；当采用拉板式弯起

器时，可按公式（1）计算：

10.005.............................................................................(1)

式中：

--折线预应力钢绞线的强度折减系数；

--钢绞线的弯起角（°）。

6.3钢材

6.3.1折线配筋先张法预应力混凝土梁的拉板式弯起器宜选用Q235钢，钢制张拉台座反力梁（柱）、

张拉横梁宜选用Q345或Q235钢。钢材的力学指标及化学成分应符合GB/T700和GB/T1591的规定。

6.3.2钢材的强度设计值可根据钢材厚度按表2采用。

表2钢材的强度设计值

单位:MPa

钢材抗拉、抗压和抗弯强度抗剪强度端面承压强度（刨平顶紧）

牌号厚度或直径（mm）fdfvdfcd

≤16185105275

Q235钢＞16~40180100270

＞40~6017095255

＞60~10016590245

Q345钢≤16275160410

＞16~35260150390

＞35~50235135350

＞50~100220125330

注：厚度系指计算点的钢材厚度，对轴心受拉和轴心受压构件系指截面中较厚板件的厚度。

5

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6.3.3钢材的物理性能指标应符合表3的规定。

表3钢材的物理性能指标

弹性模量E剪变模量G线性膨胀系数质量密度

MPaMPa1/oCkg/m3

2.06×1057.9×1041.2×10-57.85×103

6.3.4高强度螺栓连接的技术条件应符合GB/T1228、GB/T1229、GB/T1230-2006、GB/T1231的规

定。

6.3.5需要焊接时，选用的焊接材料（焊丝、焊条和焊剂）应保证焊缝与主体钢材技术条件相适应，

并通过焊接工艺评定确定，其评定规则应符合JGJ81的规定。

7基本设计规定

7.1一般规定

7.1.1折线配筋先张法预应力混凝土梁采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，按分项系数的设

计表达式进行设计。本标准采用的设计基准期为100年。

7.1.2折线配筋先张法预应力混凝土梁应进行以下两类极限状态设计：

a)承载能力极限状态：对应于桥涵结构或其构件达到最大承载能力或出现不适于继续承载的变形

或变位的状态；

b)正常使用极限状态：对应于桥涵结构或其构件达到正常使用或耐久性的某项限值的状态。

7.1.3折线配筋先张法预应力混凝土梁应考虑以下三种设计状况及其相应的极限状态设计：

a)持久状况：桥涵建成后承受自重、车辆荷载等持续时间较长的状况。该状况桥涵应作承载能力

极限状态和正常使用极限状态设计。

b)短暂状况：桥涵施工过程中承受临时性作用（或荷载）的状况。该状况桥涵应作承载能力极限

状态设计，必要时才作正常使用极限状态设计。

c)偶然状况：偶然状况应为在桥涵使用过程中偶然出现的如罕遇地震的状况。该状况桥涵仅作承

载能力极限状态设计。

7.1.4折线配筋先张法预应力混凝土梁的耐久性设计应符合JTGD62-2004的相关规定。

7.2设计原则

7.2.1结构分析中所采用的简化和近似假定，应有理论或试验依据，或经工程实践验证。采用的计算

程序应经考核和验证，在确认其合理有效后，方可用于工程设计。

7.2.2折线配筋先张法预应力混凝土梁的设计计算应按照JTGD62-2004规定的原则进行。其中折线预

应力筋通过弯起器引起的预应力损失应按7.6.2的规定确定，折线预应力钢绞线的强度折减系数应按

6.2.3的规定计算，预应力传递长度及其范围内预应力筋的实际应力值应按照JTGD62-2004的规定采用。

7.2.3折线配筋先张法预应力混凝土梁中的直线形预应力筋应布置于箱梁底板或T形梁的腹板底部，

折线形预应力筋应布置在直线预应力筋上面，折置于腹板中。

7.2.4折线配筋先张法预应力混凝土梁的钢绞线锚固区应进行局部应力分析，并应根据局部应力分析

结果设置必要的应力消除段和局部加强钢筋。

7.3作用及荷载效应组合

6

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7.3.1折线配筋先张法预应力混凝土梁设计中采用的作用应符合JTGD60-2004的规定。

7.3.2折线配筋先张法预应力混凝土梁的设计应考虑结构上可能同时出现的作用，应按承载能力极限

状态和正常使用极限状态进行作用效应组合，取其最不利效应组合进行设计。

7.4结构计算

7.4.1折线配筋先张法预应力混凝土梁的整体计算应按以下规定进行：

a)持久状况承载能力极限状态计算时，作用效应组合应按照JTGD60-2004中的规定计算。应根

据结构设计安全等级，进行正截面的抗弯承载力、斜截面抗剪承载力的计算，并应满足JTG

D62-2004的要求。

b)持久状况正常使用极限状态和使用阶段应力计算时，作用效应组合应按照JTGD60-2004的规

定计算。应对可能出现的各种作用（荷载）按短期效应组合、长期效应组合或考虑长期效应影

响的短期效应组合，进行抗裂性、裂缝宽度和挠度计算，并应满足JTGD62-2004的要求。

c)短暂状况施工阶段应力和承载力极限状态计算时，施工阶段的作用效应组合应按设计要求和结

构所处条件而定，应考虑结构上的施工人员和施工机具设备等临时荷载。组合时荷载均应采用

标准值，且不考虑荷载组合系数。计算的正截面和斜截面应力均应满足JTGD62-2004的要求。

7.4.2折线配筋先张法预应力混凝土梁的计算可简化为平面结构模型，并应按以下规定进行计算：

a)各种作用（或荷载）效应计算应采用弹性分析方法。

b)进行结构弹性受力计算时，折线配筋先张法预应力混凝土梁翼缘板的有效宽度应按实际尺寸采

用；进行截面抗弯承载力计算时，翼缘板的有效宽度应按JTGD62-2004的规定采用。

c)折线配筋先张法预应力混凝土梁的徐变效应按线性徐变理论计算，并应考虑施工过程的影响。

7.5结构局部受力计算

7.5.1折线配筋先张法预应力混凝土梁的局部构造设计计算应按以下规定进行：

a)持久状况弯起器区域及梁端预应力钢筋锚固区结构承载能力极限状态计算；

b)持久状况正常使用极限状态梁端预应力钢筋锚固区混凝土应力计算、抗裂验算；

c)短暂状况梁端预应力钢筋锚固区混凝土应力计算、抗裂验算。

7.5.2持久状况弯起器区域混凝土承载能力极限状态的局部受压应按照JTGD62-2004规定的方法计

算。

7.5.3持久状况梁端预应力筋锚固区段预应力传递长度范围内预应力钢筋实际应力应考虑应力消除设

置状况，按照JTGD62-2004规定的方法计算。

7.5.4弯起器区域及梁端预应力钢束锚固区的应力分析可采用三维有限元方法进行。

7.5.5弯起器区域的应力分析可采用拉—压杆模型法进行。可根据三维有限元或拉—压杆模型分析得

到的混凝土拉应力来计算总拉力，并按照全部拉力由钢筋承担的假定来配置普通钢筋。

7.6预应力损失

7.6.1折线配筋先张法预应力混凝土梁中折线预应力筋通过弯起器引起的预应力摩擦损失l1应按本

规范7.6.2的规定确定，其余各项预应力损失应按照JTGD62-2004的有关规定计算。

7.6.2折线配筋先张法预应力混凝土梁中折线预应力筋通过弯起器引起的预应力损失σl1应按所采用

弯起器的类型由试验确定；当采用拉板式弯起器时，可按公式（2）计算：

l10.3consin............................................................................(2)

式中：

σcon——张拉控制应力

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α——折线预应力钢筋的弯起角（°）。

7.6.3折线预应力筋通过辊轴式或音叉式弯起器的摩擦损失应由试验确定，当无试验结论时，可参照

公式（2）计算。

8持久状况承载能力极限状态计算

8.1一般规定

8.1.1折线配筋先张法预应力混凝土梁的安全等级和承载能力计算应按JTGD62－2004的规定进行。

8.1.2进行承载能力极限状态计算时，作用（或荷载）效应（汽车荷载应计入冲击系数）应采用其组

合设计值，结构材料性能应采用其强度设计值。

8.1.3折线配筋先张法预应力混凝土梁的正截面抗弯承载力计算，应以正截面弯曲破坏时的受力状态

为基础。在平截面假定及体内钢筋与梁体混凝土应变协调的条件下，截面受压区边缘混凝土极限压应变

取cu，压应力达到混凝土轴心抗压强度设计值。

8.1.4折线配筋先张法预应力混凝土梁受剪承载力计算，应以斜截面剪切破坏时的受力状态为基础。

采用斜截面破坏时的隔离体建立极限平衡方程，与裂缝相交的箍筋、折线预应力钢筋达到强度设计值。

8.1.5折线配筋先张法预应力混凝土梁预应力筋弯起、锚固区间的承载力计算，应以相应构造平衡状

态为基础。

8.1.6折线配筋先张法预应力混凝土梁端部锚固区的正截面和斜截面抗弯承载力计算时，锚固区内预

应力钢筋的抗拉强度设计值，在锚固起点处应取为零，在锚固终点处应取为fpd，两点之间应按直线内

插法取值。

8.1.7预应力钢筋的锚固长度应按JTGD62-2004的规定确定。

8.2承载能力计算

8.2.1折线配筋先张法预应力混凝土梁的承载能力计算包括正截面受弯承载能力和斜截面受剪承载能

力计算，应按照JTGD62-2004的相关规定进行。

8.2.2折线形预应力筋的设计强度取值应考虑钢绞线弯折强度折减系数。

8.2.3折线配筋先张法预应力混凝土梁的局部承压计算，应按JTGD62-2004的规定进行。

9持久状况正常使用极限状态计算

9.1一般规定

9.1.1折线配筋先张法预应力混凝土梁构件端部区段进行正截面、斜截面抗裂验算时，预应力传递长

度ltr范围内预应力钢筋的实际应力值，在锚固起点取为零，在预应力传递长度末端取有效预应力值σpe，

两点之间按线性内插确定。

9.1.2预应力钢筋的预应力传递长度应按JTGD62-2004的规定采用。

9.2预应力损失

9.2.1折线配筋先张法预应力混凝土梁的预应力损失组合应分为两部分：传力锚固阶段的第一批损失

和传力锚固后计入长期作用影响的第二批损失。

9.2.2第一批损失是从张拉钢绞线到放张结束时间段内产生的损失，包括折线预应力钢筋在弯起器处

产生的摩擦损失l1，张拉台座锚具变形（包括横梁弯曲与反力梁压缩变形）及分批张拉钢筋回缩损失

8

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l2，预应力钢筋与台座之间温差引起的损失l3，钢绞线应力松弛损失l5（取50%），混凝土弹性压缩

损失l4。

注：分批张拉时，台座弹性变形损失可通过改变单根钢绞线的张拉力调整。

9.2.3第二批损失为材料的时间效应引起的预应力损失，包括钢绞线剩余的应力松弛损失l4（取剩余

的50%）以及混凝土收缩、徐变损失l6（施工阶段验算时，l6可取终极徐变损失的40—60%）。

9.2.4锚具变形、钢筋回缩和接缝压缩引起的预应力损失l2、预应力钢筋与台座之间的温差引起的损

失σl3、混凝土弹性压缩引起的预应力损失l4、钢绞线应力松弛损失l5，以及混凝土收缩和徐变引起的

预应力损失l6，均应按JTGD62－2004的规定计算。

9.2.5折线配筋先张法预应力混凝土梁各阶段的预应力损失值可按表4的规定进行组合。

表4折线配筋先张法预应力混凝土梁各阶段的预应力损失组合

预应力损失值的组合折线配筋预应力混凝土先张梁

传力锚固时的损失（第一批）lIl1+l2+l3+l4+0.5l5

传力锚固后的损失（第二批）lII0.5l5+l6

9.3应力计算

9.3.1持久状况折线配筋先张法预应力混凝土梁使用阶段正截面混凝土的法向压应力、受拉区钢筋的

拉应力、斜截面混凝土的主压应力和预应力钢束的拉应力，不得超过JTGD62-2004规定的限值。

9.3.2应力计算中应考虑预加力效应，预加力的分项系数取为1.0，对于连续梁等超静定结构，尚应计

入预加力、温度作用等引起的次效应。

9.4抗裂验算

折线配筋预应力混凝土先张梁的抗裂验算与裂缝宽度验算，应按JTGD62-2004的相关规定进行。

9.5挠度验算

折线配筋先张法预应力混凝土梁的挠度验算，应按JTGD62-2004的相关规定进行。

10短暂状况应力和承载能力极限状态计算

10.1一般规定

10.1.1折线配筋先张法预应力混凝土梁进行短暂状况应力和承载能力极限状态计算时，应将其制作、

运输、安装等施工阶段的自重和可能出现的施工荷载按标准组合（考虑动力系数，组合系数取1.0）计

算梁正截面混凝土应力，并不得超过规定的限值。

10.1.2当进行梁体运输、安装计算时，梁体自重应乘以动力系数。动力系数应按JTGD60-2004的相

关规定取用。

10.1.3当用吊机（车）行驶于桥面进行折线配筋先张法预应力混凝土梁的安装时，应对已安装就位的

构件进行验算，吊机（车）的荷载系数应取1.15。

10.2应力计算

折线配筋先张法预应力混凝土梁按短暂状况的应力计算应按JTGD60-2004的相关规定进行。

9

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11构造规定

11.1一般规定

11.1.1折线配筋先张法预应力混凝土梁中预应力和非预应力钢筋的最小混凝土保护层厚度（钢筋外缘

或钢束外缘至混凝土表面的距离）不应小于钢筋公称直径，且不应小于表5的规定。

表5普通钢筋和预应力钢筋最小混凝土保护层厚度

单位:mm

环境类别

序号构件类别

IIIIII、IV

1预应力和非预应力受力主筋304045

2箍筋202530

3收缩、温度、分布、防裂表层钢筋152025

注：表中环境类别按JTGD60-2004的相关规定确定。

11.1.2当受拉区主筋的混凝土保护层厚度大于50mm时，应在保护层内设置直径不小于6mm、间距

不大于100mm的钢筋网。

11.1.3折线配筋先张法预应力混凝土梁应按大体积混凝土连续灌注，一次成型，严格控制蒸养过程中

梁体混凝土的内外温度，避免温差裂纹的产生。

11.1.4混凝土施工前应进行混凝土配合比优化设计，确定养护工艺方案，确保在较短时间内梁体混凝

土达到设计放张强度和弹性模量，缩短制作周期。

11.1.5预应力钢束放张剪丝后，应在梁端预应力钢绞线周围设置构造钢筋与梁体连接，并浇筑混凝土

将外露钢绞线封闭，封闭混凝土强度等级不应低于构件本身混凝土强度等级。

11.2锚固区防裂措施

11.2.1宜在梁端顶板、底板及腹板住设置局部加厚段。

11.2.2可采用梁端弯起钢绞线扇形布置、增大梁端钢绞线竖向间距、设置交错的钢绞线粘结失效段等

方法，防止或减小预应力钢筋锚固段的应力集中。

11.2.3设置钢绞线粘结失效段可采用在钢绞线表面缠塑料膜或外套塑料套管的方法，塑料膜或塑料管

材料应符合结构耐久性要求。

11.2.4梁端钢绞线中心到混凝土边缘的距离不宜小于70mm。

11.2.5梁端及钢绞线锚固段应设置局部承压钢筋，局部承压钢筋可采用钢筋网片或螺旋筋。

11.2.6梁端及钢绞线弯起处，应在腹板侧面设置钢筋网片或水平纵筋与横向箍筋的局部加密区。

11.2.7有工程经验或有充分依据时也可采用其他防止锚固区开裂的措施。

12耐久性设计

12.1一般规定

12.1.1折线配筋先张法预应力混凝土梁的耐久性设计应包括下列内容：

a)确定结构的设计使用年限和环境类别；

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b)提出对混凝土及钢筋材料的耐久性质量要求；

c)确定预应力和非预应力钢筋的混凝土保护层厚度，以及混凝土裂缝控制要求；

d)提出满足耐久性要求的技术措施（包括防水、排水、防腐蚀附加措施等）；

e)提出满足耐久性的施工质量验收要求；

f)提出使用阶段的检测和维护要求。

12.1.2折线配筋先张法预应力混凝土梁的耐久性设计尚应考虑高速流水、风沙以及车轮行驶对混凝土

表面的冲刷、磨损作用等实际使用条件对耐久性的影响。

12.1.3折线配筋先张法预应力混凝土梁耐久性设计的环境类别应按JTGD60-2004的相关规定确定，

设计使用年限宜按GB/T50476-2008的规定确定，设计使用年限是只指设计规定的不需进行大修即可按

预定目标使用的年限。

12.2材料要求

12.2.1折线配筋先张法预应力混凝土材料的最低强度等级和耐久性要求应符合JTGD60-2004的规

定。

12.2.2有抗冻和抗渗要求时，混凝土材料应满足JTGD60-2004的抗冻和抗渗等级的规定。

12.3混凝土保护层厚度和裂缝控制

12.3.1折线配筋预先张法应力混凝土梁的最小混凝土保护层厚度不得小于表5的规定，当耐久性需要

时，保护层厚度可适当增大。

12.3.2折线配筋预先张法应力混凝土梁在持久状况正常使用极限状态下的裂缝控制要求和最大裂缝

宽度限值应符合JTGD60-2004的规定。

12.4技术措施、验收和维护要求

12.4.1折线配筋预先张法应力混凝土梁表面的预埋件、吊钩、连接件等金属部件应采取可靠的防锈措

施。

12.4.2对位处III类或IV类环境的桥梁，当耐久性需要时，其主要受拉钢筋宜采用环氧涂层钢筋，

钢绞线、锚具及连接器应采取专门的防护措施。

12.4.3混凝土保护层厚度施工质量的验收应按GB50204的规定进行。

12.4.4折线配筋预先张法应力混凝土梁在设计使用年限内应建立定期检测、维护制度，构件表面的防

护层应按规定维护或更换，当结构出现可见的耐久性缺陷时应及时进行处理。

13弯起器设计

13.1一般规定

13.1.1折线配筋预先张法预应力混凝土梁中折线形钢绞线的弯起应通过施工时固定于台座、制作时埋

置于混凝土中的弯起器来实现，弯起器可采用拉板式弯起器、导向辊轴式弯起器或音叉式弯起器。

13.1.2弯起器装置由埋入混凝土中的一次性使用部件和与台座连接的可重复使用部分组成。

13.2弯起器设计要点

13.2.1通过弯起器的钢绞线弯折半径宜大于30mm和50d（d为预应力钢筋直径），弯折表面应采取

措施提高制作精度，必要时可设置减摩套，以减小摩擦损失。

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13.2.2张拉时弯起器应能适应折线钢绞线纵、横方向的微小转动，放张时应具有适应沿梁体压缩方向

纵向位移的功能。

13.2.3弯起器在梁体以下固定于台座的重复使用部分应坚固耐用、拆卸方便，保证安全。

13.2.4弯起器埋入梁体的一次性使用部分应简化结构、加工简单，以降低成本。

13.3拉板式弯起器构造

13.3.1拉板式弯起器适用于直腹板、斜腹板折线配筋预先张法应力混凝土梁。

13.3.2拉板式弯起器应由直拉板、导向板、U形拉板、轴销、锚固装置、减摩套组成（图1），导向

板的分丝孔内应设钢铰线减摩套或在分丝孔出口设半径大於30mm的导向件。

13.3.3弯起器的减摩套应用MGB塑料合金铸造，销轴应采用Q345钢并进行调质热处理，其余部分

可用Q235钢加工制造。

13.4拉板式弯起器设计计算

13.4.1拉板式弯起器的强度计算应按照GB50017的规定进行，其应力分析可采用有限元方法进行，并

应有足够的安全储备。

图1拉板式弯起器结构图图2辊轴式弯起器结构图

13.4.2拉板式弯起器设计计算应包括以下内容：

a)导向板的冲剪强度验算；

b)直拉板与导向板双面坡口焊接强度验算；

c)直拉板下部销孔的承压强度验算；

d)U形拉板上部销孔的承压强度验算；

e)直拉板与U形拉板连接销轴的抗剪强度验算；

f)U形拉板与台座抗拔桩上槽钢横梁的抗弯、抗剪强度验算。

g)抗拔桩的抗拔力验算。

13.5辊轴式弯起器

13.5.1导向辊轴式（或摆轮式）弯起器由双夹板及分丝辊轴（或摆轮）组成（见图2），适用于直腹

板折线配筋预先张法应力混凝土梁，设计计算内容为：

a)辊轴弯折剪切局部挤压验算；

b)拉板局部承压、整体拉拔验算；

c)固定螺栓、螺帽验算；

d)槽钢弯、剪与局部承压验算；

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e)连接栓的剪切、弯折验算；

13.5.2当采用其他形式的弯起器时，除应满足上述设计要求外，尚应做现场试验以确定具体的构造尺

寸。

13.5.3音叉式弯起器设计计算类同辊轴式弯起器。

14张拉台座设计

14.1台座类型及组成

14.1.1折线配筋先张法预应力混凝土梁宜采用反力梁（柱）式张拉台座，根据梁的数量和现场条件可

选用长线台座、短线台座、固定式台座或拆装式活动台座；张拉台座反力梁可采用钢筋混凝土结构或钢

结构，张拉横梁宜采用钢结构。钢筋混凝土结构短线台座组成见图3。

图3钢筋混凝土结构短线台座结构图

14.1.2折线配筋先张法预应力混凝土梁的张拉台座宜采用固定式反力梁（柱）和活动式张拉横梁。钢

筋混凝土台座主要包括现浇钢筋混凝土反力梁（柱）、底模、弯起装置、侧模、内模和活动式张拉横梁；

钢制台座主要包括底模、整体外模、内模、拼装式反力梁（柱）与分体式张拉横梁。端模应与内外模骨

架栓接，形成封闭端。

14.1.3长线台座一次宜预制两片梁，预应力筋应连续，两片梁折线预应力筋交点处应在两侧反力粱

（柱）间设中隔墙；在中隔墙顶设转向器及导向槽，墙底预留直线筋通孔。

14.1.4折线配筋先张法预应力混凝土梁预应力筋的张拉和放张应分为上、下两个体系，上横梁张拉和

锚固向上弯折的预应力筋，下横梁张拉和锚固梁底直线预应力筋。

14.1.5可采用工具式拉杆代替梁端与张拉横梁之间的预应力束，通过拉杆进行预应力筋的张拉和锚

固，以节省钢绞线；工具拉杆宜采用精轧螺纹钢筋制作。

14.2台座设计要点

14.2.1张拉台座的设计应结合预制梁的施工、吊装、存放、架设等现场条件进行。张拉横梁按受弯构

件进行计算，梁端部应采取加强措施；反力梁（柱）按有弹性地基支承的压弯构件进行计算，端部应斜

向上设置牛腿，折线边线宜与折线钢绞线中心线平行。

14.2.2反力梁（柱）的地基承载力应满足受力要求，并应采取措施控制基础的不均匀沉降变形。

14.2.3钢制台座的反力梁（柱）可分段制作，应进行构件的稳定性验算。

14.2.4台座应留有弯起装置的锚固、拆卸操作和模板移动空间，底模应按设计要求起拱（或反拱）并

预留调整余地，梁端底模下混凝土板应能承载梁起拱后的集中压力。

14.2.5弯起器应设置于台座底板预应力弯起位置，弯起器下宜设置抗拔桩，并验算其抗拔力。

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14.2.6预应力筋单根张拉宜采用前卡式千斤顶，整体张拉、放张可采用分离式机械锁紧液压千斤顶；

前卡式千斤顶安装在上、下横梁外侧，机械锁紧液压式千斤顶分别安装在反力梁（柱）与上、下横梁之

间；千斤顶行程与张拉力应满足张拉和放张的要求。

15折线配筋先张法预应力混凝土梁的施工

15.1一般规定

15.1.1折线配筋预先张法应力混凝土梁的模板、预应力钢筋和普通钢筋的施工均应符合JTG/T

F50-2011有关规定。

15.1.2折线配筋预应力混凝土先张梁的制作应在专门的预制台座上进行，可先对直线和折线预应力钢

束施加较小拉力（张拉控制应力的20%~50%）固定其位置后，再绑扎非预应力钢筋，支内、外膜，然

后再整体张拉预应力筋达到规淀的张拉控制应力；也可先绑扎非预应力钢筋、布置预应力钢绞线，再进

行张拉和支模；宜采用龙门吊等工具浇筑混凝土并养护，当混凝土强度达到规定强度后放张；折线配筋

预先张法应力混凝土梁宜采用汽车吊或架桥机安装。

15.1.3折线配筋先张法预应力混凝土梁施工时，应采取必要的安全技术措施。

15.2施工要点

15.2.1折线配筋先张法预应力混凝土梁的施工准备应包括以下内容：

a)确定预制场位置、预制台座数量，设计张拉台座，编制施工组织设计；

b)平整硬化场地，进行台座施工；

c)进行吊装设备的安装和试吊，对现场施工人员进行技术、操作和安全措施交底；

d)进行原材料质量检验。

15.2.2折线配筋先张法预应力混凝土梁制作的主要工艺流程：施工准备——张拉台座、弯起固定装置

安装、底模施工——钢绞线下料、安装——钢绞线初张拉（单根张拉到低于50%的张拉控制应力）——

绑扎底板、腹板钢筋——安放内模、外模——绑扎顶板钢筋——钢绞线二次张拉（单根张拉到60%～

80%的张拉控制应力，再整体张拉到100%的张拉控制应力）——浇注混凝土并养护——拆除弯起装置

连接栓——拆内外模——放张——出槽、堆放、验收、封堵端头。

15.2.3台座、反力梁（柱）、张拉横梁施工：

a)地基与台座：张拉台座地基的强度和平整度应满足施工要求，底座和反力梁（柱）尺寸及平整

度均应符合设计要求；台座预埋钢板顶面不得高于设计标高，与设计标高相差应在-5mm～0

mm范围内；

b)反力梁（柱）：钢筋混凝土反力梁（柱）内钢筋网片及预埋钢板的尺寸及埋放位置应准确；反

力梁（柱）混凝土浇筑应一次完成，并应对其线形及各关键部位标高应进行核查；钢反力梁（柱）

的设置和安装应保证其稳定性。

c)张拉横梁：张拉横梁可用型钢或钢板焊接制作，应有足够的刚度和稳定性，受力后挠度不得大

于4mm。张拉横梁应先安装支架，再安装下横梁及相应附件，并调整好相对位置，最后安装

上横梁和千斤顶。

15.2.4弯起器施工：

a)台座内弯起器的固定部分安装位置应准确、焊接可靠。

b)梁体内的弯起器与钢绞线接触部位应进行打磨、圆润处理，安装定位应准确；固定轴销安装前

应采取涂抹润滑油等措施，以便于拆卸。

15.2.5预应力钢筋的下料与运输：

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a)纵向预应力筋下料长度应在拉直状态下放线，应在无应力状态下下料。

b)预应力筋切断前应在切口两端用铁线扎紧，下料时不得施行任何形式的热加工，切断时应采取

措施防止烧伤。

c)预应力钢束在存放、搬运或穿束时，均采取措施保证预应力筋束不受损伤，不受污染。

15.2.6预应力钢筋张拉施工：

a)张拉钢绞线应采用单根张拉与整体张拉相结合的方法分批次进行，每批均应先张拉下横梁预应

力束，再张拉上横梁预应力束。单根张拉应均匀对称进行，张拉过程中，上下活动横梁应始终

保持平稳，并应检查每根钢筋的预应力值，其偏差绝对值不得超过每批张拉值的5%。

b)采用工具式拉杆替代张拉时，工具式拉杆与钢绞线之间应用连接器连接，连接器应符合GB／

T14370—2007的性能要求。

c)钢绞线张拉前，应注意根据每根设计失效长度范围涂抹黄油、穿入硬塑管或缠塑料膜，进行失

效处理（应力消除）。

d)张拉时宜采用计算机读数和张拉力与伸长量双控制的方法，实际伸长值的偏差应控制在

-6%-+6%范围内，超出范围须找出原因进行处理后方可继续进行张拉。

e)分批单根张拉时，每束预应力筋的张拉力应考虑台座变形应力损失后确定。

15.2.7张拉放张工艺应符合设计要求，当设计无规定时，可按以下程序进行：

a)钢绞线采用砂轮切割机切割，由人工按设计位置将钢绞线分别穿入下横梁、上横梁和弯起器的

定位孔内，对需设置粘结失效段的钢绞线，应进行失效处理；

b)用前卡式千斤顶将单根钢绞线张拉至30%～40%控制张拉力，应根据张拉横梁变形调整各根钢

铰线张拉力使误差控制在5%以内，绑扎底板、腹板钢筋、安放内外模；

c)将单根钢绞线张拉至60%～80%控制张拉力，并调整各根钢铰线张拉力使误差控制在5%以内，

绑扎顶板钢筋；

d)用机械锁紧液压式千斤顶（简称大千斤顶）顶推下横梁，将钢绞线整体张拉至100%张拉控制

力，再用大千斤顶顶推上横梁，将钢绞线整体张拉至100%张拉控制力。

e)机械锁紧液压千斤顶的张拉吨位应按张拉时所需预应力钢绞线回缩量确定。

f)张拉时预应力钢筋的断丝数量不得超过表6的规定。

表6折线先张法预应力筋断丝限值

类别检查项目控制数

钢丝、钢绞线同一构件内断丝数不得超过钢丝总数的1%

g)钢绞线放张：

1)预应力钢筋放张时的混凝土强度须符合设计规定，设计未规定时，不得低于设计的混凝土

强度等级值的75%；

2)放张前应将侧模、内模移出，拆除弯起器固定装置的连接销；

3)拆除弯起器的连接销后用大千斤顶分批次放张，每批先放张上横梁，再放张下横梁，交替

进行，直至放张完毕；

4)张拉端的梁端钢铰线在无应力状态下用砂轮切割钢铰线。长线台座预应力筋切断顺序应由

放张端开始，顺序切割至另一端；

5)应根据梁体技术参数，计算确定放张步骤，以减少施工时间，避免损伤梁体混凝土。

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15.2.8切割钢绞线端头，应在放张完成后进行，切断时应避免火焰高温破坏端头混凝土。

15.3混凝土施工与养护

15.3.1混凝土应采用非活性骨料，满足可泵性要求。

15.3.2混凝土的拌制速度应与浇筑速度配合，拌制服从浇筑，防止出现漏捣，蜂窝、空洞。

15.3.3冬季施工应用温水搅拌混凝土，水温宜控制在