CN110468727B - 节段梁临时预应力张拉台座与吊点一体化结构及施工方法 - Google Patents
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Abstract
一种节段梁临时预应力张拉台座与吊点一体化结构及施工方法，结构包括安装于节段梁上的临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，临时预应力张拉台座与吊点一体化结构包括安装于节段梁上的底板、安装于底板上的临时预应力张拉台座机构和安装于底板上的吊装孔机构，临时预应力张拉台座机构包括横桥向安装于底板上的一对锚板，吊装孔机构包括顺桥向安装于底板上的一对带吊装孔肋板，两锚板板面相对，两带吊装孔肋板板面也相对且位于两锚板之间，两带吊装孔肋板两端分别与对应端的锚板连接，带吊装孔肋板的上端中间开设有吊装孔，两带吊装孔肋板上的吊装孔位置相对，锚板上开设有供临时预应力螺纹钢筋穿过的穿束孔，两锚板上的穿束孔位置相对。
Description
技术领域
本发明涉及节段梁领域，具体涉及一种节段梁临时预应力张拉台座与吊点一体化结构及施工方法。
背景技术
在现代桥梁建设过程中，节段预制拼装技术以其经济、高效、环保等众多优势得到了越来越多的应用和推广。预制节段在预制场制作，后期运至桥位现场进行拼装。拼装过程包括起吊、试拼、涂抹环氧树脂胶、张拉临时预应力、通孔、张拉永久预应力、管道灌浆等多道工序。节段涂抹环氧胶后，胶接缝处需要施加一定的临时预压力使环氧树脂胶在有压力的状态下固化。
目前用于施加临时预应力的锚固台座主要有混凝土台座和钢台座两种。节段梁的吊装则主要利用在节段预制梁体上预留的吊装孔进行，吊装孔通常设置在节段梁的顶板上，后期吊装完成后需要进行封堵。节段吊装孔和临时张拉台座通常单独设置，分别用于节段吊装和节段拼装时张拉临时预应力之用，预制节段上需预留较多的孔道，在钢筋绑扎、安装预应力管道时要避开这些孔道，无法避开时节段梁钢筋还需要截断，且需要设置螺旋筋或加强钢筋网进行局部加强，既增加了节段梁施工时的难度，影响了节段梁钢筋的完整性，又增加了后期孔道封堵的工作量，若孔道封堵质量较差，在后期运营期间会增加桥面渗水的风险。
发明内容
针对传统的节段预制拼装桥梁施工时存在的这些问题，设计者期待在传统节段梁施工方法的基础上进行优化，提出一种既能满足节段梁吊装和施加临时预应力施工要求、传力明确、构造简单、受力性能良好，且能提高材料利用率、减少节段梁预制时预留孔道数量、降低工程造价、减少施工现场工作量的临时预应力张拉台座与吊点一体化结构。本发明的技术方案如下：
作为本发明的第一方面，提供一种节段梁临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，包括安装于节段梁上的临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，所述临时预应力张拉台座与吊点一体化结构包括安装于节段梁上的底板、安装于所述底板上的临时预应力张拉台座机构和安装于所述底板上的吊装孔机构，所述临时预应力张拉台座机构包括横桥向安装于所述底板上的一对锚板，所述吊装孔机构包括顺桥向安装于所述底板上的一对带吊装孔肋板，两锚板板面相对，两带吊装孔肋板板面也相对且位于两锚板之间，两带吊装孔肋板两端分别与对应端的锚板连接，两带吊装孔肋板与两锚板围成一个矩形，所述带吊装孔肋板的上端开设有吊装孔，两带吊装孔肋板上的吊装孔位置相对，所述锚板上开设有供临时预应力螺纹钢筋穿过的穿束孔，两锚板上的穿束孔位置相对。
进一步地，所述临时预应力张拉台座机构还包括临时预应力螺纹钢筋、锚垫板和紧固螺母，所述临时预应力螺纹钢筋穿过两锚板上的穿束孔后于两锚板端通过所述紧固螺母固定于所述锚板上，所述锚垫板位于所述紧固螺母与锚板之间。
进一步地，所述吊装孔机构还包括吊装孔加劲板，所述吊装孔加劲板具有与所述吊装孔相同大小或略大的通孔，所述吊装孔加劲板安装于所述带吊装孔肋板的两面且其通孔与所述吊装孔同轴。
进一步地，所述吊装孔机构还包括加强肋，所述加强肋安装于所述吊装孔加劲板与底板的连接处，并同时与所述吊装孔加劲板和底板连接。
进一步地，所述底板与节段梁之间垫有橡胶板。
进一步地，所述底板通过螺栓固定于所述节段梁上，
进一步地，所述节段梁为节段预制拼装梁，所述节段预制拼装梁中预埋有多个具有内外螺纹的套筒，所述套筒的上开口位于所述节段预制拼装梁的上表面，所述底板上开设有与所述套筒数量及位置相对应的安装孔，通过螺栓穿过所述安装孔与所述套筒内螺纹连接，从而将底板所述节段预制拼装梁上，所述螺栓的螺头与安装孔之间垫有弹簧垫圈。
进一步地，所述套筒的下端外壁上连接有多个锚筋，所述套筒的底部开口采用封底钢板封底。
作为本发明的第二方面，提供一种节段梁的施工方法，其特征在于，所述方法包括：
预制如权利要求1-8任一项所述的临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，将所述临时预应力张拉台座与吊点一体化结构运输至施工现场并安装于现场节段梁上；
通过临时预应力张拉台座与吊点一体化结构上的吊装孔与现场起吊设备连接，将节段梁吊起，进行节段梁试拼，并在试拼合格后在接缝处涂抹环氧树脂胶；
将临时预应力螺纹钢筋穿过穿束孔，并在临时预应力张拉完后通过紧固螺母和锚垫板进行锚固，以在节段梁胶接缝之间提供一定的临时预压力；
待节段梁永久预应力张拉完后，进行节段梁孔道灌浆，之后可拆除节段梁上的临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，在套筒内填充预应力管道压浆料拆除时机以滞后两个预制拼装节段为宜，拆除后采用预应力管道压浆料、支座灌浆料或与梁体同等级的微膨胀混凝土进行套筒孔的封堵处理。
本发明具有以下有益效果：
1.相对于传统的临时预应力张拉台座和节段吊装孔单独设置，应用了本发明的节段梁可以取消节段吊装孔，从而可相应取消吊装孔处加强钢筋，大大提高了节段梁梁体钢筋的完整性，减少钢筋用量及后期节段梁孔道封堵工作量。
2、临时预应力张拉台座与吊点一体化结构可以拆卸和倒用，且可与节段梁预制同时进行，可以节省工期，减少材料用量。
3、套筒和锚筋位于预制节段内，不需要单独进行防腐处理，也不用在模板上开孔，可以提高模板的整体性，减少模板加工改造的工作量。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种节段梁临时预应力张拉台座与吊点一体化结构横桥向结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种节段梁临时预应力张拉台座与吊点一体化结构顺桥向结构示意图；
图3为本发明实施例提供的一种节段梁临时预应力张拉台座与吊点一体化结构俯视结构示意图；
图4为本发明实施例提供的加劲肋结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种套筒及锚筋的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的套筒结构示意图。
附图标记说明：1、锚筋，2、封底钢板，3、套筒，4、橡胶板，5、底板，6、锚板，7、带吊装孔肋板，8、吊装孔加劲板，9、吊装孔，10、锚垫板，11、穿束孔，12、紧固螺母，13、临时预应力螺纹钢筋，14、螺栓，15加强肋，16、防护帽。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-4所示，作为本发明的第一实施例，提供一种节段梁临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，其特征在于，包括安装于节段梁上的临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，所述临时预应力张拉台座与吊点一体化结构包括安装于节段梁上的底板5、安装于所述底板5上的临时预应力张拉台座机构和安装于所述底板5上的吊装孔机构，所述临时预应力张拉台座机构包括横桥向安装于所述底板5上的一对锚板6，所述吊装孔机构包括顺桥向安装于所述底板5上的一对带吊装孔肋板7，两锚板6板面相对，两带吊装孔肋板7板面也相对且位于两锚板6之间，两带吊装孔肋板7两端分别与对应端的锚板6连接，两带吊装孔肋板7与两锚板6围成一个矩形，所述带吊装孔肋板7的上端中间开设有吊装孔9，两带吊装孔肋板7上的吊装孔9位置相对，所述锚板6上开设有供临时预应力螺纹钢筋13穿过的穿束孔11，两锚板6上的穿束孔11位置相对。
其中，所述底板5、锚板6、带吊装孔肋板7均为钢板，锚板6与带吊装孔肋板7之间的连接采用焊接连接。
优选地，所述临时预应力张拉台座机构还包括临时预应力螺纹钢筋13、锚垫板10和紧固螺母12，所述临时预应力螺纹钢筋13穿过两锚板6上的穿束孔11后于两锚板6端通过所述紧固螺母12固定于所述锚板6上，所述锚垫板10位于所述紧固螺母12与锚板6之间。
优选地，所述吊装孔机构还包括吊装孔加劲板8，所述吊装孔加劲板8具有与所述吊装孔9相同大小或略大的通孔，所述吊装孔加劲板8安装于所述带吊装孔肋板7的两面且其通孔与所述吊装孔9同轴。
优选地，所述吊装孔机构还包括加强肋15，所述加强肋15安装于所述吊装孔加劲板8与底板5的连接处，并同时与所述吊装孔加劲板8和底板5连接。
优选地，所述底板5与节段梁之间垫有橡胶板4，可增加底板5与混凝土梁体之间的摩擦力，又可起到一定的调平作用。
优选地，所述底板5通过螺栓14固定于所述节段梁上，
优选地，所述节段梁为节段预制拼装梁，所述节段预制拼装梁中预埋有多个具有内外螺纹的套筒3，所述套筒3的上开口位于所述节段预制拼装梁的上表面，所述底板5上开设有与所述套筒3数量及位置相对应的安装孔，通过螺栓14穿过所述安装孔与所述套筒3内螺纹连接，从而将底板5所述节段预制拼装梁上，所述螺栓14的螺头与安装孔之间垫有弹簧垫圈。
如图5-6所示，优选地，所述套筒3的下端外壁上连接有多个锚筋1，所述套筒3的底部开口采用封底钢板2封底，套筒3、封底钢板2及连接锚筋1通过焊接连接，在梁体钢筋绑扎、混凝土浇筑前进行定位和预埋，套筒3顶部采用防护帽16用于套筒3顶部的临时封堵，以防止混凝土浇筑时堵塞套筒3，防护帽16可采用成本较低的材料，多为橡胶或树脂材料。
上述实施例中，节段重量通过预埋在梁体内的锚筋1承受，锚筋1长度可根据钢筋与混凝土之间的粘结力以及节段重量通过计算确定，必要时可以增设弯钩以加强与节段混凝土间的粘结力。临时预应力张拉时的水平力通过预埋在节段内的套筒3传递，套筒3规格可根据所使用的材料强度及临时预应力大小通过计算确定，受力明确，且便于后期封堵。
作为本发明的第二实施例，提供一种节段梁的施工方法，所述方法包括：
预制如上述任一种所述的临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，将所述临时预应力张拉台座与吊点一体化结构运输至施工现场并安装于现场节段梁上；
通过临时预应力张拉台座与吊点一体化结构上的吊装孔9与现场起吊设备连接，将节段梁吊起，进行节段梁试拼，并在试拼合格后在接缝处涂抹环氧树脂胶；
将临时预应力螺纹钢筋13穿过穿束孔11，并在临时预应力张拉完后通过紧固螺母12和锚垫板10进行锚固，以在节段梁胶接缝之间提供一定的临时预压力，锚垫板10和锚板6上均预留有圆形穿束孔11，其孔径比临时预应力螺纹钢筋13的直径大约4～8mm，以便于临时预应力螺纹钢筋13穿束为宜；
待节段梁永久预应力张拉完后，进行节段梁孔道灌浆，之后可拆除节段梁上的临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，拆除后采用预应力管道压浆料、支座灌浆料或与梁体同等级的微膨胀混凝土进行套筒3孔的封堵处理，套筒3底部的封底钢板2既可防止节段混凝土浇筑时混凝土进入套筒3内，又可作为套筒3封堵时的底模使用。
推广应用前景说明：
本发明将节段预制拼装桥梁施工中所必需的吊装孔9及施加临时预应力所用的临时钢制台座合二为一，构造明确，受力合理，便于安装、拆卸和倒用，施工进度快，可取消节段梁上的吊装孔9，可提高节段梁钢筋的完整性，减少钢筋用量及后期节段梁孔道封堵工作量，经济指标突出，不仅可用于采用节段预制拼装法施工的公路、市政及铁路桥梁，也可用于采用节段预制拼装法施工的综合管廊、隧道等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种节段梁临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，其特征在于，包括安装于节段梁上的临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，所述临时预应力张拉台座与吊点一体化结构包括安装于节段梁上的底板、安装于所述底板上的临时预应力张拉台座机构和安装于所述底板上的吊装孔机构，所述临时预应力张拉台座机构包括横桥向安装于所述底板上的一对锚板，所述吊装孔机构包括顺桥向安装于所述底板上的一对带吊装孔肋板，两锚板板面相对，两带吊装孔肋板板面也相对且位于两锚板之间，两带吊装孔肋板两端分别与对应端的锚板连接，所述带吊装孔肋板的上端开设有吊装孔，两带吊装孔肋板上的吊装孔位置相对，所述锚板上开设有供临时预应力螺纹钢筋穿过的穿束孔，两锚板上的穿束孔位置相对；
其中，所述临时预应力张拉台座机构还包括临时预应力螺纹钢筋、锚垫板和紧固螺母，所述临时预应力螺纹钢筋穿过两锚板上的穿束孔后于两锚板端通过所述紧固螺母固定于所述锚板上，所述锚垫板位于所述紧固螺母与锚板之间；
其中，所述底板与节段梁之间垫有橡胶板。
2.根据权利要求1所述的节段梁临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，其特征在于，所述吊装孔机构还包括吊装孔加劲板，所述吊装孔加劲板具有与所述吊装孔相同大小或略大的通孔，所述吊装孔加劲板安装于所述带吊装孔肋板的两面且其通孔与所述吊装孔同轴。
3.根据权利要求2所述的节段梁临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，其特征在于，所述吊装孔机构还包括加强肋，所述加强肋安装于所述吊装孔加劲板与底板的连接处，并同时与所述吊装孔加劲板和底板连接。
4.根据权利要求1所述的节段梁临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，其特征在于，所述底板通过螺栓固定于所述节段梁上。
5.根据权利要求1所述的节段梁临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，其特征在于，所述节段梁为节段预制拼装梁，所述节段预制拼装梁中预埋有多个具有内外螺纹的套筒，所述套筒的上开口位于所述节段预制拼装梁的上表面，所述底板上开设有与所述套筒数量及位置相对应的安装孔，通过螺栓穿过所述安装孔与所述套筒内螺纹连接，从而将底板所述节段预制拼装梁上，所述螺栓的螺头与安装孔之间垫有弹簧垫圈。
6.根据权利要求5所述的节段梁临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，其特征在于，所述套筒的下端外壁上连接有多个锚筋，所述套筒的底部开口采用封底钢板封底。
7.一种节段梁的施工方法，其特征在于，所述方法包括：
预制如权利要求1-6任一项所述的临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，将所述临时预应力张拉台座与吊点一体化结构运输至施工现场并安装于现场节段梁上；
通过临时预应力张拉台座与吊点一体化结构上的吊装孔与现场起吊设备连接，将节段梁吊起，进行节段梁试拼，并在试拼合格后在接缝处涂抹环氧树脂胶；
将临时预应力螺纹钢筋穿过穿束孔，并在临时预应力张拉完后通过紧固螺母和锚垫板进行锚固，以在节段梁胶接缝之间提供一定的临时预压力；
待节段梁永久预应力张拉完后，进行节段梁孔道灌浆，之后可拆除节段梁上的临时预应力张拉台座与吊点一体化结构，拆除后采用预应力管道压浆料、支座灌浆料或与梁体同等级的微膨胀混凝土进行套筒孔的封堵处理。
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