CN112942850A - 一种永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构及固定方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构及固定方法，包括：第一步，拼装单元：预制构件的上分体和下分体拼装后竖向临时张拉形成一个单元；第二步，单元连接：以两个单元纵向排列为一组连接并纵向临时张拉；第三步，放张及纵向永久张拉：按顺序先后拆除相邻两个单元之间临时张拉进行放张，并穿入钢绞线永久张拉；第四步，竖向永久张拉：对每个单元竖向预应力螺纹钢棒进行永久张拉，并压浆、封锚。第五步，重复上述四步，完成竖向、纵向连接。本发明通过永临结合张拉方式既保证相邻构件间缝宽满足要求，使防水胶条充分挤压达到较好的防水效果，又保证了构件每五个单元为一个整体，有效解决在不良地质条件下的预制构件局部沉降问题。

Description

一种永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构及固定方法

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，具体涉及一种永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构的固定方法。

背景技术

随着经济发展，工厂化预制，现场拼装已经逐步替代现场浇筑施工工艺。工厂化预制可以有效提高产能，工程质量可以得到有效保证。现场拼装施工，充分利用机械化拼装，减少劳动力，降低人工成本，调高工作效率。

但是预制构件的现场拼装，存在一个比较重要的问题：分节段预制构件如何有效连接。这个问题是预制拼装结构安全稳定的关键，目前常用的连接方式有预制卯榫连接、预应力钢棒连接和预应力钢绞线连接等，但是如何实现预制构件之间有效连接是目前各种连接方式面临的难题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构的固定方法，通过永临结合张拉方式既保证相邻构件间缝宽满足要求，使防水胶条充分挤压达到较好的防水效果，有效解决了在不良地质条件下的预制构件局部沉降问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

提供一种永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构，包括上分体和下分体，上分体和下分体竖向拼装后形成一个单元，单元上开设有贯穿单元的固定通道，单元中部通过中间体将固定通道分隔为大小相同的两个行车通道，每个单元内分别预留有贯穿单元的竖向孔道以及贯穿单元的纵向孔道，竖向孔道沿单元长度方向设置有三组，竖向孔道的上端在上分体的顶面开设有槽口一，竖向孔道的下端在下分体开设有槽口四，竖向孔道内设置有预应力螺纹钢棒并在槽口一和槽口四内安装有与预应力螺纹钢棒螺纹连接的螺帽；纵向孔道沿固定通道的周向设置，纵向孔道在固定通道的上边开设有槽口二，纵向孔道在固定通道底边及左右两边均开设有槽口三，五个单元纵向排列为一组，纵向孔道内设置有钢绞线，槽口二和槽口三内设置有用于与钢绞线配合将五个单元连为一体的锚具。

提供一种永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构的固定方法，包括以下步骤：

第一步，拼装单元：预制构件的上分体和下分体在竖向拼装后，通过预应力螺纹钢棒配合螺帽连接并竖向临时张拉，压浆、封锚后形成一个单元；

第二步，单元连接：以五个单元纵向排列为一组，从首端按顺序依次将相邻两个单元通过预应力螺纹钢棒配合螺帽连接并纵向临时张拉，直至五个单元连接到一起；

第三步，放张及纵向永久张拉：先后拆除相邻单元之间连接的预应力螺纹钢棒和螺帽，放张时，先拆除位于预制构件单元四角位置的纵向临时张拉，并及时穿入钢绞线进行永久张拉，然后顺次拆除预制构件单元中间下部和中间上部的纵向临时张拉并及时穿入钢绞线永久张拉，再拆除预制构件单元两侧部分的纵向临时张拉并及时穿入钢绞线永久张拉，最后向预留孔道内压浆；

第四步，竖向永久张拉：对每个单元竖向预应力螺纹钢棒进行永久张拉，并压浆、封锚；

第五步，重复上述四步，完成纵向、竖向连接。

进一步的，在第三步中，放张时，在五个单元排列为一组的尾端单元使用千斤顶张拉，剩余四个单元的螺帽松动，人工按顺序逐个卸掉预应力螺纹钢棒和螺帽。

进一步的，在第三步中，将待张拉的钢绞线穿入预留孔道并依次在钢绞线上穿入垫板、工作锚具及夹片并锁死固定端锚具，在放置垫板时使注浆孔朝上；在张拉端钢绞线上依次穿入垫板、千斤顶、工具锚和工具锚夹片。

更进一步的，永久纵向张拉分三次进行，首先拉值设计应力的0.2倍，人工顶紧夹片后再次启动千斤顶拉至设计应力的1.05倍并持续两分钟，然后千斤顶泄压至设计应力。

进一步的，在第四步中，将待张拉的预应力螺纹钢棒穿入预留孔道并依次在固定端的预应力螺纹钢棒上穿入垫板、锚具并锁死固定端锚具，在放置垫板时注浆孔朝上；在张拉端依次穿入垫板、锚具、张拉台座和千斤顶，并用连接器连接待张拉预应力螺纹钢棒与张拉用预应力螺纹钢棒。

更进一步的，竖向永久张拉分两次进行，首先拉值设计应力的0.2倍，然后千斤顶泄压，人工拧紧螺栓，再次启动千斤顶拉至设计应力，持续两分钟后，人工拧紧螺栓。

进一步的，预应力螺纹钢棒张拉程序为：

；钢绞线张拉程序为：

。

进一步的，封锚锚固时，在锚具及预应力螺纹钢棒上涂抹环氧树脂，风干之后再用C40补偿收缩混凝土密实封堵。

进一步的，竖向临时张拉前在每个单元的上分体和下分体拼接处的防水凹槽内，以及纵向临时张拉前在相邻两个单元的连接面处的防水凹槽内均粘贴防水胶条，防水胶条在接茬处留有不小于5cm且可被压缩在防水凹槽内的搭接。

本发明的有益效果：

提供一种采用永临结合的张拉方式，首先采用竖向钢棒临时张拉，固定构件后，平移构件到指定位置，再进行两环临时纵向张拉。连续拼装五环以后，首先进行纵向两环临时放张，再采用钢绞线对纵向进行永久张拉。因预制构件自重较大，通过永临结合张拉方式既保证相邻构件间缝宽满足要求，使防水胶条充分挤压达到较好的防水效果，又保证了构件每五个单元为一个整体，有效解决了在不良地质条件下的预制构件局部沉降问题。

本发明步骤简单，可操作性强，节约用地，经济效益和社会效益显著。

附图说明

图1为本发明中一个单元的结构示意图；

图2为图1的俯视图；

图3为本发明中临时张拉用结构；

图4为本发明中纵向放张示意图。

图中所示：

1、上分体，2、下分体，3、螺帽，4、垫板，5、预应力螺纹钢棒，6、中间体，7、竖向孔道，8、行车通道，9、固定通道，10、槽口一，11、槽口二，12、槽口三，13、槽口四。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述。

永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构，包括上分体1和下分体2，上分体1和下分体2竖向拼装后形成一个单元，单元上开设有贯穿单元的固定通道9，单元中部通过中间体6将固定通道9分隔为大小相同的两个行车通道8，每个单元内分别预留有贯穿单元的竖向孔道7以及贯穿单元的纵向孔道，竖向孔7道沿单元长度方向设置有三组，竖向孔道7的上端在上分体1的顶面开设有槽口一10，竖向孔道7的下端在下分体2开设有槽口四13，竖向孔道7内设置有预应力螺纹钢棒5并在槽口一10和槽口四13内安装有与预应力螺纹钢棒5螺纹连接的螺帽3；纵向孔道沿固定通道9的周向设置，纵向孔道在固定通道9的上边开设有槽口二11，纵向孔道在固定通道9底边及左右两边均开设有槽口三12，五个单元纵向排列为一组，纵向孔道内设置有钢绞线，槽口二11和槽口三12内设置有用于与钢绞线配合将五个单元连为一体的锚具。

如图4所示，以单元的正面为例，在此正面上，槽口一10共设置有6个，均匀沿上分体1的长度方向分布，每组两个，槽口二11沿上分体1长度方向均匀设置，共有四个；槽口三12沿固定通道9周向设置，在固定通道9的下边设置有四个，在固定通道9的左右两边分别上下设置有两个；槽口四13设置在固定通道9的两边及中间体的下部，共设置有三个。

一种永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构的固定方法，包括以下步骤：

第一步，拼装单元：预制构件的上分体1和下分体2在竖向拼装后，通过预应力螺纹钢棒5配合螺帽3连接并竖向临时张拉，压浆、封锚后形成一个单元。

竖向临时张拉时注意：

（1）检查纵向止水胶条，确保胶条粘贴到位且无破损处；

（2）下分体2吊装到位并将安装固定定位销；

（3）吊装上分体1，上分体1的定位销预留孔与下分体2的定位销对齐时，缓慢放下上分体；

（4）上下分体吊装到位后，从上分体1预留孔道7向下穿入预应力螺纹钢棒5；

（5）槽口一10内穿入垫板、螺帽并用扳手拧紧。

其中，在本实施例中，每个单元标准长为2m，上分体的高度为2.85m，下分体的高度为3.25m，拼装后的总高度为6.1m，宽度为10.3m。构件顶覆土约 2~4m。预制结构断面采用矩形断面，采用 2 舱型式，构件断面外框尺寸 10.3m×6.1m（宽×高）。

预制构件的拼装要求：

预制结构安装前应对基底垫层进行检验，其允许偏差为：高程-10~+10mm，平整度为±3mm，并在10m范围内不得多于一处。

预制结构安装定位以右线为准，以左线作为定位校核，当预制结构左右线中线与线路中心线有偏差时，需先用设计院沟通确认。

预应力张拉工艺要求：

预应力螺纹钢棒5张拉程序为：

。

预应力螺纹钢棒5张拉完成后须严格做好压浆、封锚工作，具体要求为：

永久预应力钢棒5张拉完毕，必须就是压浆，且应在48h完成，孔道压浆采用真空压浆技术，压浆应确保密实，水泥浆标号不低于M50，且应满足《公路桥涵施工技术规范》JTGT-F50-2011的要求。

多余预应力筋可采用砂轮片切除，严禁采用电弧切断，剩余的外露预应力钢绞线长度不小于30mm，外露预应力预应力螺纹钢棒长度不小于50mm。

必须仔细在锚具及预应力筋上涂抹环氧树脂，风干之后再用C40补偿收缩混凝土密实封堵锚固，封锚前应对锚槽进行凿毛处理。

张拉前应将防水胶条贴到相应的刻槽位置上且要牢固可靠，接茬处要有搭接，搭接长度不小于5cm，搭接位置的防水胶条应确保可被压缩在防水凹槽内，在黏贴胶条时应将胶条准确的贴在胶条槽内，不予许有拉伸现象。

第二步，单元连接：以五个单元纵向排列为一组，从首端按顺序依次将相邻两个单元通过预应力螺纹钢棒5配合螺帽3连接并纵向临时张拉，直至五个单元连接到一起。

纵向相邻两个单元临时张拉时注意：

（1）检查环向防水胶条，并在两环之间预留孔处粘贴海绵橡胶圈，然后在纵向张拉预留孔处插入预应力光圆钢棒准备张拉。

（2）张拉孔的两端穿入垫板和钢棒，并锁死固定端螺帽。

（3）放置垫板、螺帽，连接张拉杆，放入千斤顶。

（4）确认最大张拉力并启动张拉设备，当构件间施工缝为2~3mm为止，停止张拉，用样板来检测间隙距离，确认密封材料被充分压缩后，锁死移动端螺帽。

（5）千斤顶收力，取下千斤顶和垫板、连接张拉杆。

（6）后续单元施工依次重复操作，直至完成大节段（5个单元、10米）全部拼装。

第三步，放张及纵向永久张拉：先后拆除相邻单元之间连接的预应力螺纹钢棒和螺帽，放张时，先拆除位于预制构件单元四角位置的纵向临时张拉，并及时穿入钢绞线进行永久张拉，然后顺次拆除预制构件单元中间下部和中间上部的纵向临时张拉并及时穿入钢绞线永久张拉，再拆除预制构件单元两侧部分的纵向临时张拉并及时穿入钢绞线永久张拉，最后向预留孔道内压浆。

如图4所示，在拆除相邻单元的临时连接时，放张先拆除四角位置的四个临时张拉（图中所示的位置A），及时对位置A处的预留孔道处穿入钢绞线进行永久张拉，然后拆除单元下部两处位置的临时张拉（图中所示的位置B）并进行钢绞线永久张拉，再拆除单元上部两处位置的临时张拉（图中所示的位置C）并进行钢绞线永久张拉，最后拆除预制构件单元两侧四处位置的临时张拉（图中所示的位置D）并进行钢绞线永久张拉。

在第三步中，将待张拉的钢绞线穿入预留孔道并依次在钢绞线上穿入垫板、工作锚具及夹片并锁死固定端锚具，在放置垫板时使注浆孔朝上；在张拉端钢绞线上依次穿入垫板、千斤顶、工具锚和工具锚夹片。

永久纵向张拉通过启动液压油泵进行预应力张拉，观察油泵表读数，张拉分三次进行，首先拉值设计应力的0.2倍，人工顶紧夹片后再次启动千斤顶拉至设计应力的1.05倍并持续两分钟，然后千斤顶泄压至设计应力，最后依次拆除夹片、工具锚、千斤顶、垫板完成张拉。钢绞线张拉程序为：

。

在第三步中，放张时，在五个单元排列为一组的尾端单元使用千斤顶张拉，剩余四个单元的螺帽松动，人工按顺序逐个卸掉预应力螺纹钢棒和螺帽。

第四步，竖向永久张拉：对每个单元永久张拉，并压浆、封锚；封锚锚固时，在锚具及预应力螺纹钢棒5上涂抹环氧树脂，风干之后再用C40补偿收缩混凝土密实封堵。

在第四步中，将待张拉的预应力螺纹钢棒5穿入预留孔道并依次在固定端的预应力螺纹钢棒5上穿入垫板、锚具并锁死固定端锚具，在放置垫板时注浆孔朝上；在张拉端依次穿入垫板、锚具、张拉台座和千斤顶，并用连接器连接待张拉预应力螺纹钢棒与张拉用预应力螺纹钢棒。

竖向永久张拉通过启动液压油泵进行预应力张拉，观察油泵表读数，张拉分两次进行，首先拉值设计应力的0.2倍，然后千斤顶泄压，人工拧紧螺栓。再次启动千斤顶拉至设计应力，持续两分钟后人工拧紧螺栓。最后依次拆除垫板、千斤顶、连接器完成张拉。

第五步，重复上述四步，完成纵向、竖向连接。

竖向临时张拉前在每个单元的上分体1和下分体2拼接处的防水凹槽内，以及纵向临时张拉前在相邻两个单元的连接面处的防水凹槽内均粘贴防水胶条，防水胶条在接茬处留有不小于5cm且可被压缩在防水凹槽内的搭接。

当然，上述说明也并不仅限于上述举例，本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述；以上实施例及附图仅用于说明本发明的技术方案并非是对本发明的限制，参照优选的实施方式对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换都不脱离本发明的宗旨，也应属于本发明的权利要求保护范围。

Claims (10)

1.一种永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构，包括上分体和下分体，上分体和下分体竖向拼装后形成一个单元，单元上开设有贯穿单元的固定通道，单元中部通过中间体将固定通道分隔为大小相同的两个行车通道，其特征在于：每个单元内分别预留有贯穿单元的竖向孔道以及贯穿单元的纵向孔道，竖向孔道沿单元长度方向设置有三组，竖向孔道的上端在上分体的顶面开设有槽口一，竖向孔道的下端在下分体开设有槽口四，竖向孔道内设置有预应力螺纹钢棒并在槽口一和槽口四内安装有与预应力螺纹钢棒螺纹连接的螺帽；纵向孔道沿固定通道的周向设置，纵向孔道在固定通道的上边开设有槽口二，纵向孔道在固定通道底边及左右两边均开设有槽口三，五个单元纵向排列为一组，纵向孔道内设置有钢绞线，槽口二和槽口三内设置有用于与钢绞线配合将五个单元连为一体的锚具。

2.一种使用权利要求1所述的永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构的固定方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步，拼装单元：预制构件的上分体和下分体在竖向拼装后，通过预应力螺纹钢棒配合螺帽连接并竖向临时张拉，压浆、封锚后形成一个单元；

第二步，单元连接：以五个单元纵向排列为一组，从首端按顺序依次将相邻两个单元通过预应力螺纹钢棒配合螺帽连接并纵向临时张拉，直至五个单元连接到一起；

第三步，放张及纵向永久张拉：先后拆除相邻单元之间连接的预应力螺纹钢棒和螺帽，放张时，先拆除位于预制构件单元四角位置的纵向临时张拉，并及时穿入钢绞线进行永久张拉，然后顺次拆除预制构件单元中间下部和中间上部的纵向临时张拉并及时穿入钢绞线永久张拉，再拆除预制构件单元两侧部分的纵向临时张拉并及时穿入钢绞线永久张拉，最后向预留孔道内压浆；

第四步，竖向永久张拉：对每个单元竖向预应力螺纹钢棒进行永久张拉，并压浆、封锚；

第五步，重复上述四步，完成纵向、竖向连接。

3.根据权利要求1所述的永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构的固定方法，其特征在于：在第二步中，纵向临时张拉顺序为先下后上，最后对上下之间进行临时张拉。

4.根据权利要求1所述的永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构的固定方法，其特征在于：在第三步中，放张时，在五个单元排列为一组的尾端单元使用千斤顶张拉，剩余四个单元的螺帽松动，人工按顺序逐个卸掉预应力螺纹钢棒和螺帽。

5.根据权利要求1所述的永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构的固定方法，其特征在于：在第三步中，将待张拉的钢绞线穿入预留孔道并依次在钢绞线上穿入垫板、工作锚具及夹片并锁死固定端锚具，在放置垫板时使注浆孔朝上；在张拉端钢绞线上依次穿入垫板、千斤顶、工具锚和工具锚夹片。

6.根据权利要求3所述的永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构的固定方法，其特征在于：永久纵向张拉分三次进行，首先拉值设计应力的0.2倍，人工顶紧夹片后再次启动千斤顶拉至设计应力的1.05倍并持续两分钟，然后千斤顶泄压至设计应力。

7.根据权利要求1所述的永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构的固定方法，其特征在于：在第四步中，将待张拉的预应力螺纹钢棒穿入预留孔道并依次在固定端的预应力螺纹钢棒上穿入垫板、锚具并锁死固定端锚具，在放置垫板时注浆孔朝上；在张拉端依次穿入垫板、锚具、张拉台座和千斤顶，并用连接器连接待张拉预应力螺纹钢棒与张拉用预应力螺纹钢棒。

8.根据权利要求5所述的永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构的固定方法，其特征在于：竖向永久张拉分两次进行，首先拉值设计应力的0.2倍，然后千斤顶泄压，人工拧紧螺栓，再次启动千斤顶拉至设计应力，持续两分钟后，人工拧紧螺栓。

9.根据权利要求1所述的永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构的固定方法，其特征在于：封锚锚固时，在锚具及预应力螺纹钢棒上涂抹环氧树脂，风干之后再用C40补偿收缩混凝土密实封堵。

10.根据权利要求1所述的永临结合张拉的预制拼装构件连接固定结构的固定方法，其特征在于：竖向临时张拉前在每个单元的上分体和下分体拼接处的防水凹槽内，以及纵向临时张拉前在相邻两个单元的连接面处的防水凹槽内均粘贴防水胶条，防水胶条在接茬处留有不小于5cm且可被压缩在防水凹槽内的搭接。

Images