CN115680289A - 一种预应力单项放张操作空间支撑器及单项放张施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及预应力张拉施工技术领域，具体公开了一种预应力单项放张操作空间支撑器及单项放张施工方法，该预应力单项放张操作空间支撑器包括底板和顶座，该底板上开设有将锚具套设在内的锚具孔，所述顶座设有用于钢束中全部钢绞线分别穿过的多个钢束孔，所述底板和顶座之间设有用于形成操作窗口的支撑部件。将单项千斤顶的张拉部位从锚具上的锚固孔调整为远离锚固孔的顶座部位，将锚具上的锚固孔完全暴露在外，彻底解决了因放张头的操作槽口较小而夹持工具难以伸入的问题，不仅操作方便，而且移动距离长。

Description

一种预应力单项放张操作空间支撑器及单项放张施工方法

技术领域

本发明涉及预应力张拉施工技术领域，尤其涉及一种预应力单项放张操作空间支撑器及单项放张施工方法。

背景技术

预应力张拉是工程技术施工过程中经常用到的施工工艺方法，通过在构件中提前施加拉力，使得被施加预应力张拉构件承受压应力，进而使构件产生一定的形变，来应对结构本身所受到的荷载。预应力张拉通常会用到钢绞线、千斤顶、锚板和预应力夹片等施工器具，在工程结构构件承受外荷载之前，钢绞线穿过锚具，并采用预应力夹片固定，通过千斤顶对固定在锚具上的钢绞线施加预拉应力，从而完成预应力张拉，并浇筑混凝土，从而提高混凝土构件的抗弯能力和刚度，推迟裂缝出现的时间，增加构件的耐久性。

预应力张拉施工方法包括先张法和后张法，以后张法为例，其张拉结构大致如图1所示，包括在先浇筑的混凝土构件10中预留的预应力管道11，钢绞线5a穿过预应力管道11，并通过预应力夹片9夹持固定在锚具3内，张拉时，采用千斤顶12从图示中的右侧对钢绞线5a整体施加预拉应力，千斤顶12端部设有限位板13，限位板13用于对预应力夹片9进行限位，使得穿过限位板13的钢绞线5a受拉后向外(图示中的右侧)移动时，钢绞线5a连同预应力夹片9一起退出锚具3，预应力夹片9遇到限位板13后停止移动，而钢绞线5a继续张拉，达到张拉长度后钢绞线5a往回缩回时，又连同预应力夹片9一起移动并锚固在锚具3中，从而完成张拉，而后对预应力管道11灌浆，完成混凝土浇筑。

而预应力放张和预应力退张也是预应力张拉施工过程中经常会遇到的施工工艺，比如在部分钢绞线出现断丝或滑丝的情况下，需要放张或退张后重新穿设新的钢绞线进行替换，然后再整体锚固后张拉，还有其他一些施工工艺方法中会用到预应力放张和退张，现有技术通常采用单项千斤顶进行退张或放张，如图2所示，钢束5包括多根钢绞线5a，单项千斤顶8端部安装有放张头15，所述放张头15上留设有操作槽口15a，采用单项千斤顶8进行退张或放张时，通过将张拉头15抵压在锚具3上，采用单项千斤顶8将需要放张或退张的钢绞线5a往外张拉一小段距离后，预应力夹片9与钢绞线5a一起退出锚固孔，利用夹持工具伸入操作槽口15a将预应力夹片9夹持住并往外拔动，使得单项千斤顶8在卸载后钢绞线5a实现放张或退张，但是该操作过程存在以下几个问题：首先，由于放张头的操作槽口较小，夹持工具难以伸入；其次，由于操作槽口狭长且短，夹持工具夹住预应力夹片往外拔动时，移动的距离较短，使得放张或退张过程难以实施；再者，需要将放张头的操作槽口朝向拔动预应力夹片的操作人员，这就使得在操作单项千斤顶时，需要随时转动放张头，使其转动到固定位置，操作非常不方便。

发明内容

本发明的目的之一至少在于，针对预应力单项放张或退张施工过程中，通过单项千斤顶放张头的操作槽口拔动预应力夹片实现放张或退张过程中，存在夹持工具难以伸入，操作不便而且效率低下的问题，提供一种预应力单项放张操作空间支撑器及单项放张施工方法，该预应力单项放张操作空间器能够为放张过程提供更大的操作空间，依靠夹具拔动预应力夹片时，具有较大的操作，操作方便且能大幅度提高效率，也能提高夹具对预应力夹片的拔动距离。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案包括以下各方面。

一种预应力单项放张操作空间支撑器，该预应力单项放张操作空间支撑器包括底板和顶座，该底板上开设有将锚具套设在内的锚具孔，所述顶座设有用于钢束中全部钢绞线分别穿过的多个钢束孔，所述底板和顶座之间设有用于形成操作窗口的支撑部件。

钢束中的全部钢绞线均锚固在锚具上，锚具套设在锚具孔内，使得钢束中全部钢绞线也从锚具孔内穿过，全部钢绞线穿过底板后从顶座的多个钢束孔穿出，支撑部件对底板和顶座之间进行支撑，将预应力单项放张操作空间支撑器用于放张或退张时，所述底板位于锚具安装部位外侧，依靠锚具安装部位基础受力，并利用单项千斤顶从顶座上施加一定拉应力，使得锚固在锚具中的预应力夹片和钢绞线一起往外退出一小段距离，由于底板和顶座之间具有操作较大的操作窗口，该操作空间位置远远大于张拉头上的操作槽口，能从任意方向采用工具将预应力夹片往外拔动并根据需要移动一段距离。

采用本申请的预应力单项放张操作空间支撑器，将单项千斤顶的张拉部位从锚具上的锚固孔调整为远离锚固孔的顶座部位，将锚具上的锚固孔完全暴露在外，彻底解决了因放张头的操作槽口较小而夹持工具难以伸入的问题，不仅操作方便，而且移动距离长，还能从任意方向拔动预应力夹片，然后卸载加载在顶座上的单项千斤顶的拉应力，达到退张和放张的目的。

优选的，所述顶座包括上顶板和支撑板，所述上顶板上开设有用于钢束整体穿过的上顶孔，所述支撑板可分离式安装在上顶孔外侧，多个所述钢束孔开设在支撑板上，使得锚具中的全部钢绞线整体通过上顶孔后再分别穿过支撑板上的钢束孔。

将顶座设计为包括上顶板和支撑板的结构形式，并在上顶板上开设钢束整体穿过的上顶孔，可以更快捷、便利地将包括上顶板、支撑部件和底板在内的预应力单项放张操作空间支撑器进行安装，由于顶座和底板之间通过支撑部件连接，因此，其体积和重量均较大，在这种结构形式上的直接开设多个钢束孔用于穿设全部钢绞线，工作强度大，而将顶座设置为分离式安装的上顶板和支撑板，并在支撑板上开设钢束孔，能先将上顶板、支撑部件和底板组成的结构套设在锚具外侧，然后单独将钢绞线穿过支撑板，并将支撑板安装在上顶板上，安装效率高，劳动强度低，且便于操作。

优选的，所述底板为开设有圆形锚具孔的圆形钢板，所述上顶板为开设有圆形上顶孔的圆形钢板，所述支撑板为圆形钢板，且所述支撑板的直径大于所述上顶孔的直径。采用圆形钢板作为底板、上顶板和支撑板，能与钢束中的钢绞线布置形状对应，使钢绞线在放张或退张过程中受到的荷载方向与其轴向方向一致，另外可以减少各构件中不必要的边缘，降低预应力单项放张操作空间支撑器的整体体积、重量，还能避免预应力单项放张操作空间支撑器中存在直角棱边，方便抓拿操作。

优选的，所述支撑板为张拉施工过程中使用的既有限位板。

采用张拉施工过程中使用的既有限位板，正好与钢束中的钢绞线数量匹配，不需要单独加工制作，就地取材，节约时间和成本。

优选的，所述底板和上顶板之间的间距在100-500mm之间。采用该尺寸的间距，既留设足够的操作窗口空间，同时预应力单项放张操作空间支撑器还能承受千斤顶加载的荷载，保证结构安全。

优选的，所述顶座为顶板，多个所述钢束孔开设在该顶板上。在张拉荷载较小的施工工况下，直接采用顶板作为顶板，并将钢束孔开设在该顶板上，既方便穿设钢绞线，又可以简化预应力单项放张操作空间支撑器的结构。

优选的，所述支撑部件包括沿锚具孔外侧周向布置的多组支撑柱，每组支撑柱之间间隔设置，且多组所述支撑柱的另一端连接在顶座上。采用支撑柱作为连接顶座和底板的支撑部件，能留下较大的操作窗口，保证足够的操作空间，同时支撑柱作为受压部件，承力状况更好。

优选的，每组支撑柱为单根圆钢或多拼圆钢结构。进一步提高操作窗口的空间，并进一步改善预应力单项放张操作空间支撑器的受力状况。

优选的，所述支撑部件包括沿锚具孔外侧周向布置的多片瓦片状钢板，多片所述瓦片状钢板间隔布置且另一端与顶座连接。

对应地，本申请还提供了一种预应力单项放张施工方法，在采用如上述的预应力单项放张操作空间支撑器进行放张或退张施工时，主要包括以下步骤：

A、将预应力单项放张操作空间支撑器套入钢束，并使全部钢绞线分别穿过顶座上的钢束孔；

B、移动预应力单项放张操作空间支撑器到锚具处，并使锚具孔套设在锚具外侧；

C、使用单项千斤顶在顶座上对钢绞线施加拉力，使锚具上的预应力夹片连同钢绞线向外移动，采用夹具从底板和顶座之间形成的操作窗口夹持预应力夹片，并向顶座一侧移动；

D、将单项千斤顶卸载，放张的该根钢绞线完成该段放张，进入下一步工序。

解决了现有技术中依靠单项千斤顶在锚具的锚固孔处张拉，进而采用操作工具从张拉头上的操作槽口拔动预应力夹片所存在的夹持工具难以伸入、操作不便而且效率低下的问题。

采用本申请的预应力单项放张施工方法，并依靠预应力单项放张操作空间支撑器进行支撑，将单项千斤顶的张拉部位从锚具上的锚固孔处调整为在顶座上张拉，从而将锚具上的锚固孔完全暴露在外，不仅操作方便，而且移动距离长，还能从任意方向拔动预应力夹片，卸载加载在顶座上的单项千斤顶的拉应力就能达到退张和放张的目的，施工效率高，且简便易操作。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明至少具有以下有益效果：

1、本申请采用由底板、顶座和支撑部件构成的预应力单项放张操作空间支撑器，使得采用单项千斤顶对钢绞线放张时，由在锚具的锚固孔处进行放张调整为在预应力单项放张操作空间支撑器的顶座上进行放张，从而将锚具的锚固孔处的空间位置完全用于夹持、拔动预应力夹片，该操作空间位置远远大于张拉头上的操作槽口，能从任意方向采用工具将预应力夹片往外拔动并根据需要移动一段距离；

2、将单项千斤顶的张拉部位从锚具上的锚固孔调整为远离锚固孔的顶座部位，将锚具上的锚固孔完全暴露在外，彻底解决了因放张头的操作槽口较小而夹持工具难以伸入的问题，不仅操作方便，而且移动距离长；

3、采用双拼圆钢作为连接顶座和底板的支撑部件，能留下较大的操作窗口，保证足够的操作空间，同时支撑柱作为受压部件，承力状况更好。

附图说明

图1为预应力张拉后张法的结构示意图。

图2为现有技术中放张或退张过程操作的结构示意图。

图3为本发明示例性实施例1的预应力单项放张操作空间支撑器的使用结构示意图。

图4为本发明示例性实施例1的预应力单项放张操作空间支撑器的结构示意图。

图5为另一实施方式的预应力单项放张操作空间支撑器的结构示意图。

图6为预应力夹片夹具的结构示意图。

图中标识：1-底板，2-顶座，21-上顶板，21a-上顶孔，22-支撑板，3-锚具，3a-锚固孔，4-锚具孔，5-钢束，5a-钢绞线，6-钢束孔，7-支撑部件，7a-支撑柱，7b-瓦片状钢板，8-单项千斤顶，9-预应力夹片，10-混凝土构件，11-预应力管道，12-千斤顶，13-限位板，14-预应力夹片夹具，14a-夹持部，14b-铰接部，14c-把手部，15-放张头，15a-操作槽口。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明，以使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

图3示出了本发明示例性实施例的预应力单项放张操作空间支撑器用于放张或退张过程中的结构示意图，该预应力单项放张操作空间支撑器包括底板1和顶座2，该底板1上开设有将锚具3套设在内的锚具孔4，所述底板1将锚具3套设在内后抵压在混凝土结构10上，所述顶座2上设有用于钢束5中全部钢绞线5a分别穿过的多个钢束孔6，所述底板1和顶座2之间设有用于形成操作窗口的支撑部件7，如图4所示，所述支撑部件7包括沿锚具孔4外侧周向布置的多组支撑柱7a，每组支撑柱7a之间间隔设置，从而形成操作窗口，多组所述支撑柱7a的另一端连接在顶座2上，顶座2包括上顶板21和支撑板22，所述上顶板21上开设有用于钢束5整体穿过的上顶孔21a，所述支撑板22可分离式安装在上顶孔21a外侧，所述支撑板22上开设有用于钢束5中所有钢绞线5a穿过的多个钢束孔6，结合图2看到，采用本实施例的预应力单项放张操作空间支撑器后，不需要采用单项千斤顶8直接在锚具3上放张或退张，而是将带有锚具孔4的预应力单项放张操作空间支撑器套设在锚具3上，使锚具3中钢束5中的全部钢绞线5a从预应力单项放张操作空间支撑器上穿，并通过顶部顶座2上的钢束孔6穿出，从而采用单项千斤顶8在顶座上进行退张或放张，从而将单项千斤顶8的张拉部位从锚具3上的锚固孔3a调整为远离锚固孔3a的顶座2部位，也就是采用单项千斤顶8在支撑板22的钢束孔6处放张或退张，将锚具3上的锚固孔3a完全暴露在外，从而便于采用工具夹持用于锚固钢绞线5a的预应力夹片，彻底解决了因放张头15的操作槽口15a较小而夹持工具难以伸入的问题，不仅操作方便，而且移动距离长，还能从任意方向拔动预应力夹片9，然后卸载加载在顶座2上的单项千斤顶8的拉应力，达到退张和放张的目的。

作为本实施例中多种实施方式中的一种，从图3-图4中看到，所述底板1为开设有圆形锚具孔4的圆形钢板，所述上顶板21为开设有圆形上顶孔21a的圆形钢板，所述支撑板22为圆形钢板，且所述支撑板22的直径大于所述上顶孔21a的直径，采用圆形钢板作为底板1、上顶板21和支撑板22，能与钢束5中的钢绞线5a布置位置对应，使钢绞线5a在放张或退张过程中受到的荷载方向与其轴向方向一致，另外可以减少各构件中不必要的边缘，降低预应力单项放张操作空间支撑器的整体体积、重量，还能避免预应力单项放张操作空间支撑器中存在直角棱边，方便抓拿操作，根据本申请的方案也可以想到，底板1、上顶板21和支撑板22也可以采用其他形状结构，同时上顶孔21和锚具孔4也同样可以采用其他形状的通孔。图2和图3还示出了将顶座2设计为包括上顶板21和支撑板22的结构形式，并在上顶板21上开设钢束5整体穿过的上顶孔21a，可以更快捷、便利地将包括上顶板21、支撑部件7和底板1在内的预应力单项放张操作空间支撑器进行安装，使其穿设在钢绞线5a上，安装效率高，劳动强度低，且便于操作。

更进一步地，所述支撑板22采用图1所示的张拉施工过程中使用的既有限位板13，底板1和上顶板21之间优选的间距范围在100-500mm之间。

作为本实施例中优选的一种实施方式，如图4所示，每组支撑柱7a采用双拼圆钢结构，也可以采用如图3中的单根圆钢柱结构，双拼圆钢结构或单根圆钢柱结构能进一步提高操作窗口的空间，并进一步改善预应力单项放张操作空间支撑器的受力状况，另外一种支撑部件7的实施方式是如图5中的多片瓦片状钢板7b，多片瓦片状钢板7b沿锚具孔4外侧周向布置，多片所述瓦片状钢板7b间隔布置，且另一端与上顶板21连接。并且图5示出了只采用上顶板21作为底座2的结构，不需要再安装支撑板，这种结构形式的预应力单项放张操作空间支撑器中，上顶板21不需要开设上顶孔21a，而是再上顶板21中开设钢束孔6，直接将钢绞线5a中上顶板21中钢束孔6穿过，然后采用单项千斤顶8进行退张或放张。

实施例2

本示例性实施例示出的预应力单项放张施工方法中，采用如实施例1中的预应力单项放张操作空间支撑器进行放张，结合图1-5所示，该放张或退张施工过程主要包括以下步骤：

A、将预应力单项放张操作空间支撑器套入钢束5，并使全部钢绞线5a分别穿过上顶板21的上顶孔21a，然后安装支撑板22，使钢束5中的全部钢绞线5a分别穿过支撑板22上的钢束孔6；B、移动预应力单项放张操作空间支撑器到锚具3处，并使锚具孔4套设在锚具3外侧，将预应力单项放张操作空间支撑器抵压在混凝土构件10上，将混凝土构件10作为退张或放张过程中，单项千斤顶8施加拉应力的受力部件，同时将支撑板22移动到上顶板21上安装；C、使用单项千斤顶8在某根钢绞线5a的钢束孔6的部位对该根钢绞线5a施加拉力，使锚具3上的预应力夹片9连同钢绞线5a向外移动一端距离，采用夹具从底板1和顶座2之间形成的操作窗口夹持预应力夹片9，并向顶座2一侧移动；D、将单项千斤顶8卸载，放张的该根钢绞线5a完成该段放张，进入下一步工序。

所述步骤C中，夹具采用如图6所示的预应力夹片夹具14，所述预应力夹片夹具14的结构包括把手部14c、夹持部14a和铰接部14b，握拿把手部14c让铰接部14b工作，从而使夹持部14a张开、夹拢，形成于类似“剪刀”状结构，应依靠夹持部14a的夹持力夹持预应力夹片9进行拔动，从而完成预应力夹片的夹持、拔动动作。

所述步骤D中，对单项千斤顶卸载后，放张的该根钢绞线完成该段放张或退张进入下一步工序，下一步工序主要包括以下几种情况：

一、在超长束预应力筋张拉施工场合的单根钢绞线放张或退张中，需要多次倒顶放张，单项千斤顶8卸载后，往外拔出的预应力夹片9再次和钢绞线5a一起缩回锚具3上的锚固孔3a内，此时完成部分放张或退张，需要再次对该根钢绞线5a施加拉应力，并拔动预应力夹片9进行退张，如此循环直至全部退张或放张；

二、在超长束预应力筋张拉施工场合的钢束整体退张或放张过程中，同样需要多次倒顶放张，单项千斤顶8卸载后，往外拔出的预应力夹片9再次和钢绞线5a一起缩回锚具3上的锚固孔3a内，完成部分放张或退张，此时更换下一根钢绞线5a进行放张或退张，完成全部钢绞线5a的第一轮部分放张后，再进行第二轮放张或退张，需如此循环直至全部退张或放张；

三、在普通长度预应力筋张拉施工场合的单根钢绞线放张或退张中，单项千斤顶8卸载后即完成放张或退张，而在钢束整体退张或放张过程中，则继续下一根钢绞线放张或退张，直至全部完成。

上述所述超长束预应力筋是指长度在30米以上或者该领域通常认为的超长束长度。

以上所述，仅为本发明具体实施方式的详细说明，而非对本发明的限制。相关技术领域的技术人员在不脱离本发明的原则和范围的情况下，做出的各种替换、变型以及改进均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预应力单项放张操作空间支撑器，其特征在于，该预应力单项放张操作空间支撑器包括底板(1)和顶座(2)，该底板(1)上开设有将锚具(3)套设在内的锚具孔(4)，所述顶座(2)设有用于钢束(5)中全部钢绞线(5a)分别穿过的多个钢束孔(6)，所述底板(1)和顶座(2)之间设有用于形成操作窗口的支撑部件(7)。

2.根据权利要求1所述的预应力单项放张操作空间支撑器，其特征在于，所述顶座(2)包括上顶板(21)和支撑板(22)，所述上顶板(21)上开设有用于钢束(5)整体穿过的上顶孔(21a)，所述支撑板(22)可分离式安装在上顶孔(21a)外侧，多个所述钢束孔(6)开设在支撑板(22)上，使得锚具(3)中的全部钢绞线(5a)整体通过上顶孔(21a)后再分别穿过支撑板(22)上的钢束孔(6)。

3.根据权利要求2所述的预应力单项放张操作空间支撑器，其特征在于，所述底板(1)为开设有圆形锚具孔(4)的圆形钢板，所述上顶板(21)为开设有圆形上顶孔(21a)的圆形钢板，所述支撑板(22)为圆形钢板，且所述支撑板(22)的直径大于所述上顶孔(21a)的直径。

4.根据权利要求2所述的预应力单项放张操作空间支撑器，其特征在于，所述支撑板(22)为张拉施工过程中使用的既有限位板。

5.根据权利要求2所述的预应力单项放张操作空间支撑器，其特征在于，所述底板(1)和上顶板(21)之间的间距在100-500mm之间。

6.根据权利要求1所述的预应力单项放张操作空间支撑器，其特征在于，所述顶座(2)为顶板(2a)，多个所述钢束孔(6)开设在该顶板(2a)上。

7.根据权利要求1-6之一所述的预应力单项放张操作空间支撑器，其特征在于，所述支撑部件(7)包括沿锚具孔(4)外侧周向布置的多组支撑柱(7a)，每组支撑柱(7a)之间间隔设置，且多组所述支撑柱(7a)的另一端连接在顶座(2)上。

8.根据权利要求7所述的预应力单项放张操作空间支撑器，其特征在于，每组支撑柱(7a)为单根圆钢或多拼圆钢结构。

9.根据权利要求1-6之一所述的预应力单项放张操作空间支撑器，其特征在于，所述支撑部件(7)包括沿锚具孔外侧周向布置的多片瓦片状钢板(7b)，多片所述瓦片状钢板(7b)间隔布置且另一端与顶座(2)连接。

10.一种预应力单项放张施工方法，其特征在于，在采用如权利要求1-9之一所述的预应力单项放张操作空间支撑器进行放张或退张施工时，主要包括以下步骤：

A、将预应力单项放张操作空间支撑器套入钢束(5)，并使全部钢绞线(5a)分别穿过顶座(2)上的钢束孔(6)；

B、移动预应力单项放张操作空间支撑器到锚具(3)处，并使锚具孔(4)套设在锚具(3)外侧；

C、使用单项千斤顶(8)在顶座(2)上对钢绞线(5a)施加拉力，使锚具(3)上的预应力夹片(9)连同钢绞线(5a)向外移动，采用夹具(10)从底板(1)和顶座(2)之间形成的操作窗口夹持预应力夹片(9)，并向顶座(2)一侧移动；

D、将单项千斤顶(8)卸载，放张的该根钢绞线(5a)完成该段放张，进入下一步工序。

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