專利名稱：一種先張法預(yù)應(yīng)力箱梁的張拉及放張工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建筑構(gòu)件的張拉及放張工藝，更具體的說涉及一種先張法 預(yù)應(yīng)力箱梁的張拉及放張工藝。
背景技術(shù)：
我國從1958年開始研究和試制先張梁，但在配筋形式方面多采用直線配 筋，在預(yù)應(yīng)力的施加方面通常采用一端張拉，另一端在張拉前要設(shè)置好固定裝 置或安放好預(yù)應(yīng)力筋的放松裝置，也有采用兩端張拉的方法。張拉工藝方面， 有采用單根張拉和多根張拉，但由于張拉噸位小，所選用的千斤頂噸位比較小， 行程小，油路裝置壓力小，千斤頂在張拉過程中的保護(hù)支撐多采用鐵墊塊，工 效低；在放松預(yù)應(yīng)力方面，采用的方法有小噸位千斤頂先拉后松、砂箱放松、 滑楔放松和螺桿放松等，這些預(yù)應(yīng)力放松方法安全性不高，兩端同步性較差， 效率也比較低。而采用折線配筋的張拉及放張噸位達(dá)5200t的先張法預(yù)應(yīng)力混 凝土簡支梁的張拉及放張工藝，未見文獻(xiàn)報道。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種同時進(jìn)行直線、折線筋張拉及放張的新工藝，該 工藝可適用于放張噸位達(dá)52000kN的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的張拉及放張。 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是先張法預(yù)應(yīng)力箱梁臺座的張拉及放張工藝，包括以下步驟 (1)張拉工藝安裝箱梁的模板系統(tǒng)及導(dǎo)向裝置，穿束預(yù)應(yīng)力鋼絞線，包括直線預(yù)應(yīng)力鋼 絞線(簡稱直線筋)、折線預(yù)應(yīng)力筋鋼絞線(簡稱折線筋)，進(jìn)行摩阻測試，以 便準(zhǔn)確掌握張拉控制應(yīng)力；折線筋和直線筋均采用兩端同步分級張拉方式，按 照"單根初調(diào)、整體終拉"的張拉工藝施工，其張拉程序?yàn)橄瘸跽{(diào)直線筋， 再初調(diào)和張拉折線筋，最后張拉直線筋，具體如下
初始狀態(tài)觀測、初調(diào)直線筋至0. 2 o ( o為張拉控制應(yīng)力)、初調(diào)折線筋至0. 20、張拉折線筋至0.6(J、張拉折線筋至0.8。、張拉折線筋至l.Oo、張 拉直線筋至0. 3 o 、張拉直線筋至0. 6 o 、張拉直線筋至0. 8 a 、張拉直線筋至1. 0 o 、補(bǔ)足折線筋至1. 0 o 、結(jié)束張拉；(2)放張工藝-采用大噸位液壓千斤頂整體分級放張，并輔以螺旋支撐跟進(jìn)保護(hù)，其放張 程序?yàn)橄确艔堈劬€筋，再放張直線筋，具體如下 折線筋放張程序?yàn)檎劬€筋1. 0 o -1. 0MPa、試松螺栓支撐、放張至折線筋為1. 0 o +0. 5MPa時 以千斤頂頂松支撐螺桿、從1. 0 cj降到0. 6 o 、繼續(xù)降至折線筋0. 3 o 、折線筋 Oo、切割導(dǎo)向裝置；直線筋的放張程序?yàn)橹本€筋為l.Oo-l.OMPa、試松螺栓支撐、放張至直線筋為1.0。+0.5MPa 時以千斤頂頂松支撐螺桿、放張直線筋從1. 0 o降至直線筋0. 6 o 、繼續(xù)放張 至直線筋0.3。、直線筋0、結(jié)束；具體的張拉及放張工藝操作為 (1)張拉工藝a安裝箱梁的模板系統(tǒng)及導(dǎo)向裝置，穿束直線筋，直線筋從端模對應(yīng)處開 設(shè)的拉伸孔穿越端模，穿越下橫梁上設(shè)置的鋼管，采用M18-l單孔夾片工具錨 錨固于梁體兩端下橫梁6的錨墊板上；穿束折線筋，折線筋依次穿越端模上的 拉伸孔、梁體中部導(dǎo)向裝置上的導(dǎo)向輥、上橫梁上設(shè)置的鋼管，采用M15-l單 孔夾片工具錨錨固于梁體兩端上橫梁的錨墊板上；所述的上、下橫梁與梁體端 部之間分別安裝有液壓千斤頂，每個液壓千斤頂各自連接有一套液壓系統(tǒng)；b采用兩端同步分級張拉方式，按照"單根初調(diào)、整體終拉"的張拉工藝 施工，依次逐一初調(diào)直線筋、折線筋的所有預(yù)應(yīng)力筋采用YDC380—200型前 卡式千斤頂初調(diào)直線筋至0. 2 o ，采用YDC250—200型前卡式千斤頂初調(diào)折線 筋至0. 2 o ;c在箱梁的兩端分別采用YD600-180型液壓千斤頂分級整體終張拉所有預(yù)應(yīng)力筋張拉折線筋至0. 6 cj 、張拉折線筋至0. 8 o 、張拉折線筋至1. 0 o 、張 拉直線筋至0. 3 o 、張拉直線筋至0. 6 o 、張拉直線筋至0. 8 o 、張拉直線筋至 l.Ocr、補(bǔ)足折線筋至l.Oo、結(jié)束張拉； (2)放張工藝梁體混凝土灌筑、養(yǎng)護(hù)、放松模板系統(tǒng)后即可放張，采用大噸位液壓千斤 頂整體分級放張，包括折線筋放張、導(dǎo)向裝置切割和直線筋放張，并輔以螺旋 支撐跟進(jìn)保護(hù)，各預(yù)應(yīng)力筋的放張程序如下-折線筋的放張程序?yàn)?折線筋1. 0 o -1. 0MPa、試松螺栓支撐、放張至折線筋為1. 0 o +0. 5MPa時 以千斤頂頂松支撐螺桿、從1. 0 o降到0. 6 o 、繼續(xù)降至折線筋0. 3 o 、折線筋 Oo、切割導(dǎo)向裝置；直線筋的放張程序?yàn)橹本€筋為l.Oo-l.OMPa、試松螺栓支撐、放張至直線筋為1.0cj+0.5MPa 時以千斤頂頂松支撐螺桿、放張直線筋從1. 0 o降至直線筋0. 6 o 、繼續(xù)放張 至直線筋0.3Q、直線筋0、結(jié)束。上述張拉程序中，所述"單根初調(diào)、整體終拉"的張拉工藝操作如下 a單根初調(diào)折線筋兩端初調(diào)，順序從上到下初調(diào)；直線筋采用單端初調(diào)，順序從中間 向兩邊初調(diào)，直線筋調(diào)完一遍后，由于鋼橫梁產(chǎn)生變形，會導(dǎo)致中間部分鋼絞 線預(yù)應(yīng)力損失；初調(diào)前在中部鋼絞線和兩側(cè)鋼絞線安裝傳感器，觀測損失值， 如果損失超限，必須對中間部分鋼絞線補(bǔ)拉；b整體終張拉單根鋼絞線應(yīng)力初調(diào)完成后，進(jìn)行鋼絞線整體張拉在梁體兩端分別采用 千斤頂(如YD600—180型液壓千斤頂)同步分級張拉直至至1. 0 o ，在張拉的 過程中，螺栓保護(hù)支撐要不斷跟進(jìn)。布筋穿孔前，預(yù)應(yīng)力筋、鋼橫梁上相應(yīng)孔位可按設(shè)計順序編號標(biāo)識，以避 免出現(xiàn)眼孔錯位、交叉等問題，影響張拉；預(yù)應(yīng)力筋安裝自下而上，分列、分 層進(jìn)行，先穿直線預(yù)應(yīng)力筋，再穿折線預(yù)應(yīng)力筋；預(yù)應(yīng)力筋連同隔離套管在鋼
筋骨架完成后一并穿入就位，從而保證預(yù)應(yīng)力鋼絞線安裝符合設(shè)計位置要求。本發(fā)明的張拉及放張裝置包括制梁臺座和張拉體系兩部分制梁臺座由臺 座基礎(chǔ)、導(dǎo)向裝置以及模板系統(tǒng)構(gòu)成；張拉體系由張拉橫梁、傳力柱、千斤頂、 保護(hù)支撐構(gòu)成。其中所述模板系統(tǒng)包括底模、側(cè)模和端模，端模上按照設(shè)計開 設(shè)有穿束預(yù)應(yīng)力筋的拉伸孔，側(cè)模支撐于傳力柱的主體上，底模安放于臺座基 礎(chǔ)上；所述導(dǎo)向裝置通過預(yù)埋螺栓錨固于底模下的臺座基礎(chǔ)上，其上設(shè)置有穿 束折線筋的導(dǎo)向輥；所述傳力柱的端部與張拉橫梁之間安裝有液壓千斤頂和保 護(hù)支撐。所述傳力柱采用了下述設(shè)計A、傳力柱端部設(shè)計成為臺階狀，以便在臺階 上安裝張拉上橫梁，滿足箱梁折線筋的張拉；B、傳力柱端部擴(kuò)寬至2.5m，以便 安裝千斤頂和螺旋支撐；C、傳力柱采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，端部千斤頂作用位置 采用30mm厚鋼板、彈簧筋和4層鋼筋網(wǎng)片加強(qiáng)，以滿足箱梁52000kN張拉力而 不失穩(wěn)，并保證在52000kN張拉力下端部混凝土的局部承壓強(qiáng)度。所述張拉橫梁分為上、下橫梁，以保證直線筋和折線筋張拉時的不同方向 位移，并分別設(shè)置走形軌道。張拉橫梁材質(zhì)均為Q345C，采用鋼箱結(jié)構(gòu)，橫梁 裝配錨墊板，以滿足32m以下不同跨度不同預(yù)應(yīng)力筋根數(shù)先張箱梁施加預(yù)應(yīng)力。 下橫梁錨固直線筋，可承受40824KN的張拉力，采用雙箱形結(jié)構(gòu)組合而成，兩 箱形結(jié)構(gòu)采用厚拼接板和高強(qiáng)螺栓連接，下橫梁錨固的預(yù)應(yīng)力根數(shù)較多，在兩 鋼箱結(jié)構(gòu)之間設(shè)三排鋼管，便于穿束。上橫梁錨固折線筋，可承受10348KN的 張拉力，采用單箱截面，坡口焊。上橫梁底部安裝有滑道上擺，張拉時可沿傳 立柱上的預(yù)埋滑道移動，保證上橫梁兩端位移同步。所述張拉千斤頂包括前卡式千斤頂和液壓千斤頂，初調(diào)時采用前卡式千斤 頂，其中直線筋初調(diào)采用YDC380—200型前卡式千斤頂，折線筋初調(diào)采用 YDC250—200型前卡式千斤頂，以適應(yīng)初調(diào)時不同鋼絞線的構(gòu)造要求;整體張拉 及放張時采用YD600-180型液壓千斤頂，下橫梁每側(cè)為5個，共20個，上橫梁 每側(cè)l個，共4個。為保證千斤頂作業(yè)安全及張拉質(zhì)量，上、下橫梁與傳力柱之間每側(cè)千斤頂 四周設(shè)置四個支撐螺桿，兩端共計32個，稱為保護(hù)支撐。每完成一級張拉，鎖 定千斤頂，并及時旋緊支撐螺桿，避免千斤頂失效或因長時間支撐而產(chǎn)生泄壓 等意外發(fā)生。支撐螺桿采用42Ci"Mo合金結(jié)構(gòu)鋼、T型螺紋。上橫梁每個支撐螺
桿的設(shè)計承載能力為1500kN、下橫梁為6000kN。為保證千斤頂?shù)耐叫裕慷松?、下橫梁各采用1套泵站，全梁共采用4 套超高壓液壓系統(tǒng)泵站，每套泵站將兩臺BZ63-10油泵并聯(lián)供油，確保供油安 全和供油效率。下橫梁每端10臺、上橫梁每端2臺YD600—180型自鎖式液壓 千斤油頂，各油頂采用并聯(lián)回路供油，使用液控單向閥組成的連鎖回路，方便 實(shí)現(xiàn)任意位置上的鎖緊，確保張拉安全。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明選擇大噸位千斤頂，采用 "預(yù)應(yīng)力筋單根初調(diào)，千斤頂分級整體張拉，千斤頂整體分級放張，輔以螺旋 頂支撐跟進(jìn)保護(hù)"的張拉放張工藝，能夠滿足52000kN大噸位張拉力的張拉及 放張需要。張拉工藝采用單根初調(diào)、整體張拉的方式，采用單根初調(diào)，可使鋼 絞線初始應(yīng)力一致，預(yù)應(yīng)力鋼筋得到有效利用且使張拉作業(yè)更安全；采用整體 張拉的方式，則可避免單根張拉帶來的低效率、不安全等因素；放張工藝采用 大噸位千斤頂整體分級放張，并輔以螺旋支撐跟進(jìn)保護(hù)放張工藝，可保證箱梁 受力均衡、放張安全，提高放張效率。
圖1是本發(fā)明的終張拉程序示意圖；圖2是本發(fā)明的放張程序示意圖；圖3是本發(fā)明的張拉及放張裝置結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1-先張梁梁體，2-導(dǎo)向裝置，3-臺座基礎(chǔ)，4-傳力柱，5-張拉上橫 梁，6-張拉下橫梁，7-液壓千斤頂，8-折線預(yù)應(yīng)力筋，9-直線預(yù)應(yīng)力筋。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。 實(shí)施例(1)張拉工藝a安裝箱梁的模板系統(tǒng)及導(dǎo)向裝置，穿束直線筋，直線筋從端模對應(yīng)處開 設(shè)的拉伸孔穿越端模，穿越下橫梁上設(shè)置的鋼管，采用M18-l單孔夾片工具錨 錨固于梁體兩端下橫梁的錨墊板上;穿束折線筋，折線筋依次穿越端模上的拉 伸孔、梁體中部導(dǎo)向裝置上的導(dǎo)向輥、上橫梁上設(shè)置的鋼管，采用M15-1單孔 夾片工具錨錨固于兩端上橫梁的錨墊板上；所述的上、下橫梁與梁體端部之間
分別安裝有液壓千斤頂，每個液壓千斤頂各自連接有一套液壓系統(tǒng)；b采用兩端同步分級張拉方式，按照"單根初調(diào)、整體終拉"的張拉工藝施工，依次逐一初張拉直線筋、折線筋的所有預(yù)應(yīng)力筋采用YDC380—200型 前卡式千斤頂，按照從上到下的順序、兩端同時張拉直線筋至0.2 a ，采用 YDC250—200型前卡式千斤頂，按照從中間向兩邊的順序單端初調(diào)折線筋至0. 2 o;直線筋調(diào)完一遍后，觀測初調(diào)前在中部預(yù)應(yīng)力筋和兩側(cè)預(yù)應(yīng)力筋上安裝的 傳感器上的損失值，如果損失超限，必須對中間部分鋼絞線補(bǔ)拉；c在箱梁的兩端分別采用YD600-180型液壓千斤頂分級整體終張拉所有預(yù) 應(yīng)力筋張拉折線筋至0. 6 o 、張拉折線筋至0. 8 o 、張拉折線筋至1. 0 o 、張 拉直線筋至0. 3 o 、張拉直線筋至0. 6 o 、張拉直線筋至0. 8 o 、張拉直線筋至 l.Oo、補(bǔ)足折線筋至l.Oo、結(jié)束張拉； (2)放張工藝梁體混凝土灌筑、養(yǎng)護(hù)、放松模板系統(tǒng)后即可放張，包括折線筋放張、導(dǎo) 向裝置切割和直線筋放張，采用大噸位液壓千斤頂整體分級放張，并輔以螺旋 支撐跟進(jìn)保護(hù)放張工藝，各預(yù)應(yīng)力筋的放張程序如下折線筋的放張程序?yàn)?折線筋1. 0 o -1. OMPa、試松螺栓支撐、放張至折線筋為1. 0 o +0. 5MPa時 以千斤頂頂松支撐螺桿、從1. 0 o降到0. 6 o 、繼續(xù)降至折線筋0. 3 (T 、折線筋 Oo、切割導(dǎo)向裝置；直線筋的放張程序?yàn)橹本€筋為l.Oo-l.OMPa、試松螺栓支撐、放張至直線筋為L0o+0.5MPa 時以千斤頂頂松支撐螺桿、放張直線筋從1. 0 o降至直線筋0. 6 o 、繼續(xù)放張 至直線筋0.30、直線筋0、結(jié)束。
權(quán)利要求
1. 一種先張法預(yù)應(yīng)力箱梁的張拉及放張工藝，其特征在于包括以下步驟(1) 張拉工藝安裝箱梁的模板系統(tǒng)及導(dǎo)向裝置，穿束直線筋、折線筋，采用兩端同步分 級張拉方式，按照"單根初調(diào)、整體終拉"的張拉工藝施工，其張拉程序?yàn)?先初調(diào)直線筋，再初調(diào)和分級張拉折線筋，最后分級張拉直線筋;(2) 放張工藝采用大噸位千斤頂整體分級放張，并輔以螺旋支撐跟進(jìn)保護(hù)，其放張程序 為先放張折線筋，再放張直線筋。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的先張法預(yù)應(yīng)力箱梁的張拉及放張工藝，其特征在于 所述的張拉程序?yàn)槌跏紶顟B(tài)觀測、初調(diào)直線筋至0.20、初調(diào)折線筋至0.2o 、張拉折線筋至0. 6 o 、張拉折線筋至0. 8 o 、張拉折線筋至1. 0 o 、張拉直 線筋至0. 3 o 、張拉直線筋至0. 6 o 、張拉直線筋至0. 8 o 、張拉直線筋至1. 0o 、補(bǔ)足折線筋至1. 0 o 、結(jié)束張拉；所述的放張程序?yàn)檎劬€筋1. 0 o -1. 0MPa、試松螺栓支撐、放張至折線筋為1. 0 o +0. 5MPa時 以千斤頂頂松支撐螺桿、從1. 0 o降到0. 6 o 、繼續(xù)降至折線筋0. 3 o 、折線筋 Oo、切割導(dǎo)向裝置，直線筋為l.Oo-l.OMPa、試松螺栓支撐、放張至直線筋 為1. 0 o +0. 5MPa時以千斤頂頂松支撐螺桿、放張直線筋從1. 0 o降至直線筋 0. 6 o 、繼續(xù)放張至直線筋0. 3 o 、直線筋0、結(jié)束放張。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的先張法預(yù)應(yīng)力箱梁的張拉及放張工藝，其特征在于(1) 安裝箱梁的模板系統(tǒng)及導(dǎo)向裝置，穿束直線筋，直線筋從端模對應(yīng) 處開設(shè)的拉伸孔穿越端模，穿越下橫梁上設(shè)置的鋼管，用單孔夾片工具錨錨固 于梁體兩端下橫梁的錨墊板上；穿束折線筋，折線筋依次穿越端模上的拉伸孔、 梁體中部導(dǎo)向裝置上的導(dǎo)向輥、上橫梁上設(shè)置的鋼管，用單孔夾片工具錨錨固 于兩端上橫梁的錨墊板上；所述的上、下橫梁與梁體端部之間分別安裝有液壓 千斤頂，每個液壓千斤頂各自連接有一套液壓系統(tǒng)；(2) 按照"單根初調(diào)"的方式，依次逐一初調(diào)直線筋、折線筋的所有預(yù) 應(yīng)力筋采用前卡式千斤頂初調(diào)直線筋至0.2c，采用前卡式千斤頂初調(diào)折線 筋至0. 2 O ;(3) 按照"整體終拉"的方式，在箱梁的兩端分別采用液壓千斤頂分級 整體終張拉所有預(yù)應(yīng)力筋張拉折線筋至0. 6 o 、張拉折線筋至0. 8 o 、張拉 折線筋至1. 0 o 、張拉直線筋至0. 3 o 、張拉直線筋至0. 6 C7 、張拉直線筋至 0.8o、張拉直線筋至l.Oo、補(bǔ)足折線筋至l.Oo、結(jié)束張拉；(4) 梁體混凝土灌筑、養(yǎng)護(hù)、放松模板系統(tǒng)后即可放張，采用大噸位液 壓千斤頂整體分級放張，先放張折線筋、切割導(dǎo)向裝置，再放張直線筋，并輔 以螺旋支撐跟進(jìn)保護(hù)，各預(yù)應(yīng)力筋的放張程序如下折線筋1.0。 -1. 0MPa、試松螺栓支撐、放張至折線筋為1. 0 o +0. 5MPa時 以千斤頂頂松支撐螺桿、從1. 0 o降到0. 6 o 、繼續(xù)降至折線筋0. 3 o 、折線筋 Oo、切割導(dǎo)向裝置，直線筋為1.0。-1.0MPa、試松螺栓支撐、放張至直線筋 為1. 0 o +0. 5MPa時以千斤頂頂松支撐螺桿、放張直線筋從1. 0 o降至直線筋 0.6o、繼續(xù)放張至直線筋0. 3 o 、直線筋0、放張結(jié)束。 4.根據(jù)權(quán)利要求1、 2或3任一項(xiàng)所述的先張法預(yù)應(yīng)力箱梁的張拉及放張工藝， 其特征在于所述"單根初調(diào)、整體終拉"的張拉工藝操作如下(1) 單根初調(diào)折線筋兩端初調(diào)，順序從上到下初調(diào)；直線筋采用單端初調(diào)，順序從中間 向兩邊初調(diào)；(2) 整體終張拉在梁體兩端分別采用液壓千斤頂同步分級張拉直至至1. 0 o ，在張拉的過 程中，螺栓保護(hù)支撐要不斷跟進(jìn)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種同時進(jìn)行直線、折線筋張拉及放張的新工藝，其技術(shù)方案為穿束預(yù)應(yīng)力鋼絞線后，采用兩端同步分級張拉方式，先初調(diào)直線筋，再初調(diào)和張拉折線筋，最后張拉直線筋；采用大噸位液壓千斤頂整體分級放張，并輔以螺旋支撐跟進(jìn)保護(hù)放張工藝，先放張折線筋，再放張直線筋。本發(fā)明選擇大噸位千斤頂，采用“預(yù)應(yīng)力筋單根初調(diào)，千斤頂分級整體張拉，千斤頂整體分級放張，輔以螺旋頂支撐跟進(jìn)保護(hù)”的張拉及放張工藝，可避免單根張拉帶來的低效率、不安全等因素，可保證箱梁受力均衡、放張安全，提高放張效率，可適用于放張噸位達(dá)52000kN的先張法預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁的張拉及放張。
文檔編號E04G21/12GK101122175SQ20071004990
公開日2008年2月13日 申請日期2007年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月31日
發(fā)明者周文武, 周玉興, 孫祖紅, 強(qiáng) 王, 超 申, 東 袁, 鄒宏偉, 鐘衛(wèi)翔, 鐘士全, 偉 韓 申請人:中鐵二局股份有限公司