一种先张发预应力预制混凝土梁自平衡模板及其使用方法与流程

本发明涉及预制混凝土构件生产装备，尤其涉及一种先张法预应力预制混凝土梁自平衡模板及其使用方法。

背景技术：

1、先张法预应力混凝土梁因其具有施工方便以及良好的经济性和耐久性等优点，在中小跨径装配式桥梁中得到了广泛的应用。先张法预应力混凝土梁(箱梁、t型梁等)生产的必要条件是需要具备先张法生产台座，先张法生产台座的反力装置一般采用钢筋混凝土反力梁(柱)形式，建设成本较高，且建成后无法移动，不适合临时预制厂或预制构件数量较少的项目。

2、且预制混凝土梁构件形状多变、尺寸不一，因此模具设计复杂，拆卸困难，利用率低，大大增加了企业的生产建造成本。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种先张法预应力预制混凝土梁自平衡模板及其使用方法，用以解决的问题。

2、一种先张法预应力预制混凝土梁自平衡模板，包括平行排布固定在地面上的多个支撑横梁、沿着支撑横梁的排布方向搭设固定在多个支撑横梁上的外模和内模、位于外模的支撑排架外的反力装置预留区、设置在反力装置预留区内并与支撑横梁相连的反力装置、以及设置于反力装置侧面并与反力装置相固定的传力机构，所述外模与内模之间形成的混凝土浇筑区域内敷设有预应力绞线，预应力绞线穿过传力机构并通过锚具锚定。

3、优选地，所述反力装置包括沿着支撑横梁的排布方向并穿过各个支撑横梁的传力部件、固定在传力部件端部的应力调节组件、以及固定在应力调节件侧面的承压板，承压板与传力机构固定连接。

4、优选地，所述应力调节组件包括应力调节固定支架、以及卡设在应力调节固定支架内的应力调节装置，传力部件的端部与应力调节固定支架相定，应力调节装置的活动端与承压板相固定。

5、优选地，所述支撑横梁包括底部横梁、固定在底部横梁顶部的支座，底部横梁固定在地面上，外模和内模搭设固定在底部横梁上。

6、优选地，所述外模设置于内模的两侧，支座固定在底部横梁的两侧，左、右两侧的支座分别位于对应侧外模排架外的反力装置预留区内，左、右两侧的支座内均穿设有多根传力部件，左、右两侧所有传力部件的质心与预应力绞线的质心相重合。

7、优选地，靠近传力机构位置处的两两支撑横梁间的纵向间距小于远离传力机构的位于中部的两两支撑横梁间的纵向间距。

8、优选地，所述传力机构包括包括传力横梁、滑轨和锚板连接板，传力横梁滑动设置在滑轨上，锚板连接板固定在传力横梁的侧面，锚板连接板的设置位置与预应力绞线的设置位置相对应以使预应力绞线的端部能够穿过锚板连接板上的锚孔。

9、优选地，传力横梁与滑轨的接触面之间还设置有减摩板。

10、优选地，所述外模与内模均包括模板框架、设置在模板框架内的支撑排架，支撑排架沿着模板框架的长度方向设置以作为模具的支撑肋，模板框架包括模板面板、固定在模板面板的各内侧面上的定型筋板，模板面板的相邻内侧面上的定型筋板在其对应的面板转角处不衔接从而形成面板弹性区。

11、一种先张法预应力预制混凝土梁自平衡模板的使用方法，具体包括以下步骤：

12、s1，将多个支撑横梁固定在地面的预定位置；

13、s2，将外模和内模分别吊装固定到支撑横梁；

14、s3，将反力装置的传力部件分别穿入支撑横梁左、右两侧的支座，并与支撑横梁相固定；

15、s4，将传力机构设置于反力装置的一侧并与反力装置相固定；

16、s5，在外模与内模之间形成的混凝土浇筑区域内敷设预应力绞线，预应力绞线穿过传力机构的锚板连接板并通过锚具锚定；

17、s6，当需张拉预应力绞线时，调节反力装置的应力调节装置，应力调节装置对承压板施加应力，承压板将力传递给传力横梁从而使传力横梁沿着滑轨向预应力绞线张拉方向移动；

18、预应力绞线张拉到位后，向外模与内模之间形成的混凝土浇筑区域内浇筑混凝土，混凝土浇筑完成后进行养护作业；

19、s7，混凝土养护作业结束后，卸去应力调节装置施加的应力，传力横梁在失去应力作用后向反方向移动，传力横梁停止移动后切断预应力绞线，完成预应力绞线的张放。

20、本发明的有益效果是：

21、1、本发明通过在外模的支撑排架外设置张拉反力装置，预应力钢束、传力横梁、钢管可组成水平力的自平衡体系，预应力钢束的张力施加于传力横梁上，并通过传力横梁传递到钢管上，使得钢管受压；同时将张拉反力装置设置在外模的支撑排架外，可将反力装置的主要传力结构置于外模内部，从而减小自平衡模板的整体宽度。且本发明无须在生产场地投入建造固定的先张法生产台座，减少了预制厂的建设投入成本。

22、2、本发明的自平衡模板系统的制造成本较低，且拆卸简便，能够在不同地域间运输，通过连续生产重复安装使用，可以提高模板的利用率，从而进一步降低构件预制的生产成本摊销。

23、3、本发明由反力装置和模板装置组成，其设计结合构件外形特点、张拉钢绞线分布、张拉合力中心位置等因素，在满足模板功能的同时，将反力装置与模板装置设计成为整体，从而形成自平衡模板体系，有效提升构件的整体性。

24、4、本发明的外模和内模的面板转弯处具有一定的程度弹性变形，能够在使用过程中提供一定的缓冲和保护作用，防止因为应力集中而导致模板损坏或破裂。另外，在构件放张前，先调整内外模间撑杆，使模板在轻微弹性变形后与构件表面脱离，从而减小构件放张时的滑移阻力。

技术特征：

1.一种先张法预应力预制混凝土梁自平衡模板，其特征在于，包括平行排布固定在地面上的多个支撑横梁(1)、沿着支撑横梁(1)的排布方向搭设固定在多个支撑横梁(1)上的外模(2)和内模(3)、位于外模(2)的支撑排架外的反力装置预留区(5)、设置在反力装置预留区(5)内并与支撑横梁(1)相连的反力装置、以及设置于反力装置侧面并与反力装置相固定的传力机构，所述外模(2)与内模(3)之间形成的混凝土浇筑区域内敷设有预应力绞线，预应力绞线穿过传力机构并通过锚具锚定。

2.根据权利要求1所述的先张法预应力预制混凝土梁自平衡模板，其特征在于，所述反力装置包括沿着支撑横梁(1)的排布方向并穿过各个支撑横梁(1)的传力部件(7)、固定在传力部件(7)端部的应力调节组件(13)、以及固定在应力调节件(13)侧面的承压板(9)，承压板(9)与传力机构固定连接。

3.根据权利要求2所述的先张法预应力预制混凝土梁自平衡模板，其特征在于，所述应力调节组件(13)包括应力调节固定支架(15)、以及卡设在应力调节固定支架(15)内的应力调节装置(14)，传力部件(7)的端部与应力调节固定支架(15)相定，应力调节装置(14)的活动端与承压板(9)相固定。

4.根据权利要求1所述的先张法预应力预制混凝土梁自平衡模板，其特征在于，所述支撑横梁(1)包括底部横梁(11)、固定在底部横梁顶部的支座(17)，底部横梁(11)固定在地面上，外模(2)和内模(3)搭设固定在底部横梁(11)上。

5.根据权利要求4所述的先张法预应力预制混凝土梁自平衡模板，其特征在于，所述外模(2)设置于内模(3)的两侧，支座(17)固定在底部横梁(11)的两侧，左、右两侧的支座(17)分别位于对应侧外模(2)排架外的反力装置预留区(5)内，左、右两侧的支座(17)内均穿设有多根传力部件(7)，左、右两侧所有传力部件(7)的质心与预应力绞线的质心相重合。

6.根据权利要求1或4所述的先张法预应力预制混凝土梁自平衡模板，其特征在于，靠近传力机构位置处的两两支撑横梁(1)间的纵向间距小于远离传力机构的位于中部的两两支撑横梁(1)间的纵向间距。

7.根据权利要求1所述的先张法预应力预制混凝土梁自平衡模板，其特征在于，所述传力机构包括包括传力横梁(8)、滑轨(12)和锚板连接板(10)，传力横梁(8)滑动设置在滑轨(12)上，锚板连接板(10)固定在传力横梁(8)的侧面，锚板连接板(10)的设置位置与预应力绞线的设置位置相对应以使预应力绞线的端部能够穿过锚板连接板(10)上的锚孔。

8.根据权利要求1所述的先张法预应力预制混凝土梁自平衡模板，其特征在于，传力横梁(8)与滑轨(12)的接触面之间还设置有减摩板(16)。

9.根据权利要求1所述的先张法预应力预制混凝土梁自平衡模板，其特征在于，所述外模(2)与内模(3)均包括模板框架、设置在模板框架内的支撑排架(4)，支撑排架(4)沿着模板框架的长度方向设置以作为模具的支撑肋，模板框架包括模板面板(18)、固定在模板面板的各内侧面上的定型筋板(19)，模板面板的相邻内侧面上的定型筋板在其对应的面板转角处不衔接从而形成面板弹性区(6)。

10.一种权利要求1-9中任一项所述的先张法预应力预制混凝土梁自平衡模板的使用方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

技术总结
本发明公开了一种先张法预应力预制混凝土梁自平衡模板及其使用方法，通过在外模的支撑排架外设置张拉反力装置，将反力装置与模板装置设计成为整体，利用预应力绞线、传力横梁、传力部件组成水平力的自平衡体系，将预应力绞线的张力施加于传力横梁上，并通过传力横梁传递到传力部件上，使得传力部件受压；同时将张拉反力装置设置在外模的支撑排架外，可将反力装置的主要传力结构置于外模内部，从而减小自平衡模板的整体宽度；且本发明无须在生产场地投入建造固定的先张法生产台座，减少了预制厂的建设投入成本。

技术研发人员：刘殿生,吴晨磊,朱敏涛,程旺,贡鑫茹,陈仲侃,王韶松,王太明
受保护的技术使用者：上海建工建材科技集团股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/7/15