一種先張法預應力張拉橫梁及製作方法
2023-05-29 22:59:21 1
專利名稱：一種先張法預應力張拉橫梁及製作方法
技術領域：
本發明涉及先張法預應力混凝土結構製造設備，尤其是涉及一種先張法預應力張拉橫梁 及製作方法，本發明採用的先張法預應力混凝土張拉橫梁，可以廣泛應用於各種噸位條件下 的先張法預應力混凝土結構中預應力筋的張拉。
背景技術：
張拉橫梁是先張法預應力混凝土結構製造的關鍵設備，在整個先張法生產設備費用中佔 有較大比重。由於國內的施工規範對張拉橫梁橫梁的剛度要求很高，其中公路施工規範要求 橫梁的跨中最大撓度f《2mm，因此張拉橫梁結構截面尺寸相對很大，在大噸位條件下尤其顯 著。山東鄄城黃河公路大橋引橋上部結構採用50m先張法折線配筋預應力混凝土簡直T梁，單 片T梁最大自重約180t，最大施加預應力總噸位約1200t，為國內公路域內之最。為確保預應 力施加過程中安全可靠，要求配備合理、經濟的張拉橫梁是T梁預製的關鍵環節。
國內外現有的先張法預應力混凝土結構的施工中，張拉橫梁大體採用鋼橫梁和鋼筋混 凝土橫梁兩種結構形式。方案一應用最為廣泛，在國內外的施工領域廣泛應用於不同的張拉 噸位條件下，目前國內應用的最大噸位為32m先張法折線配筋箱梁，最大張拉總噸位約5400t 。鋼橫梁具有加工精度高、工廠化程度高、加工周期短、結構力學性能均勻(材料的抗拉、 抗壓容許應力值大)且自重較輕等優點。但是鋼結構的加工工藝複雜，專業化程度高，同時 鋼結構用鋼量大、成本高，特別是大噸位條件下，張拉橫梁佔整個工裝設備費用的比重將顯 著上升。方案二在國內外應用較少，主要應用於小跨度結構的生產，同時張拉橫梁計算跨度 不大和張拉噸位較小的情況下，應用範圍小，該方案的最大優點結構成本低，加工相對簡單 ，但是加工工序多，張拉橫梁計算跨度小，截面高度大、自重大，結構抗彎能力差，不能應 用於大噸位張拉。
預應力技術可提供極大改善和提高鋼筋混凝土張拉橫梁的承載力，可以充分發揮混凝土 的抗壓力學性能，提高結構的抗彎剛度，所以採用預應力體系的張拉橫梁為先張梁的張拉提 供了新的思路。
發明內容
本發明的目的在於根據山東鄄城黃河公路特大橋引橋50m先張法折線配筋預應力混凝 土簡直T梁1200t的張拉噸位要求，在解決現有的施工問題，滿足設計規範及安全實用等要求的前提下，設計一種預應力體系的張拉橫梁以製作方法；同時此種體系張拉橫梁也可適用更 大噸位先張梁的施工要求。
為了達到上述目的，本發明採用如下技術方案 一種先張法預應力張拉橫梁，包括上橫 梁和下橫梁，所述上橫梁和下橫梁分別由綁紮鋼筋、鋼絞線錨固承壓鋼板、波紋管形成的框 架中灌注混凝土形成後張法預應力混凝土結構，其中在綁紮鋼筋結構的橫向中部安裝有鋼絞 線錨固承壓鋼板，在綁紮鋼筋結構的縱向上穿有波紋管。
所述上橫梁和下橫梁的鋼絞線錨固承壓鋼板由兩支撐板和兩支撐板之間的多根鋼管構成 ，所述鋼管的兩端分別伸出兩支撐板外。
所述下橫梁多根鋼管組成的組列的中心線位於橫梁水平中心線或位於橫梁中心線的上方
一種張拉橫梁的製作方法，其特徵在於按如下步驟進行
1) 、承壓鋼板、預應力筋預留孔道、鋼筋骨架綁紮
① 製作張拉橫梁預製平臺，塗刷隔離劑，安裝鋼絞線錨固承壓鋼板和鋼絞線預留孔道鋼 管焊接成為整體；
② 綁紮普通鋼筋、穿波紋管，最後安裝支點承壓鋼板，在橫梁的支點側和鋼絞線錨固承 壓板側要綁紮數層鋼筋網片；
2) 、立模、混凝土澆築、養護
① 鋼筋及預埋件安裝經檢査合格後，安裝錨墊板、立模、穿鋼絞線，經檢査確認後方可 灌注混凝土；
② 張拉混凝土採用C50混凝土，由於張拉橫梁較短，混凝土灌注採用斜向分層、 一次成 型的工藝，採用插入式振搗；混凝土澆築完畢後將鋼絞線前後拖動，使其在波紋管內前後運 動，避免由於管道漏漿堵管；
③ 張拉橫梁灌注完畢2小時後覆蓋並灑水養護，養護以混凝土表面溼潤為準。
3) 、預應力筋張拉、壓漿、封錨
① 當混凝土強度達到C50的標準，即可進行張拉，張拉採用單端張拉，張拉以應力控制 為主、伸長值控制為輔，進行雙控，張拉結束後採用無齒鋸切斷鋼絞線，切斷後的鋼絞線外 露長度4cm士 lcm;
② 管道壓漿要求在張拉後3天內完成，壓漿混凝土要求水灰比小於0.45， R28》40Mpa， 壓漿前24h先將一端的錨頭用水泥砂漿進行封閉，從另 一端壓漿；
③ 待管道壓漿3 7天後，即可封錨，在封錨前，首先清理乾淨錨墊板、混凝土表面浮漿，綁紮封錨鋼筋網片，安裝模板澆築封錨混凝土。 本發明的有益效果是
① 、本發明張拉橫梁具有較大的局部和整體剛度，錨固承壓鋼板無局部變形，與傳統的
鋼橫梁比較無局部穩定問題。本發明的跨中最大位移小於1.5mm，滿足規範要求。傳統的鋼橫 梁為了滿足局部剛度和構造要求需要焊接很多橫隔板和加勁肋，本發明不需要，降低了成本
② 、用鋼量低，生產成本低，在大噸位情況下較鋼橫梁價格優勢明顯。本發明預應力混 凝土張拉橫梁較鋼橫梁價格低50%以上。
③ 、本發明按照常規預應力混凝土構件生產，生產製造相對簡單。
圖l是本發明中上橫梁的結構示意圖； 圖2是圖1的俯視圖3是本發明中下橫梁的結構示意圖，同時為中梁的下橫梁結構示意圖，為本發明的第 一種實施例；
圖4是圖3的俯視圖5是本發明中下橫梁的結構示意圖，同時為邊梁的下橫梁結構示意圖，為本發明的第 二種實施例；
圖6是圖5的俯視圖7是本發明構成後張法預應力混凝土結構的上橫梁的結構框架圖8是圖7的俯視圖9是本發明構成後張法預應力混凝土結構的下橫梁的結構框架圖10是圖9的俯視圖。
具體實施例方式
1、 張拉橫梁結構及配筋設計
首先將張拉橫梁力學模型簡化為中部承受集中荷載作用的簡支梁，簡支梁兩端支承於傳 力柱上。根據在施工過程中可能出現的最不利荷載(最不利荷載為放張時的超頂荷載)，確 定結構最大內力。根據結構的內力圖設計結構的截面、預應力筋的布置、普通構造鋼筋、承
壓鋼板等。簡支梁按照全預應力結構設計配筋，最大跨中撓度小於2mm。
2、 本發明張拉橫梁由上橫梁和下橫梁構成，上橫梁通過安裝支架放置於下橫梁上方， 其中下橫梁分為中梁或邊梁，無論下橫梁為中梁或邊梁，上橫梁都是一樣的結構，(在先張法預應力混凝土結構施工中，預應力筋的張拉，42根直線束採用邊梁，36根直線束採用中梁 ，折線束都是18根)。
實施例l:(下橫梁為邊梁)
一種先張法預應力張拉橫梁的結構見圖l、圖2、圖5、圖6、圖7、圖8、圖9、圖10所示 :所述上橫梁和下橫梁分別由綁紮鋼筋2、鋼絞線錨固承壓鋼板l、波紋管3形成的框架中灌 注混凝土形成後張法預應力混凝土結構，其中在綁紮鋼筋2結構的橫向中部安裝有鋼絞線錨 固承壓鋼板l，在綁紮鋼筋2結構的縱向上穿有波紋管3。所述上橫梁和下橫梁的鋼絞線錨固 承壓鋼板1由兩支撐板4和兩支撐板之間的多根鋼管5構成，所述鋼管的兩端分別伸出兩支撐 板外。所述下橫梁多根鋼管5組成的組列的中心線位於橫梁中心線的上方。
實施例2:(下橫梁為中梁)
一種先張法預應力張拉橫梁的結構見圖l、圖2、圖3、圖4、圖7、圖8、圖9、圖10所示 :所述上橫梁和下橫梁分別由綁紮鋼筋2、鋼絞線錨固承壓鋼板l、波紋管3形成的框架中灌 注混凝土形成後張法預應力混凝土結構，其中在綁紮鋼筋2結構的橫向中部安裝有鋼絞線錨 固承壓鋼板l，在綁紮鋼筋2結構的縱向上穿有波紋管3。所述上橫梁和下橫梁的鋼絞線錨固 承壓鋼板1由兩支撐板4和兩支撐板之間的多根鋼管5構成，所述鋼管的兩端分別伸出兩支撐 板外。所述下橫梁多根鋼管5組成的組列的中心線位於橫梁水平中心線。
3、本發明張拉橫梁的製作方法
張拉橫梁為後張法預應力混凝土結構，按照公路施工規範有關要求控制施工各個環節。 混凝土採用C50級，預應力筋的錨下控制應力。co『0.72fyj，管道壓漿水泥漿R28》40 Mpa
1) 、承壓鋼板、預應力筋預留孔道、鋼筋骨架綁紮
① 製作張拉橫梁預製平臺，塗刷隔離劑(市購產品)。安裝鋼絞線錨固承壓鋼板和鋼絞 線預留孔道鋼管焊接成為整體。安裝過程要保證鋼絞線錨固承壓板鉛錘，鋼管順直、無旁彎 ，骨架牢固。
② 綁紮普通鋼筋、穿波紋管，最後安裝支點承壓鋼板。其中在橫梁的支點側和鋼絞線錨 固承壓板側要綁紮數層鋼筋網片以確保局部承壓的需要。
2) 、立模、混凝土澆築、養護
① 鋼筋及預埋件安裝經檢査合格後，安裝錨墊板、立模、穿鋼絞線，經檢査確認符合規 範要求後方可灌注混凝土。
② 張拉混凝土採用C50混凝土，由於張拉橫梁較短，混凝土灌注採用斜向分層、 一次成型的工藝(為傳統工藝)，採用插入式振搗。混凝土澆築完畢後要將鋼絞線前後拖動，使其 在波紋管內前後運動，避免由於管道漏漿堵管。
③張拉橫梁灌注完畢2小時後覆蓋並灑水養護，養護以混凝土表面溼潤為準。
3)、預應力筋張拉、壓漿、封錨
① 當混凝土強度達到C50的標準，即可進行張拉。張拉採用單端張拉，張拉以應力控制 為主、伸長值控制為輔，進行雙控。張拉結束後採用無齒鋸切斷鋼絞線，切斷後的鋼絞線外 露長度4cm士 lcm。
② 管道壓漿要求在張拉後3天內完成，壓漿混凝土要求水灰比小於0.45， R28》40Mpa。 壓漿前24h先將一端的錨頭用水泥砂漿進行封閉，從另 一端壓漿。
③ 待管道壓漿3 7天後，即可封錨。在封錨前，首先清理乾淨錨墊板、混凝土表面浮漿 ，綁紮封錨鋼筋網片，安裝模板澆築封錨混凝土。
權利要求
權利要求1一種先張法預應力張拉橫梁，包括上橫梁和下橫梁，其特徵在於所述上橫梁和下橫梁分別由綁紮鋼筋(2)、鋼絞線錨固承壓鋼板(1)、波紋管(3)形成的框架中灌注混凝土形成後張法預應力混凝土結構，其中在綁紮鋼筋(2)結構的橫向中部安裝有鋼絞線錨固承壓鋼板(1)，在綁紮鋼筋(2)結構的縱向上穿有波紋管(3)。
2.根據權力要求l所述的先張法預應力張拉橫梁，其特徵在於所述 上橫梁和下橫梁的鋼絞線錨固承壓鋼板(1)由兩支撐板(4)和兩支撐板之間的多根鋼管( 5)構成，所述鋼管的兩端分別伸出兩支撐板外。
3.根據權力要求l所述的先張法預應力張拉橫梁，其特徵在於所述 下橫梁多根鋼管(5)組成的組列的中心線位於橫梁水平中心線或位於橫梁中心線的上方。
4. 一種張拉橫梁的製作方法，其特徵在於按如下步驟進行1) 、承壓鋼板、預應力筋預留孔道、鋼筋骨架綁紮① 製作張拉橫梁預製平臺，塗刷隔離劑，安裝鋼絞線錨固承壓鋼板和鋼絞線預留孔道 鋼管焊接成為整體；② 綁紮普通鋼筋、穿波紋管，最後安裝支點承壓鋼板，在橫梁的支點側和鋼絞線錨固承壓板側要綁紮數層鋼筋網片；2) 、立模、混凝土澆築、養護① 鋼筋及預埋件安裝經檢査合格後，安裝錨墊板、立模、穿鋼絞線，經檢査確認後方 可灌注混凝土；② 張拉混凝土採用C50混凝土，由於張拉橫梁較短，混凝土灌注採用斜向分層、 一次成 型的工藝，採用插入式振搗；混凝土澆築完畢後將鋼絞線前後拖動，使其在波紋管內前後運 動，避免由於管道漏漿堵管；③ 張拉橫梁灌注完畢2小時後覆蓋並灑水養護，養護以混凝土表面溼潤為準。3) 、預應力筋張拉、壓漿、封錨①當混凝土強度達到C50的標準，即可進行張拉，張拉採用單端張拉，張拉以應力控制為主、伸長值控制為輔，進行雙控，張拉結束後採用無齒鋸切斷鋼絞線，切斷後的鋼絞線外 露長度4cm士 lcm;② 管道壓漿要求在張拉後3天內完成，壓漿混凝土要求水灰比小於0.45， R28》40Mpa， 壓漿前24h先將一端的錨頭用水泥砂漿進行封閉，從另 一端壓漿；③ 待管道壓漿3 7天後，即可封錨，在封錨前，首先清理乾淨錨墊板、混凝土表面浮 漿，綁紮封錨鋼筋網片，安裝模板澆築封錨混凝土。
全文摘要
本發明公開了一種先張法預應力張拉橫梁，所述上橫梁和下橫梁分別由綁紮鋼筋(2)、鋼絞線錨固承壓鋼板(1)、波紋管(3)形成的框架中灌注混凝土形成後張法預應力混凝土結構，其中在綁紮鋼筋(2)結構的橫向中部安裝有鋼絞線錨固承壓鋼板(1)，在綁紮鋼筋(2)結構的縱向上穿有波紋管(3)。本發明還公開了上述張拉橫梁的製作方法，本發明張拉橫梁具有較大的局部和整體剛度，錨固承壓鋼板無局部變形；用鋼量低，生產成本低，在大噸位情況下較鋼橫梁價格優勢明顯。預應力混凝土張拉橫梁較鋼橫梁價格低50％以上。按照常規預應力混凝土構件生產，生產製造相對簡單。
文檔編號E04G21/12GK101476393SQ20081030585
公開日2009年7月8日 申請日期2008年11月28日 優先權日2008年11月28日
發明者蘭文峰, 溢 彭, 朱家穩, 李友明, 楊曉輝, 王國煒, 嘉 秦, 飈 羅, 錢紀民, 東 黃, 龍明華 申請人:中鐵二局股份有限公司;中鐵二局第一工程有限公司