專利名稱：一種先張法預(yù)應(yīng)力張拉橫梁及制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及先張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)制造設(shè)備，尤其是涉及一種先張法預(yù)應(yīng)力張拉橫梁 及制作方法，本發(fā)明采用的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土張拉橫梁，可以廣泛應(yīng)用于各種噸位條件下 的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)中預(yù)應(yīng)力筋的張拉。
背景技術(shù)：
張拉橫梁是先張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)制造的關(guān)鍵設(shè)備，在整個(gè)先張法生產(chǎn)設(shè)備費(fèi)用中占 有較大比重。由于國內(nèi)的施工規(guī)范對張拉橫梁橫梁的剛度要求很高，其中公路施工規(guī)范要求 橫梁的跨中最大撓度f《2mm，因此張拉橫梁結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)采用50m先張法折線配筋預(yù)應(yīng)力混凝土簡直T梁，單 片T梁最大自重約180t，最大施加預(yù)應(yīng)力總噸位約1200t，為國內(nèi)公路域內(nèi)之最。為確保預(yù)應(yīng) 力施加過程中安全可靠，要求配備合理、經(jīng)濟(jì)的張拉橫梁是T梁預(yù)制的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。
國內(nèi)外現(xiàn)有的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的施工中，張拉橫梁大體采用鋼橫梁和鋼筋混 凝土橫梁兩種結(jié)構(gòu)形式。方案一應(yīng)用最為廣泛，在國內(nèi)外的施工領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于不同的張拉 噸位條件下，目前國內(nèi)應(yīng)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(jié)構(gòu)力學(xué)性能均勻(材料的抗拉、 抗壓容許應(yīng)力值大)且自重較輕等優(yōu)點(diǎn)。但是鋼結(jié)構(gòu)的加工工藝復(fù)雜，專業(yè)化程度高，同時(shí) 鋼結(jié)構(gòu)用鋼量大、成本高，特別是大噸位條件下，張拉橫梁占整個(gè)工裝設(shè)備費(fèi)用的比重將顯 著上升。方案二在國內(nèi)外應(yīng)用較少，主要應(yīng)用于小跨度結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)，同時(shí)張拉橫梁計(jì)算跨度 不大和張拉噸位較小的情況下，應(yīng)用范圍小，該方案的最大優(yōu)點(diǎn)結(jié)構(gòu)成本低，加工相對簡單 ，但是加工工序多，張拉橫梁計(jì)算跨度小，截面高度大、自重大，結(jié)構(gòu)抗彎能力差，不能應(yīng) 用于大噸位張拉。
預(yù)應(yīng)力技術(shù)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(fā)揮混凝土 的抗壓力學(xué)性能，提高結(jié)構(gòu)的抗彎剛度，所以采用預(yù)應(yīng)力體系的張拉橫梁為先張梁的張拉提 供了新的思路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于根據(jù)山東鄄城黃河公路特大橋引橋50m先張法折線配筋預(yù)應(yīng)力混凝 土簡直T梁1200t的張拉噸位要求，在解決現(xiàn)有的施工問題，滿足設(shè)計(jì)規(guī)范及安全實(shí)用等要求的前提下，設(shè)計(jì)一種預(yù)應(yīng)力體系的張拉橫梁以制作方法；同時(shí)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(dá)到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種先張法預(yù)應(yīng)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扎鋼筋、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后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，其中在綁扎鋼筋結(jié)構(gòu)的橫向中部安裝有鋼絞 線錨固承壓鋼板，在綁扎鋼筋結(jié)構(gòu)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(gòu)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于橫梁水平中心線或位于橫梁中心線的上方
一種張拉橫梁的制作方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行
1) 、承壓鋼板、預(yù)應(yīng)力筋預(yù)留孔道、鋼筋骨架綁扎
① 制作張拉橫梁預(yù)制平臺，涂刷隔離劑，安裝鋼絞線錨固承壓鋼板和鋼絞線預(yù)留孔道鋼 管焊接成為整體；
② 綁扎普通鋼筋、穿波紋管，最后安裝支點(diǎn)承壓鋼板，在橫梁的支點(diǎn)側(cè)和鋼絞線錨固承 壓板側(cè)要綁扎數(shù)層鋼筋網(wǎng)片；
2) 、立模、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)
① 鋼筋及預(yù)埋件安裝經(jīng)檢査合格后，安裝錨墊板、立模、穿鋼絞線，經(jīng)檢査確認(rèn)后方可 灌注混凝土；
② 張拉混凝土采用C50混凝土，由于張拉橫梁較短，混凝土灌注采用斜向分層、 一次成 型的工藝，采用插入式振搗；混凝土澆筑完畢后將鋼絞線前后拖動(dòng)，使其在波紋管內(nèi)前后運(yùn) 動(dòng)，避免由于管道漏漿堵管；
③ 張拉橫梁灌注完畢2小時(shí)后覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)以混凝土表面濕潤為準(zhǔn)。
3) 、預(yù)應(yīng)力筋張拉、壓漿、封錨
① 當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到C50的標(biāo)準(zhǔn)，即可進(jìn)行張拉，張拉采用單端張拉，張拉以應(yīng)力控制 為主、伸長值控制為輔，進(jìn)行雙控，張拉結(jié)束后采用無齒鋸切斷鋼絞線，切斷后的鋼絞線外 露長度4cm士 lcm;
② 管道壓漿要求在張拉后3天內(nèi)完成，壓漿混凝土要求水灰比小于0.45， R28》40Mpa， 壓漿前24h先將一端的錨頭用水泥砂漿進(jìn)行封閉，從另 一端壓漿；
③ 待管道壓漿3 7天后，即可封錨，在封錨前，首先清理干凈錨墊板、混凝土表面浮漿，綁扎封錨鋼筋網(wǎng)片，安裝模板澆筑封錨混凝土。 本發(fā)明的有益效果是
① 、本發(fā)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(tǒng)的
鋼橫梁比較無局部穩(wěn)定問題。本發(fā)明的跨中最大位移小于1.5mm，滿足規(guī)范要求。傳統(tǒng)的鋼橫 梁為了滿足局部剛度和構(gòu)造要求需要焊接很多橫隔板和加勁肋，本發(fā)明不需要，降低了成本
② 、用鋼量低，生產(chǎn)成本低，在大噸位情況下較鋼橫梁價(jià)格優(yōu)勢明顯。本發(fā)明預(yù)應(yīng)力混 凝土張拉橫梁較鋼橫梁價(jià)格低50%以上。
③ 、本發(fā)明按照常規(guī)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件生產(chǎn)，生產(chǎn)制造相對簡單。


圖l是本發(fā)明中上橫梁的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的俯視圖3是本發(fā)明中下橫梁的結(jié)構(gòu)示意圖，同時(shí)為中梁的下橫梁結(jié)構(gòu)示意圖，為本發(fā)明的第 一種實(shí)施例；
圖4是圖3的俯視圖5是本發(fā)明中下橫梁的結(jié)構(gòu)示意圖，同時(shí)為邊梁的下橫梁結(jié)構(gòu)示意圖，為本發(fā)明的第 二種實(shí)施例；
圖6是圖5的俯視圖7是本發(fā)明構(gòu)成后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的上橫梁的結(jié)構(gòu)框架圖8是圖7的俯視圖9是本發(fā)明構(gòu)成后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的下橫梁的結(jié)構(gòu)框架圖10是圖9的俯視圖。
具體實(shí)施例方式
1、 張拉橫梁結(jié)構(gòu)及配筋設(shè)計(jì)
首先將張拉橫梁力學(xué)模型簡化為中部承受集中荷載作用的簡支梁，簡支梁兩端支承于傳 力柱上。根據(jù)在施工過程中可能出現(xiàn)的最不利荷載(最不利荷載為放張時(shí)的超頂荷載)，確 定結(jié)構(gòu)最大內(nèi)力。根據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)力圖設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的截面、預(yù)應(yīng)力筋的布置、普通構(gòu)造鋼筋、承
壓鋼板等。簡支梁按照全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)配筋，最大跨中撓度小于2mm。
2、 本發(fā)明張拉橫梁由上橫梁和下橫梁構(gòu)成，上橫梁通過安裝支架放置于下橫梁上方， 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(jié)構(gòu)，(在先張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)施工中，預(yù)應(yīng)力筋的張拉，42根直線束采用邊梁，36根直線束采用中梁 ，折線束都是18根)。
實(shí)施例l:(下橫梁為邊梁)
一種先張法預(yù)應(yīng)力張拉橫梁的結(jié)構(gòu)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扎鋼筋2、鋼絞線錨固承壓鋼板l、波紋管3形成的框架中灌 注混凝土形成后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，其中在綁扎鋼筋2結(jié)構(gòu)的橫向中部安裝有鋼絞線錨 固承壓鋼板l，在綁扎鋼筋2結(jié)構(gòu)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(gòu)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于橫梁中心線的上方。
實(shí)施例2:(下橫梁為中梁)
一種先張法預(yù)應(yīng)力張拉橫梁的結(jié)構(gòu)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扎鋼筋2、鋼絞線錨固承壓鋼板l、波紋管3形成的框架中灌 注混凝土形成后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，其中在綁扎鋼筋2結(jié)構(gòu)的橫向中部安裝有鋼絞線錨 固承壓鋼板l，在綁扎鋼筋2結(jié)構(gòu)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(gòu)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于橫梁水平中心線。
3、本發(fā)明張拉橫梁的制作方法
張拉橫梁為后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，按照公路施工規(guī)范有關(guān)要求控制施工各個(gè)環(huán)節(jié)。 混凝土采用C50級，預(yù)應(yīng)力筋的錨下控制應(yīng)力。co『0.72fyj，管道壓漿水泥漿R28》40 Mpa
1) 、承壓鋼板、預(yù)應(yīng)力筋預(yù)留孔道、鋼筋骨架綁扎
① 制作張拉橫梁預(yù)制平臺，涂刷隔離劑(市購產(chǎn)品)。安裝鋼絞線錨固承壓鋼板和鋼絞 線預(yù)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 綁扎普通鋼筋、穿波紋管，最后安裝支點(diǎn)承壓鋼板。其中在橫梁的支點(diǎn)側(cè)和鋼絞線錨 固承壓板側(cè)要綁扎數(shù)層鋼筋網(wǎng)片以確保局部承壓的需要。
2) 、立模、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)
① 鋼筋及預(yù)埋件安裝經(jīng)檢査合格后，安裝錨墊板、立模、穿鋼絞線，經(jīng)檢査確認(rèn)符合規(guī) 范要求后方可灌注混凝土。
② 張拉混凝土采用C50混凝土，由于張拉橫梁較短，混凝土灌注采用斜向分層、 一次成型的工藝(為傳統(tǒng)工藝)，采用插入式振搗?；炷翝仓戤吅笠獙摻g線前后拖動(dòng)，使其 在波紋管內(nèi)前后運(yùn)動(dòng)，避免由于管道漏漿堵管。
③張拉橫梁灌注完畢2小時(shí)后覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)以混凝土表面濕潤為準(zhǔn)。
3)、預(yù)應(yīng)力筋張拉、壓漿、封錨
① 當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到C50的標(biāo)準(zhǔn)，即可進(jìn)行張拉。張拉采用單端張拉，張拉以應(yīng)力控制 為主、伸長值控制為輔，進(jìn)行雙控。張拉結(jié)束后采用無齒鋸切斷鋼絞線，切斷后的鋼絞線外 露長度4cm士 lcm。
② 管道壓漿要求在張拉后3天內(nèi)完成，壓漿混凝土要求水灰比小于0.45， R28》40Mpa。 壓漿前24h先將一端的錨頭用水泥砂漿進(jìn)行封閉，從另 一端壓漿。
③ 待管道壓漿3 7天后，即可封錨。在封錨前，首先清理干凈錨墊板、混凝土表面浮漿 ，綁扎封錨鋼筋網(wǎng)片，安裝模板澆筑封錨混凝土。
權(quán)利要求
權(quán)利要求1一種先張法預(yù)應(yīng)力張拉橫梁，包括上橫梁和下橫梁，其特征在于所述上橫梁和下橫梁分別由綁扎鋼筋(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后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，其中在綁扎鋼筋(2)結(jié)構(gòu)的橫向中部安裝有鋼絞線錨固承壓鋼板(1)，在綁扎鋼筋(2)結(jié)構(gòu)的縱向上穿有波紋管(3)。
2.根據(jù)權(quán)力要求l所述的先張法預(yù)應(yīng)力張拉橫梁，其特征在于所述 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(gòu)成，所述鋼管的兩端分別伸出兩支撐板外。
3.根據(jù)權(quán)力要求l所述的先張法預(yù)應(yīng)力張拉橫梁，其特征在于所述 下橫梁多根鋼管(5)組成的組列的中心線位于橫梁水平中心線或位于橫梁中心線的上方。
4. 一種張拉橫梁的制作方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行1) 、承壓鋼板、預(yù)應(yīng)力筋預(yù)留孔道、鋼筋骨架綁扎① 制作張拉橫梁預(yù)制平臺，涂刷隔離劑，安裝鋼絞線錨固承壓鋼板和鋼絞線預(yù)留孔道 鋼管焊接成為整體；② 綁扎普通鋼筋、穿波紋管，最后安裝支點(diǎn)承壓鋼板，在橫梁的支點(diǎn)側(cè)和鋼絞線錨固承壓板側(cè)要綁扎數(shù)層鋼筋網(wǎng)片；2) 、立模、混凝土澆筑、養(yǎng)護(hù)① 鋼筋及預(yù)埋件安裝經(jīng)檢査合格后，安裝錨墊板、立模、穿鋼絞線，經(jīng)檢査確認(rèn)后方 可灌注混凝土；② 張拉混凝土采用C50混凝土，由于張拉橫梁較短，混凝土灌注采用斜向分層、 一次成 型的工藝，采用插入式振搗；混凝土澆筑完畢后將鋼絞線前后拖動(dòng)，使其在波紋管內(nèi)前后運(yùn) 動(dòng)，避免由于管道漏漿堵管；③ 張拉橫梁灌注完畢2小時(shí)后覆蓋并灑水養(yǎng)護(hù)，養(yǎng)護(hù)以混凝土表面濕潤為準(zhǔn)。3) 、預(yù)應(yīng)力筋張拉、壓漿、封錨①當(dāng)混凝土強(qiáng)度達(dá)到C50的標(biāo)準(zhǔn)，即可進(jìn)行張拉，張拉采用單端張拉，張拉以應(yīng)力控制為主、伸長值控制為輔，進(jìn)行雙控，張拉結(jié)束后采用無齒鋸切斷鋼絞線，切斷后的鋼絞線外 露長度4cm士 lcm;② 管道壓漿要求在張拉后3天內(nèi)完成，壓漿混凝土要求水灰比小于0.45， R28》40Mpa， 壓漿前24h先將一端的錨頭用水泥砂漿進(jìn)行封閉，從另 一端壓漿；③ 待管道壓漿3 7天后，即可封錨，在封錨前，首先清理干凈錨墊板、混凝土表面浮 漿，綁扎封錨鋼筋網(wǎng)片，安裝模板澆筑封錨混凝土。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種先張法預(yù)應(yīng)力張拉橫梁，所述上橫梁和下橫梁分別由綁扎鋼筋(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后張法預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)，其中在綁扎鋼筋(2)結(jié)構(gòu)的橫向中部安裝有鋼絞線錨固承壓鋼板(1)，在綁扎鋼筋(2)結(jié)構(gòu)的縱向上穿有波紋管(3)。本發(fā)明還公開了上述張拉橫梁的制作方法，本發(fā)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(chǎn)成本低，在大噸位情況下較鋼橫梁價(jià)格優(yōu)勢明顯。預(yù)應(yīng)力混凝土張拉橫梁較鋼橫梁價(jià)格低50％以上。按照常規(guī)預(yù)應(yīng)力混凝土構(gòu)件生產(chǎn)，生產(chǎn)制造相對簡單。
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(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
發(fā)明者蘭文峰, 溢 彭, 朱家穩(wěn), 李友明, 楊曉輝, 王國煒, 嘉 秦, 飚 羅, 錢紀(jì)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