一种先张法预应力混凝土构件放张设施及放张方法与流程

1.本发明涉及路桥施工技术领域。更具体地说，本发明涉及一种先张法预应力混凝土构件放张设施及放张方法。


背景技术：

2.先张法是在浇筑混凝土前先张拉预应力钢绞线，并将张拉的预应力钢绞线临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土养护达到相应强度后，放松预应力钢绞线，借助于混凝土与预应力钢绞线的粘结，对混凝土施加预应力的施工工艺。
3.先张法预制预应力混凝土构件放松时，主要有沙箱放松工艺、楔形块放松工艺等，其中的楔形块放松工艺由于危险性大，处于淘汰阶段，沙箱放松工艺由于需要采用大型钢梁，不仅材料浪费大，而且钢梁及沙箱本身的空间长度，造成这部分钢绞线的浪费，且沙箱本身操作也较为困难，常常导致放张不能完全到位，钢绞线仍有一定的应力，切割时预应力回弹不但会对构件造成不利影响，也会威胁到施工人员的安全。


技术实现要素：

4.本发明的一个目的是解决至少上述问题，并提供至少后面将说明的优点。
5.为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种先张法预应力混凝土构件放张设施，包括：
6.台座，其上固定连接有定滑轮组；
7.张拉钢梁，其一侧固定连接有动滑轮组，所述动滑轮组与所述定滑轮组相对设置，所述张拉钢梁另一侧锚固有预应力钢绞线；
8.钢丝绳，其一端固定在所述张拉钢梁上，另一端在所述动滑轮组和所述定滑轮组间交叉缠绕后与张拉装置连接；所述张拉装置固定设置在所述台座上。
9.优选的是，还包括承力架，其设置在所述定滑轮组和所述张拉装置之间，所述钢丝绳在所述动滑轮组和所述定滑轮组间交叉缠绕后穿过所述承力架，再与所述张拉装置连接。
10.优选的是，包括若干个支撑板，其间隔预埋在所述台座上，所述定滑轮组中的若干滑轮对应设置在各个所述支撑板上。
11.优选的是，所述张拉钢梁包括腹板以及设置所述腹板两侧的翼缘板，所述动滑轮组中的若干滑轮间隔设置在两块所述翼缘板之间。
12.优选的是，所述腹板上设置有若干个预应力筋孔，所述预应力钢绞线穿过所述预应力筋孔后通过锚具锚固。
13.优选的是，所述滑轮包括滚轴和钢套环，所述钢套环套设在所述滚轴上，并可沿所述滚轴轴线自由转动。
14.优选的是，所述钢丝绳的一端通过挤压套筒锁固后固定在所述张拉钢梁上，其另一端与所述张拉装置连接后通过钢丝绳夹固定。
15.一种先张法预应力混凝土构件放张方法，包括如下步骤：
16.s1、预制放松端及张拉端的所述台座；
17.s2、在放松端的所述台座上安装所述定滑轮组、所述承力架和所述张拉装置；
18.s3、预应力钢绞线下料，将若干根所述预应力钢绞线的一端与所述张拉钢梁锚固后，在所述张拉钢梁上安装所述动滑轮组；
19.s4、安装所述钢丝绳，牵拉所述钢丝绳，使所述张拉钢梁上的动滑轮组与所述定滑轮组相抵接，再使用所述张拉装置张拉所述钢丝绳，使其具备一定的拉力后使用钢丝绳夹固定；
20.s5、在张拉端张拉若干根所述预应力钢绞线的另一端，并锚固在张拉端的所述台座上；
21.s6、绑扎构件钢筋，支立模板，进行混凝土浇筑；待构件混凝土强度达到放张强度后，在放松端使用所述放张设施进行放张；
22.s7、放张结束后，用切割设备切断构件间的所述预应力钢绞线。
23.优选的是，在步骤s4中，在安装所述钢丝绳时，首先将所述钢丝绳的一端通过所述挤压套筒固定在所述放张钢梁上，再将其另一端在所述动滑轮组和所述定滑轮组中的各滑轮间交叉缠绕，之后穿过所述承力架，再与所述张拉装置连接。
24.优选的是，在步骤s6中使用放松端所述台座上的张拉装置进行放张的过程包括以下步骤：
25.s6
‑
1、将所述张拉装置回缩，当其仅剩下5％左右行程时，用钢丝绳夹在所述承力架内将所述钢丝绳夹住；
26.s6
‑
2、继续使所述张拉装置回缩，使所述承力架内的钢丝绳夹紧紧压在所述承力架底板上；
27.s6
‑
3、拆下所述张拉装置伸缩端的钢丝绳夹，此时使所述张拉装置顶升进行张拉，当其伸缩端顶出90％左右时，再在其伸缩端用钢丝绳夹将所述钢丝绳夹住；
28.s6
‑
4、继续使所述张拉装置顶升进行张拉，使所述承力架内的钢丝绳夹与所述承力架底板分离，然后拆下所述承力架内的钢丝绳夹；
29.s6
‑
5、使所述张拉装置回缩，重复步骤s6
‑
1至步骤s6
‑
4，直至所述钢丝绳完全放松。
30.本发明至少包括以下有益效果：
31.1、本发明中定滑轮组固定在预制台座上，动滑轮组通过张拉钢梁与预应力钢绞线连接，定、动滑轮组间通过钢丝绳缠绕构成一个整体，通过张拉装置逐步放松钢丝绳，达到放松预应力钢绞线的目的。其中预应力钢绞线根据预制预应力构件及锚具尺寸进行下料即可，定、动滑轮组及张拉装置不会多余占用预应力钢绞线，从而不会造成预应力钢绞线的浪费。
32.2、本发明采用了滑轮组加张拉装置的放张技术，通过对钢丝绳的多次张拉和放松，使得钢绞线的预应力放张更为彻底，且大大简化了预应力施工设备、工具，施工效率高、更加安全、技术简便。
33.3、本发明中定滑轮组可设置在多个支撑板上，多个支撑板并排设置且间隔预埋在预制台座上，可通过所述支撑板传递预应力钢绞线的预加应力。
34.本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
35.图1为本发明一实施例中放张设施的俯视图；
36.图2为本发明上述实施例中放张设施的侧面结构示意图；
37.图3为本发明上述实施例中放张设施的侧面结构局部放大图；
38.图4为本发明上述实施例中所述张拉钢梁的俯视图；
39.图5为本发明上述实施例中所述张拉钢梁的侧视图；
40.图6为本发明上述实施例中所述支撑板的侧视图；
41.图7为本发明上述实施例中所述承力架的侧视图。
具体实施方式
42.下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
43.需要说明的是，下述实施方案中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，所述试剂和材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得；在本发明的描述中，术语“横向”、“纵向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
44.如图1～图7所示，本发明提供一种先张法预应力混凝土构件放张设施，其特征在于，包括：
45.台座1，其上固定连接有定滑轮组6；
46.张拉钢梁4，其一侧固定连接有动滑轮组5，所述动滑轮组5与所述定滑轮组6相对设置，所述张拉钢梁4另一侧锚固有预应力钢绞线11；
47.钢丝绳10，其一端固定在所述张拉钢梁4上，另一端在所述动滑轮组5和所述定滑轮组6间交叉缠绕后与张拉装置8连接；所述张拉装置8固定设置在所述台座1上。
48.在这种技术方案中，所述台座1为预制台座，考虑到所述放张设施中各组成构件的安装位置以及放张流程，所述台座1的一种较佳的外型可选择手枪柄式。所述定滑轮组6固定设置在所述台座1上，所述动滑轮组5通过所述张拉钢梁4与预应力钢绞线11连接，所述定滑轮组6和所述动滑轮组5间通过钢丝绳10缠绕构成一个整体，所述钢丝绳10与所述张拉装置8连接，通过所述张拉装置8逐步放松所述钢丝绳10，达到放松所述预应力钢绞线11的目的。在本实施例中，所述张拉装置8选用穿心式千斤顶为例进行说明，但不作为对所述张拉装置8的限定，也可以选择其他类型的张拉装置。所述张拉装置8可通过固定抱箍固定在所述台座上。
49.本技术方案与常规的沙箱放松工艺相比较，可有效克服沙箱放松工艺由于需要采用大型钢梁，而且钢梁及沙箱本身的空间长度，造成钢绞线的浪费较大的缺陷，另一方面沙箱本身人工操作也较为困难。本技术方案采用所述定滑轮组6、所述动滑轮组5加所述张拉
装置8进行预应力钢绞线11放张，预应力钢绞线11根据预应力构件及锚具尺寸进行下料即可，不会多余占用预应力钢绞线11，从而不会造成预应力钢绞线11的浪费。且本技术方案结构简单易于操作，可以对预应力钢绞线11进行彻底放张，提高施工的安全度。
50.在另一种实施例中，还包括承力架7，其设置在所述定滑轮组6和所述张拉装置8之间，所述钢丝绳10在所述动滑轮组5和所述定滑轮组6间交叉缠绕后穿过所述承力架7，再与所述张拉装置8连接。所述承力架7可为所述张拉装置8提供受力支撑，也可以在所述张拉装置8对所述钢丝绳10进行张拉和放松时辅助限定其幅度，以实现对所述钢丝绳10的逐次放松。所承力架7包括上底板71、下底板73和夹设在二者之间的多根支撑杆72，所述钢丝绳10依次穿过所述上底板71和所述下底板73，所述下底板74与所述张拉装置8的固定端相抵接。
51.在另一种实施例中，还包括若干个支撑板2，其间隔预埋在所述台座1上，所述定滑轮组6中的若干滑轮15对应设置在各个所述支撑板2上。所述支撑板2通过锚筋预埋在所述台座1上，若干个所述支撑板2成排布局，用于传递所述预应力钢绞线11的的预加应力。每个所述支撑板2上均焊接有一个所述滑轮15，若干个所述支撑板2上的所述滑轮15共同构成了所述定滑轮组6。
52.在另一种实施例中，所述张拉钢梁4包括腹板43以及设置所述腹板43两侧的翼缘板41，所述动滑轮组5中的若干滑轮15间隔设置在两块所述翼缘板41之间。所述腹板43长度方向的两侧面焊接有所述翼缘板41，所述张拉钢梁4与所述台座1之间无连接，可自由移动，因此设置在两块所述翼缘板41之间的若干滑轮15共同构成了所述动滑轮组5。
53.在另一种实施例中，所述腹板43上设置有若干个预应力筋孔42，所述预应力钢绞线11穿过所述预应力筋孔42后通过锚具锚固。所述张拉钢梁4的两端分别与所述预应力钢绞线11和所述动滑轮组5连接，所述动滑轮组5和所述定滑轮组6通过所述钢丝绳10连接。因此，当所述动滑轮组5和所述定滑轮组6紧紧靠拢在一起，且所述张拉装置8向所述钢丝绳提供一定的预加拉力时，所述预应力钢绞线11与所述钢丝绳10相当于间接地连接在一起，从而可以通过放松所述钢丝绳达到放松所述预应力钢绞线11的目的。
54.在另一种实施例中，所述滑轮15包括滚轴151和钢套环152，所述钢套环152套设在所述滚轴151上，并可沿所述滚轴151轴线自由转动。所述张拉钢梁4的腹板43上还沿其轴线对称设置了两块支座板44，两块所述支座板44之间均匀间隔设置了多块加劲板45，所述支座板44和所述加劲板45用以提高所述张拉钢梁4的整体强度。
55.所述动滑轮组5中的若个所述滑轮15的滚轴151两端分别穿过所述支座板44，并与所述翼缘板41固定连接。位于所述腹板43轴线同一侧的所述支座板44和所述翼缘板41之间卡设有一个所述钢套环152，所述支座板44和所述翼缘板41共同限制了所述钢套环152沿所述滚轴151的轴线移动，但所述钢套环152仍可绕所述滚轴151自由转动。
56.所述定滑轮组6中的若个所述滑轮15的滚轴151两端固定连接在所述支撑板2上，所述支撑板2上在靠近所述滚轴151两端处开设有凹槽，所述钢套环151卡设在所述凹槽内，所述凹槽限制了所述钢套环152沿所述滚轴151的轴线移动，但所述钢套环152仍可绕所述滚轴151自由转动。
57.所述钢丝绳10在所述动滑轮组5和所述定滑轮组6之间交叉缠绕时，分别缠绕在各个所述滑轮15的钢套环152上。
58.在另一种实施例中，所述钢丝绳10的一端通过挤压套筒3锁固后固定在所述张拉
钢梁4上，其另一端与所述张拉装置8连接后通过钢丝绳夹9固定。所述钢丝绳10的一端通过挤压套筒3锁固后可以固定在所述张拉钢梁4的外侧，也可以固定在所述支撑板2上，即所述钢丝绳10可以选择从所述动滑轮组5和所述定滑轮组6其中的一个开设交叉缠绕。所述钢丝绳10依次与所述动滑轮组5、所述定滑轮组6、所述承力架7和所述张拉装置8连接完成后，需要通过所述张拉装置8使其具备一定的拉力，在所述张拉装置8张拉完成后通过所述钢丝绳夹9对所述钢丝绳10进行固定。
59.一种先张法预应力混凝土构件放张方法，其特征在于，包括如下步骤：
60.s1、预制放松端及张拉端的所述台座1；
61.在本实施例中，预应力预制构件的基本布局为其两端各设置一个所述台座1。预制所述台座1之前选择平坦的场地进行整平，并适当压实，使其满预应力预制构件的承载力要求。所述台座1的基坑开挖成型后浇筑混凝土形成所述台座1，并在此同时在所述台座1预埋所述支撑板2。两端的所述台座1之间为混凝土地坪13，所述台座1与所述混凝土地坪13的连接面应设置分缝，以防止所述混凝土地坪13在停工期间因长度过大出现收缩开裂。
62.s2、在放松端的所述台座1上安装所述定滑轮组6、所述承力架7和所述张拉装置8；
63.考虑到预应力预制构件为工厂化施工，为利于所述放张设置的布置及施工安全，在本实施例中，将预应力预制构件的一端作为张拉端，另一端作为放张端。
64.s3、预应力钢绞线11下料，将若干根所述预应力钢绞线11的一端与所述张拉钢梁4锚固后，在所述张拉钢梁4上安装所述动滑轮组5；
65.为避免浪费所述预应力钢筋11，所述预应力钢绞线11要根据放松端的所述张拉钢梁4与张拉端的所述支撑板2一侧的钢垫板12之间的实际距离下料，下料长度等于所述张拉钢梁4与所述钢垫板12之间的实际距离、锚具长度以及预留的富余长度之和。所述钢垫板固定连接在所述支撑板2远离放松端的一侧。
66.s4、安装所述钢丝绳10，牵拉所述钢丝绳10，使所述张拉钢梁4上的动滑轮组5与所述定滑轮组6相抵接，再使用所述张拉装置8张拉所述钢丝绳10，使其具备一定的拉力后使用钢丝绳夹9固定；
67.s5、在张拉端张拉若干根所述预应力钢绞线11的另一端，并锚固在张拉端的所述台座1上；
68.在张拉端的所述台座1上使用千斤顶等张拉设备张拉所述预应力钢绞线11的另一端，张拉好后的预应力钢绞线11用套筒锚具锚固在所述钢垫板12上。
69.s6、绑扎构件钢筋，支立模板，进行混凝土浇筑；待构件混凝土强度达到放张强度后，在放松端使用所述放张设施进行放张；
70.s7、放张结束后，用切割设备切断构件间的所述预应力钢绞线11。
71.在步骤s4中，在安装所述钢丝绳10时，首先将所述钢丝绳10的一端通过所述挤压套筒3固定在所述放张钢梁4上，再将其另一端在所述动滑轮组5和所述定滑轮组6中的各滑轮15间交叉缠绕，之后穿过所述承力架7，再与所述张拉装置8连接。
72.在步骤s6中使用放松端所述台座1上的张拉装置8进行放张的过程包括以下步骤：
73.s6
‑
1、将所述张拉装置8回缩，当其仅剩下5％左右行程时，用钢丝绳夹在所述承力架7内将所述钢丝绳10夹住；
74.s6
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2、继续使所述张拉装置8回缩，使所述承力架7内的钢丝绳夹紧紧压在所述承
力架7底板上；
75.s6
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3、拆下所述张拉装置8伸缩端的所述钢丝绳夹9，此时使所述张拉装置8顶升进行张拉，当其伸缩端顶出90％左右时，再在其伸缩端用钢丝绳夹将所述钢丝绳10夹住；
76.s6
‑
4、继续使所述张拉装置8顶升进行张拉，使所述承力架7内的钢丝绳夹与所述承力架7底板分离，然后拆下所述承力架7内的钢丝绳夹；
77.s6
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5、使所述张拉装置8回缩，重复步骤s6
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1至步骤s6
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4，直至所述钢丝绳10完全放松。
78.所述张拉装置8在步骤s4中向所述钢丝绳10施加一定的拉力，因此其伸缩端处于顶出状态，在放张过程初始状态需要先将所述张拉装置8的伸缩端回缩，对所述钢丝绳10下进行放松。通过所述钢丝绳夹抵住所述承力架7的上底板71，使得所述张拉装置8的伸缩端即使完全回缩，所述钢丝绳10仍具备一定的拉力。
79.尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。