CN106013810B - 一种先张法预应力张拉施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了预制梁施工技术领域，特别涉及一种先张法预应力张拉施工方法，其包括以下步骤：1）制作、布置张拉台座的各部件；2）将所有的钢绞线一端固定于张拉台座的固定端钢横梁上，另一端初步固定于张拉端活动钢横梁上；3）使用单束钢绞线张拉设备对每束钢绞线依次进行初步张拉；4）启动布置于张拉端固定钢横梁外侧的穿心式千斤顶，穿心式千斤顶带动牵引钢棒将张拉端活动钢横梁向外拉动，使钢绞线得到整体张拉；5）停止穿心式千斤顶的工作，保持张拉应力一段时间；6）浇筑混凝土、养护、脱模、放张，完成整个张拉过程。采用该方法极大简化了张拉工序，解决了两端同时张拉难以控制同步性的问题，过程简便易于操作。

Description

一种先张法预应力张拉施工方法

技术领域

本发明涉及预制梁施工技术领域，特别涉及一种先张法预应力张拉施工方法。

背景技术

先张法是为了提高钢筋混凝土构件的抗裂性能以及避免钢筋混凝土构件过早出现裂缝，而在混凝土构件预制过程中对其预先施加应力以提高构件性能的一种方法。通常在浇灌混凝土之前张拉钢筋的制作方法也称为先张法，它在工程建设中起着重要作用。

目前采用先张法制备预制梁时，使用的张拉台座结构比较复杂，如图1和图2所示，包括底板1和支承反力墙10，支承反力墙10布置于底板1两端，两端的支承反力墙10内侧还设置有张拉横梁9，张拉横梁9上连接有牵引钢棒8，牵引钢棒8穿过支承反力墙10并与布置于支承反力墙10外侧的穿心式千斤顶7连接，通过千斤顶7完成对钢绞线3的张拉，而且，在支承反力墙10和底板1上还设置有桩基11。针对这种复杂的张拉台座设计出一种可以保证预制梁质量同时结构又比较简单的张拉台座，如图3所示，取消了传统的支撑反力墙10，采用在底板1的两端布置传力柱2的结构方式，传力柱2两端活动布置有固定端钢横梁6和张拉端固定钢横梁4，传力柱2成为受力结构，从而不用在底板下增加桩基，结构极大简化，成本降低。

传统的穿心式张拉方法在进行张拉时，两端的牵引钢棒8穿过张拉横梁9和支承反力墙10，通过连接在牵引钢棒8上的穿心式千斤顶7拉动向外运动时，带动张拉横梁9向外移动，完成钢绞线的张拉。这种传统的穿心式张拉方法两边同时张拉，张拉时还需两端同时进行，同步性不好控制，而且由于需要在两端布置穿心式千斤顶7，操作时需要进行两端控制，张拉工序较为繁琐，同时，两端张拉会存在部分预应力损失的问题。

发明内容

本发明的目的在于：针对传统的张拉台座存在的结构复杂以及传统的穿心式张拉方法在张拉过程中存在的工序繁琐、同步性不好控制、预应力损失的问题，设计出了一种结构简单的新张拉台座，从而根据该新张拉台座提供一种先张法预应力张拉施工方法，该先张法预应力张拉施工方法可以简化张拉工序，克服两端同时张拉难以控制同步性的问题，而且预应力损失较小。

为了实现上述发明目的，本发明提供了以下技术方案：

一种先张法预应力张拉施工方法，包括以下步骤：

a、制作、布置张拉台座的各部件；

b、将所有的钢绞线一端固定于张拉台座的固定端钢横梁上，另一端初步固定于张拉端活动钢横梁上；

c、使用单束钢绞线张拉设备对单束钢绞线施加张拉应力，对每束钢绞线依次进行初步张拉，张拉完成后将其固定于张拉端活动钢横梁上，直至对所有的钢绞线完成初步张拉；

d、启动布置于张拉端固定钢横梁外侧的穿心式千斤顶，穿心式千斤顶带动牵引钢棒将张拉端活动钢横梁向外拉动，由于钢绞线固定于张拉端活动钢横梁上，所以钢绞线得到整体张拉；

e、张拉应力达到要求后，停止穿心式千斤顶的工作，保持张拉应力一段时间；

f、浇筑混凝土，保持一段时间的载荷，对混凝土进行养护、脱模，最后放张，完成整个张拉过程。

由于采取上述方式，制作和布置张拉台座的施工过程比较简单，只在张拉台座一端对钢绞线进行张拉，使用的张拉设备较少，工序比较简便 ，而且过程控制更容易，克服了两端同时张拉同步性较难控制的问题，有利于更好地控制张拉应力，使钢绞线的张拉质量高，同时，由于钢绞线的一端固定在钢横梁上，不发生相对移动，在对另一端进行张拉时，预应力损失较小。

优选的，在步骤a中，所述张拉台座为整体式的一串二长线结构形式。使用整体式结构可以保证张拉台座整体受力强度，使张拉台座在对钢绞线进行张拉时，不会发生变形等问题，一串二长线结构的形式，即在一条张拉台座上串联式布置两片预制梁，一次张拉可同时生产两片梁，可以有效提高施工效率和制梁进度。

优选的，在步骤b中，包括以下几个步骤：

b1、将钢绞线从固定端钢横梁的中间过线通道穿过，固定于固定端钢横梁的外侧。所述固定钢横梁为长方体结构，中间设置有过线通道，且其外侧还设置有用于固定钢绞线的分丝板，钢绞线从过线通道穿过钢横梁后固定于分丝板上；

b2、将钢绞线的另一端从张拉端活动钢横梁的过线通道穿过，初步固定于张拉端活动钢横梁的外侧。所述张拉端活动钢横梁为长方体结构，中间设置有过线通道，且其外侧还设置有用于固定钢绞线的分丝板，钢绞线从过线通道穿过张拉端活动钢横梁后初步固定于分丝板上。

采取上述方式，将钢绞线的两端均固定于钢横梁的分丝板上，分丝板与钢横梁接触面更大，有助于使钢横梁均匀承力，避免因受力不均发生局部损坏，将一端固定于固定端钢横梁，使其不发生相对移动和滑动，为单侧张拉做准备，同时，另一端初步固定于张拉端活动钢横梁，便于取下，提高后序对钢绞线进行单束张拉时的工作效率。

优选的，所述步骤c中，施加的张拉应力的大小为设定预应力的15%-25%，所述设定预应力为将钢绞线张拉到最终状态的应力大小。采取这种方式，完成对单束钢绞线的初步张拉，并且对全部的钢绞线均进行初步张拉，有利于提高张拉质量，并最终保证预制梁的质量工艺要求。

优选的，所述步骤d包括以下几个步骤：

启动布置于张拉端固定钢横梁外侧的穿心式千斤顶，穿心式千斤顶带动牵引钢棒将张拉端活动钢横梁向外拉动，由于钢绞线固定于张拉端活动钢横梁上，所以钢绞线得到整体张拉

d1、在张拉端固定钢横梁上布置两台穿心式千斤顶，将两台穿心式千斤顶均连接至牵引钢棒，牵引钢棒穿过张拉端活动钢横梁后与其固定；

d2、将两台穿心式千斤顶分别连接至两台张拉液压装置，并且将两台张拉液压装置连接至同步工作子站；

d3、操作同步工作子站，使钢绞线得到张拉，两台穿心式千斤顶同步移动且张拉应力相同，张拉应力的大小为设定预应力的15%-25%，所述设定预应力为将钢绞线张拉到最终状态的应力大小；

d4、持荷一段时间后，再操作同步工作子站，使钢绞线得到张拉，两台穿心式千斤顶同步移动且张拉应力相同，张拉应力的大小为设定预应力的100%，所述设定预应力为将钢绞线张拉到最终状态的应力大小。

采取上述方式，可以实现钢绞线的同步张拉，使每束钢绞线受到的张拉应力大致相同，并且可以较好地控制张拉应力的大小，采取多阶段张拉，使钢绞线先张拉至一定状态，然后再张拉至最终状态，可以最大程度保证钢绞线的张拉质量，得到符合工艺条件和工艺技术的预制梁。

优选的，步骤d2中，所述同步工作子站为用于对张拉液压装置进行压力控制的控制装置，使其对张拉液压装置施加的压力大小相同。

优选的，在步骤f中，包括以下步骤：

f1、浇筑混凝土，待钢绞线张拉到设计要求并持荷静停一段时间后，浇筑混凝土；

f2、养护、脱模，对浇筑好的梁体结构进行养护，待梁体结构强度满足设计要求后，拆除梁模板；

f3、放张，通过设置在张拉端的穿心式千斤顶缓慢分步释放张拉应力，实现分步放张。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

1、采用先张法预应力张拉施工方法制作预制梁，制作和布置张拉台座的施工过程比较简单，只在张拉台座一端对钢绞线进行张拉，使用的张拉设备较少，工序比较简便 ，而且过程控制更容易，克服了两端同时张拉同步性较难控制的问题，有利于更好地控制张拉应力，使钢绞线的张拉质量高，同时，由于钢绞线的一端固定在钢横梁上，不发生相对移动，在对另一端进行张拉时，预应力损失较小；

2、张拉台座采用整体式的一串二长线结构形式，保证张拉台座整体受力强度，使张拉台座在对钢绞线进行张拉时，不会发生变形等问题，一串二长线结构的形式，即在一条张拉台座上串联式布置两片预制梁，一次张拉可同时生产两片梁，可以有效提高施工效率和制梁进度；

3、先对单束钢绞线先进性张拉，并且对全部的钢绞线均进行初步张拉，有利于提高张拉质量，并最终保证预制梁的质量工艺要求；

4、设置两台穿心式千斤顶，且分别连接至两台张拉液压装置，两台张拉液压装置通过同步工作子站控制，同步工作子站对张拉液压装置施加的压力大小相同，采取这种方式，实现钢绞线的同步张拉，使每束钢绞线受到的张拉应力大致相同，并且可以较好地控制张拉应力的大小，同时，使钢绞线分阶段张拉，先张拉至一定状态，然后再张拉至最终状态，可以最大程度保证钢绞线的张拉质量，得到符合工艺条件和工艺技术的预制梁。

附图说明：

图1为现有的先张法张拉台座的结构示意图。

图2为图1的俯视图。

图3为本发明的先张法预应力张拉施工方法的张拉台座的结构示意图。

图4为图3中的固定端钢横梁的结构示意图。

图5为图4中安装分丝板后的固定端钢横梁的结构示意图。

图中标记：1-底板，2-传力柱，3-钢绞线，4-张拉端固定钢横梁，5-张拉端活动钢横梁，6-固定端钢横梁，7-穿心式千斤顶，8-牵引钢棒，9-张拉横梁，10-支承反力墙，11-桩基，12-过线通道，13-分丝板，14-预制梁。

具体实施方式

下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。

实施例

如图3-5所示，先张法预应力张拉施工方法，包括以下步骤：

a、制作、布置张拉台座的各部件。制作张拉台座，包括底板1和布置在底板1两侧的传力柱2，传力柱2与底板1为一体式结构，底板1和传力柱2为钢筋混凝土结构，传力柱2为条形结构，布置在传力柱2两端的张拉端固定钢横梁4和固定端钢横梁6为焊接而成的钢结构，在张拉前，张拉端固定钢横梁4和固定端钢横梁6放置在传力柱2两侧，与传力柱2和底板1均不连接。张拉端固定钢横梁4和张拉端活动钢横梁5之间使用牵引钢棒8连接，牵引钢棒8连接穿心式千斤顶7，穿心式千斤顶7布置于张拉端固定钢横梁4外侧。布置好张拉台座后，在张拉台座上铺设好梁模板，梁模板用于浇筑混凝土，形成预制梁14；

b、将所有的钢绞线3一端固定于张拉台座的固定端钢横梁6上，另一端初步固定于张拉端活动钢横梁5上，初步固定为不牢固连接，比较方便于取下；

c、使用单束钢绞线张拉设备对单束钢绞线施加张拉应力，对每束钢绞线依次进行初步张拉，张拉完成后将其固定于张拉端活动钢横梁5上，直至对所有的钢绞线完成初步张拉，单束钢绞线张拉设备为市面上通用的液压张拉装置，将初步固定于张拉端活动钢横梁上的钢绞线逐束取下后进行张拉，张拉完成后牢固固定于张拉端活动钢横梁5上原来的初步固定部位。此时，由于钢绞线已经经过张拉，固定端钢横梁6由于受拉贴紧固定于传力柱2的端部，张拉端固定钢横梁4受到牵引钢棒8的拉紧，也贴合压紧在传力柱2的另一端部；

d、启动布置于张拉端固定钢横梁4外侧的穿心式千斤顶7，穿心式千斤顶7带动牵引钢棒8将张拉端活动钢横梁5向外拉动，由于钢绞线3固定于张拉端活动钢横梁5上，所以钢绞线3得到整体张拉；

e、张拉应力达到要求后，停止穿心式千斤顶7的工作，保持张拉应力一段时间；达到设计要求后，应当立即停止张拉，避免出现钢绞线受力超过设计范围影响张拉质量；

f、浇筑混凝土，保持一段时间的载荷，对混凝土进行养护、脱模，最后放张，完成整个张拉过程。

由于采取上述方式，制作和布置张拉台座的施工过程比较简单，只在张拉台座一端对钢绞线进行张拉，使用的张拉设备较少，工序比较简便 ，而且过程控制更容易，克服了两端同时张拉同步性较难控制的问题，有利于更好地控制张拉应力，使钢绞线的张拉质量高，同时，由于钢绞线的一端固定在钢横梁上，不发生相对移动，在对另一端进行张拉时，预应力损失较小。

在步骤a中，所述张拉台座为整体式的一串二长线结构形式。使用整体式结构可以保证张拉台座整体受力强度，使张拉台座在对钢绞线进行张拉时，不会发生变形等问题，一串二长线结构的形式，即在一条张拉台座上串联式布置两片预制梁，一次张拉可同时生产两片梁，可以有效提高施工效率和制梁进度。

步骤b包括以下几个步骤：

b1、将钢绞线3从固定端钢横梁6的过线通道12穿过，固定于固定端钢横梁6的外侧。固定端钢横梁6为长方体结构，中间设置有过线通道12，且其外侧还设置有用于固定钢绞线3的分丝板13，钢绞线3从过线通道12穿过钢横梁后固定于分丝板上，分丝板为固定于钢横梁上的高强度钢板，上面设置有用于安装钢绞线的孔，分丝板贴合固定于钢横梁的受力面上，即垂直于过线通道的面上；

b2、将钢绞线3的另一端从张拉端活动钢横梁5的过线通道12穿过，初步固定于张拉端活动钢横梁5的外侧。所述张拉端活动钢横梁5为长方体结构，中间设置有过线通道12，且其外侧还设置有用于固定钢绞线的分丝板13，钢绞线3从过线通道12穿过张拉端活动钢横梁5后初步固定于分丝板13上。张拉端活动钢横梁5的结构与固定端钢横梁6的结构相同，长度尺寸相对更小，便于能放置在传力柱之间的空档处，张拉端活动钢横梁5上也设有分丝板13和过线通道12，钢绞线3从过线通道12穿过固定于分丝板13上。

采取上述方式，将钢绞线的两端均固定于钢横梁的分丝板上，分丝板与钢横梁接触面更大，有助于使钢横梁均匀承力，避免因受力不均发生局部损坏，将一端固定于固定端钢横梁，使其不发生相对移动和滑动，为单侧张拉做准备，同时，另一端初步固定于张拉端活动钢横梁，便于取下，提高后序对钢绞线进行单束张拉时的工作效率。

所述步骤c中，施加的张拉应力的大小为设定预应力的15%-25%，所述设定预应力为将钢绞线张拉到最终状态的应力大小。采取这种方式，完成对单束钢绞线的初步张拉，并且对全部的钢绞线均进行初步张拉，有利于提高张拉质量，并最终保证预制梁的质量工艺要求。

步骤d包括以下步骤：

d1、在张拉端固定钢横梁4上布置两台穿心式千斤顶7，将两台穿心式千斤顶7均连接至牵引钢棒8，牵引钢棒8穿过张拉端活动钢横梁5后与其固定；

d2、将两台穿心式千斤顶7分别连接至两台张拉液压装置，并且将两台张拉液压装置连接至同步工作子站；

d3、操作同步工作子站，使钢绞线得到张拉，两台穿心式千斤顶同步移动且张拉应力相同，张拉应力的大小为设定预应力的15%-25%，所述设定预应力为将钢绞线张拉到最终状态的应力大小；

d4、持荷一段时间后，再操作同步工作子站，使钢绞线得到张拉，两台穿心式千斤顶同步移动且张拉应力相同，张拉应力的大小为设定预应力的100%，所述设定预应力为将钢绞线张拉到最终状态的应力大小。

采取上述方式，可以实现钢绞线的同步张拉，使每束钢绞线受到的张拉应力大致相同，并且可以较好地控制张拉应力的大小，采取多阶段张拉，使钢绞线先张拉至一定状态，然后再张拉至最终状态，可以最大程度保证钢绞线的张拉质量，得到符合工艺条件和工艺技术的预制梁。

步骤d2中，所述同步工作子站为用于对张拉液压装置进行压力控制的控制装置，使其对张拉液压装置施加的压力大小相同。

步骤f包括以下步骤：

f1、待钢绞线张拉到设计要求并持荷静停一段时间后，浇筑混凝土，在预先安装好的梁模板上浇筑混凝土，待混凝土凝固到工艺要求时，得到预制梁14，此处所述的工艺要求为根据预制梁行业内确定的混凝土凝固强度；

f2、养护、脱模，对浇筑好的梁体结构进行养护，待梁体结构强度满足设计要求后，拆除梁模板；

f3、放张，通过设置在张拉端的穿心式千斤顶缓慢分步释放张拉应力，实现分步放张。

由于采取本先张法预应力张拉施工方法，制作和布置张拉台座的施工过程比较简单，只在张拉台座一端对钢绞线进行张拉，使用的张拉设备较少，工序比较简便 ，而且过程控制更容易，克服了两端同时张拉同步性较难控制的问题，有利于更好地控制张拉应力，使钢绞线的张拉质量高，同时，由于钢绞线的一端固定在钢横梁上，不发生相对移动，在对另一端进行张拉时，预应力损失较小。

Claims (6)

1.一种先张法预应力张拉施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、制作、布置张拉台座的各部件；

b、将所有的钢绞线一端固定于张拉台座的固定端钢横梁上，另一端初步固定于张拉端活动钢横梁上；

c、使用单束钢绞线张拉设备对单束钢绞线施加张拉应力，对每束钢绞线依次进行初步张拉，张拉完成后将其固定于张拉端活动钢横梁上，直至对所有的钢绞线完成初步张拉；

d、启动布置于张拉端固定钢横梁外侧的穿心式千斤顶，穿心式千斤顶带动牵引钢棒将张拉端活动钢横梁向外拉动，由于钢绞线固定于张拉端活动钢横梁上，所以钢绞线得到整体张拉；

e、张拉应力达到要求后，停止穿心式千斤顶的工作，保持张拉应力一段时间；

f、浇筑混凝土，保持一段时间的载荷，对混凝土进行养护、脱模，最后放张，完成整个张拉过程；

所述步骤d包括以下几个步骤：

d1、在张拉端固定钢横梁上布置两台穿心式千斤顶，将两台穿心式千斤顶均连接至牵引钢棒，牵引钢棒穿过张拉端活动钢横梁后与其固定；

d2、将两台穿心式千斤顶分别连接至两台张拉液压装置，并且将两台张拉液压装置连接至同步工作子站；

d3、操作同步工作子站，使钢绞线得到张拉，两台穿心式千斤顶同步移动且张拉应力相同，张拉应力的大小为设定预应力的15%-25%，所述设定预应力为将钢绞线张拉到最终状态的应力大小；

d4、持荷一段时间后，再操作同步工作子站，使钢绞线得到张拉，两台穿心式千斤顶同步移动且张拉应力相同，张拉应力的大小为设定预应力的100%，所述设定预应力为将钢绞线张拉到最终状态的应力大小。

2.根据权利要求1所述的先张法预应力张拉施工方法，其特征在于，在步骤a中，所述张拉台座为整体式的一串二长线结构形式。

3.根据权利要求1所述的先张法预应力张拉施工方法，其特征在于，步骤b包括以下步骤：

b1、将钢绞线从固定端钢横梁的中间过线通道穿过，固定于固定端钢横梁的外侧，所述固定端钢横梁为长方体结构，中间设置有过线通道，且其外侧还设置有用于固定钢绞线的分丝板，钢绞线从过线通道穿过固定端钢横梁后固定于分丝板上；

b2、将钢绞线的另一端从张拉端活动钢横梁的过线通道穿过，初步固定于张拉端活动钢横梁的外侧，所述张拉端活动钢横梁为长方体结构，中间设置有过线通道，且其外侧还设置有用于固定钢绞线的分丝板，钢绞线从过线通道穿过张拉端活动钢横梁后初步固定于分丝板上。

4.根据权利要求2或3所述的先张法预应力张拉施工方法，其特征在于，所述步骤c中，施加的张拉应力的大小为设定预应力的15%-25%，所述设定预应力为将钢绞线张拉到最终状态的应力大小。

5.根据权利要求3所述的先张法预应力张拉施工方法，其特征在于，步骤d2中，所述同步工作子站为用于对张拉液压装置进行压力控制的控制装置，使其对张拉液压装置施加的压力大小相同。

6.根据权利要求3所述的先张法预应力张拉施工方法，其特征在于，步骤f包括以下步骤：

f1、浇筑混凝土，待钢绞线张拉到设计要求并持荷静停一段时间后，浇筑混凝土；

f2、养护、脱模，对浇筑好的梁体结构进行养护，待梁体结构强度满足设计要求后，拆除梁模板；

f3、放张，通过设置在张拉端的穿心式千斤顶缓慢分步释放张拉应力，实现分步放张。