CN110253752B - 基于先张法的预应力构件施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于预应力工程施工领域，具体设计一种基于先张法的预应力构件施工方法，包括以下步骤：S1、根据混凝土构件的长度需要准备对应的预应力筋；S2、在预应力筋的张拉端连接连接装置，该连接装置与张拉机构连接；当混凝土构件在两个以上时，相邻预应力筋之间也通过连接装置连接；S3、对预应力筋进行张拉；S4、在每根预应力筋上浇筑对应的混凝土构件；S5、待混凝土构件达到设计强度后放松预应力筋，再拆除所有连接装置。该方法通过连接器将多段预应力筋连接张拉，避免了多余预应力筋的产生，达到降低损耗的目的。

Description

基于先张法的预应力构件施工方法

技术领域

本发明属于预应力工程施工领域，具体设计一种基于先张法的预应力构件施工方法。

背景技术

预应力在提高构件的承载力、减小截面尺寸、降低钢材用量、防治构件开裂等多方面的优势，使它在桥梁、水工、建筑等工程行业得到广泛应用。预制构件尺寸、形式、所用预应力钢材（如钢绞线、精轧螺纹钢、冷拉钢筋等）的多样化。

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。先张法具体是在浇筑混凝土前张拉预应力筋，并将张拉的预应力筋临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土强度达到不低于混凝土设计强度值的75%，保证预应力筋与混凝土有足够的粘结时，放松预应力筋，借助于混凝土与预应力筋的粘结，对混凝土施加预应力的施工工艺。先张法一般仅适用于生产中小型构件，在固定的预制厂生产。先张法生产构件可采用长线台座法，一般台座长度在50～150m之间，采用一根通长的预应力筋（即50～150m），首先在通长的预应力筋两端张拉，再在该预应力筋上浇筑混凝土构件，待混凝土达到设计强度值时放松预应力筋，最后在根据混凝土构件两端需要留出的预应力筋的长度将多余的预应力筋截掉（如图2所示）。由于每个工程需要预应力构件施工的地方很多，因此会截掉非常多的多余预应力筋，损耗高。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种基于先张法的预应力构件施工方法，该方法通过连接器将多段预应力筋连接张拉，避免了多余预应力筋的产生，达到降低损耗的目的。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种基于先张法的预应力构件施工方法，其特征在于：

S1、根据混凝土构件的长度需要准备对应的预应力筋；

S2、在预应力筋的张拉端连接连接装置，该连接装置与张拉机构连接；当混凝土构件在两个以上时，相邻预应力筋之间也通过连接装置连接；

S3、对预应力筋进行张拉；

S4、在每根预应力筋上浇筑对应的混凝土构件；

S5、待混凝土构件达到设计强度后放松预应力筋，再拆除所有连接装置。

进一步地，所述连接装置包括两个用于与预应力筋连接的连接器，两个连接器之间通过连接筋连接。

进一步地，所述连接器包括两个保持一定间距布置的中空限位钢环，两个中空限位钢环之间通过若干连接钢板焊接连接；所述中空限位钢环沿直径切割成两个半环型结构，两个半环型结构通过卡箍固定。

进一步地，所述连接器还包括使用时位于连接器内部的端部连接装置，所述端部连接装置包括套在预应力筋或连接筋端部的限位块，和固定在预应力筋或连接筋端头的固定件；使用时所述限位块的一端面抵在中空限位钢环的内侧端面上，所述预应力筋位于中空限位钢环内。

进一步地，所述端部连接装置上还设有对中机构，所述对中机构包括套管，所述套管内部的两端分别设有第一弹片和第二弹片；所述第一弹片和第二弹片均为三个以上，周向均匀布置；所述套管套在端部连接装置上，所述第一弹片向中部挤压限位块，所述第二弹片向中部挤压固定件。

进一步地，所述中空限位钢环和限位块的接触面为相互配合的凹凸锥面。

进一步地，所述固定件为加强墩粗头、高强螺母或钢绞线夹片，分别匹配冷拉钢筋、精轧螺纹钢或钢绞线。

进一步地，所述步骤S2中预应力筋连接完成后，再在每个连接装置处设置一个将连接装置包围起来的防护装置。

进一步地，所述防护装置包括上下布置的顶部矩形框架和底部矩形框架，顶部矩形框架和底部矩形框架的四个角处均穿插有支撑钢立柱；所述支撑钢立柱的底部设有行走轮，所述支撑钢立柱的顶端设有第一限位钢板；所述支撑钢立柱上第一限位钢板和顶部矩形框架之间设有吸能缓冲弹簧，所述支撑钢立柱上还设有第二限位钢板，所述第二限位钢板位于顶部矩形框架下方用于支撑顶部矩形框架；所述支撑钢立柱上位于底部矩形框架下方处设有底部限位拉杆，使用时底部限位拉杆穿过底模系统进行限位固定；所述顶部矩形框架上设有顶部盖板，所述顶部盖板一侧与顶部矩形框架通过铰链连接；所述顶部矩形框架和底部矩形框架的前后两侧各设有一滑槽，滑槽内插有定位钢板，所述定位钢板下部设有与预应力筋相匹配的定位槽；所述顶部矩形框架和底部矩形框架的左右两侧均设有钢丝网。

进一步地，所述防护装置还包括用于限制行走轮移动的固定轮卡。

本发明的有益效果为：

1、本发明通过连接器将多段预应力筋连接张拉，避免了多余预应力筋的产生，达到降低损耗的目的。本发明通过连接器将预应力筋和张拉装置进行连接，以及相邻构件之间预应力筋进行连接，并且配有可移动的安全防护装置，都可以重复利用，提高利用率及施工过程中的安全性。可优化先张法预应力的施工，适用于各种规格型号的预应力钢材先张法的连接施工。并且在防护装置两端设置定位钢板，可对预应力筋进行初步定位，降低安全风险。

2、使用简便，安拆迅速，无需机械配合。

3、配有行走及制动装置，使用非常灵活，可根据实际情况，随时移动至使用位置。

4、适用性强，配备各种型号的端部连接装置，适用于常用的各种型号材质的预应力筋。

5、可大幅度降低预应力钢材的损耗，降低成本，节能减排。

附图说明

图1为本发明中施工方法的示意图。

图2为现有技术中预应力构件施工方法的示意图。

图3为连接器的结构示意图。

图4为图3中连接器的A-A向示意图。

图5为连接器两端分别与预应力筋和连接筋连接时的示意图。

图6为端部连接装置的示意图一。

图7为端部连接装置的示意图二。

图8为端部连接装置的示意图三。

图9为对中机构的截面示意图。

图10为对中机构的端面示意图。

图11为端部连接装置与对中机构连接时的（截面）示意图。

图12为防护装置的正面示意图。

图13为防护装置的侧面示意图。

图14为防护装置的俯视示意图。

图中：1、预应力筋；2、混凝土构件；3、连接器；4、连接筋；5、端部连接装置；6、对中机构；

31、中空限位钢环；32、连接钢板；33、卡箍；

51、限位块；52、加强墩粗头；53、高强螺母；54、钢绞线夹片；

61、套管；62、第一弹片；63、第二弹片；

701、底部矩形框架；702、顶部矩形框架；703、支撑钢立柱；704、行走轮；705、第一限位钢板；706、吸能缓冲弹簧；707、第二限位钢板；708、底部限位拉杆；709、定位钢板；710、顶部盖板；711、定位槽；712、铰链；713、拉手；714、滑槽；715、钢丝网；716、固定轮卡。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，下面结合实施例和附图对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例一

如图1所示，一种基于先张法的预应力构件施工方法：

S1、根据混凝土构件2的长度需要准备对应的预应力筋1；

S2、在预应力筋1的张拉端连接连接装置，该连接装置与张拉机构连接；当混凝土构件2在两个以上时（即当预应力筋1在两根以上时，位于最外侧的预应力筋1的外端为张拉端），相邻预应力筋1之间也通过连接装置连接；

S3、对预应力筋1进行张拉；

S4、在每根预应力筋1上浇筑对应的混凝土构件2；

S5、待混凝土构件2达到设计强度后放松预应力筋1，再拆除所有连接装置。

如图3、4所示，连接装置包括两个用于与预应力筋1连接的连接器3，两个连接器3之间通过连接筋（优选为精轧螺纹钢）连接。所述连接器3包括两个保持一定间距布置的中空限位钢环31，两个中空限位钢环31之间通过若干连接钢板32焊接连接；所述中空限位钢环31沿直径切割成两个半环型结构，两个半环型结构通过卡箍33固定。

如图5、6、7、8所示，所述连接器3还包括使用时位于连接器3内部的端部连接装置5，所述端部连接装置5包括套在预应力筋1或连接筋4端部的限位块51，和固定在预应力筋1或连接筋4端头的固定件；使用时所述限位块51的一端面抵在中空限位钢环31的内侧端面上，所述预应力筋1位于中空限位钢环31内。

如图5、9、10、11所示，所述端部连接装置5上还设有对中机构6，所述对中机构6包括套管61，所述套管61内部的两端分别设有第一弹片62和第二弹片63；所述第一弹片62和第二弹片63均为三个以上（图中为四个），周向均匀布置；所述套管61套在端部连接装置5上，所述第一弹片62向中部挤压限位块51，所述第二弹片63向中部挤压固定件（第一弹片62和第二弹片63共同将端部连接装置5抵在正中间，保证连接器3两端的预应力筋1和/或连接筋4同轴）。

如图5所示，使用时，将两个半环型结构拆开，将带有端部连接装置5和对中机构6的预应力筋1夹住，在通过卡箍33固定。

如图5结合9、10、11所示，所述中空限位钢环31和限位块51的接触面为相互配合的凹凸锥面（起到对中的作用）。

如图6、7、8所示，所述固定件为加强墩粗头52、高强螺母53或钢绞线夹片54，分别匹配冷拉钢筋、精轧螺纹钢或钢绞线。

实施例二

本实施例与实施例一的区别在于所述步骤S2中预应力筋1连接完成后，再在每个连接装置处设置一个将连接装置包围起来的防护装置。

如图12、13、14所示，所述防护装置包括上下布置的顶部矩形框架702和底部矩形框架701，顶部矩形框架702和底部矩形框架701的四个角处均穿插有支撑钢立柱703；所述支撑钢立柱703的底部设有行走轮704，所述支撑钢立柱703的顶端设有第一限位钢板705；所述支撑钢立柱703上第一限位钢板705和顶部矩形框架702之间设有吸能缓冲弹簧706，所述支撑钢立柱703上还设有第二限位钢板707，所述第二限位钢板707位于顶部矩形框架702下方用于支撑顶部矩形框架702；所述支撑钢立柱703上位于底部矩形框架701下方处设有底部限位拉杆708，使用时底部限位拉杆708穿过底模系统进行限位固定；所述顶部矩形框架702上设有顶部盖板710，所述顶部盖板710一侧与顶部矩形框架702通过铰链712连接（所述顶部盖板710还设有拉手713）；所述顶部矩形框架702和底部矩形框架701的前后两侧各设有一滑槽714，滑槽714内插有定位钢板709，所述定位钢板709下部设有与预应力筋1相匹配的定位槽711；所述顶部矩形框架702和底部矩形框架701的左右两侧均设有钢丝网715。所述防护装置还包括用于限制行走轮704移动的固定轮卡716。

使用时，待所有连接器3都连接好后，将防护装置加设在连接器3处，通过底部限位拉杆708穿过底模系统进行限位固定；定位钢板709插在滑槽714内，定位槽711将预应力筋1卡住限位；行走轮704方便移动，通过固定轮卡716限制住位置；待预应力施工完成后，打开顶部盖板710，拆除连接器3，撤走防护装置到下一处施工。

以上说明仅为本发明的应用实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等效变化，仍属本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种基于先张法的预应力构件施工方法，其特征在于：

S1、根据混凝土构件（2）的长度需要准备对应的预应力筋（1）；

S2、在预应力筋（1）的张拉端连接连接装置，该连接装置与张拉机构连接；当混凝土构件（2）在两个以上时，相邻预应力筋（1）之间也通过连接装置连接；

S3、对预应力筋（1）进行张拉；

S4、在每根预应力筋（1）上浇筑对应的混凝土构件（2）；

S5、待混凝土构件（2）达到设计强度后放松预应力筋（1），再拆除所有连接装置；

其中，所述连接装置包括两个用于与预应力筋（1）连接的连接器（3），两个连接器（3）之间通过连接筋连接；所述连接器（3）包括两个保持一定间距布置的中空限位钢环（31），两个中空限位钢环（31）之间通过若干连接钢板（32）焊接连接；所述中空限位钢环（31）沿直径切割成两个半环型结构，两个半环型结构通过卡箍（33）固定。

2.根据权利要求1所述的基于先张法的预应力构件施工方法，其特征在于：所述连接器（3）还包括使用时位于连接器（3）内部的端部连接装置（5），所述端部连接装置（5）包括套在预应力筋（1）或连接筋（4）端部的限位块（51），和固定在预应力筋（1）或连接筋（4）端头的固定件；使用时所述限位块（51）的一端面抵在中空限位钢环（31）的内侧端面上，所述预应力筋（1）位于中空限位钢环（31）内。

3.根据权利要求2所述的基于先张法的预应力构件施工方法，其特征在于：所述端部连接装置（5）上还设有对中机构（6），所述对中机构（6）包括套管（61），所述套管（61）内部的两端分别设有第一弹片（62）和第二弹片（63）；所述第一弹片（62）和第二弹片（63）均为三个以上，周向均匀布置；所述套管（61）套在端部连接装置（5）上，所述第一弹片（62）向中部挤压限位块（51），所述第二弹片（63）向中部挤压固定件。

4.根据权利要求3所述的基于先张法的预应力构件施工方法，其特征在于：所述中空限位钢环（31）和限位块（51）的接触面为相互配合的凹凸锥面。

5.根据权利要求2所述的基于先张法的预应力构件施工方法，其特征在于：所述固定件为加强墩粗头（52）、高强螺母（53）或钢绞线夹片（54），分别匹配冷拉钢筋、精轧螺纹钢或钢绞线。

6.根据权利要求1所述的基于先张法的预应力构件施工方法，其特征在于：所述步骤S2中预应力筋（1）连接完成后，再在每个连接装置处设置一个将连接装置包围起来的防护装置。

7.根据权利要求6所述的基于先张法的预应力构件施工方法，其特征在于：所述防护装置包括上下布置的顶部矩形框架（702）和底部矩形框架（701），顶部矩形框架（702）和底部矩形框架（701）的四个角处均穿插有支撑钢立柱（703）；所述支撑钢立柱（703）的底部设有行走轮（704），所述支撑钢立柱（703）的顶端设有第一限位钢板（705）；所述支撑钢立柱（703）上第一限位钢板（705）和顶部矩形框架（702）之间设有吸能缓冲弹簧（706），所述支撑钢立柱（703）上还设有第二限位钢板（707），所述第二限位钢板（707）位于顶部矩形框架（702）下方用于支撑顶部矩形框架（702）；所述支撑钢立柱（703）上位于底部矩形框架（701）下方处设有底部限位拉杆（708），使用时底部限位拉杆（708）穿过底模系统进行限位固定；所述顶部矩形框架（702）上设有顶部盖板（710），所述顶部盖板（710）一侧与顶部矩形框架（702）通过铰链（712）连接；所述顶部矩形框架（702）和底部矩形框架（701）的前后两侧各设有一定位钢板（709），所述定位钢板（709）下部设有与预应力筋（1）相匹配的定位槽（711）；所述顶部矩形框架（702）和底部矩形框架（701）的左右两侧均设有钢丝网（715）。

8.根据权利要求7所述的基于先张法的预应力构件施工方法，其特征在于：所述防护装置还包括用于限制行走轮（704）移动的固定轮卡（716）。

Images