CN116971492A - 一种可承受重型、超重型吊载的预埋吊件及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可承受重型、超重型吊载的预埋吊件及其施工方法，涉及建筑结构装配式技术领域，根据单个吊点的承载能力分为重型吊载或超重型吊载预埋吊件。可承受重型吊载的预埋吊件包括预埋钢绞线、钢绞线增强管套以及锚固连接组件；可承受超重型吊载的预埋吊件包括预埋钢绞线、钢绞线增强管套、锚固连接组件以及可回收外部吊件。本发明可大幅提高预埋吊件的承载能力、拓宽预埋吊件使用范围的同时，采用可回收重复利用的外部吊件，可以节约材料的使用、减少构件分段大幅提高施工效率、减少吊装部位应力集中带来的构件损伤，为预制装配技术、建筑模块化集成技术的应用推广提供有力支持。
Description
技术领域
本发明涉及建筑结构装配式技术领域，尤其涉及一种可承受重型、超重型吊载的预埋吊件及其施工方法。
背景技术
随着预制装配式技术、建筑模块化集成技术的发展和推广，装配式构件以及大型集成建筑模块的重量越来越大，尤其是装配式桥梁构件动辄两三百吨，对预埋吊件承载性能的要求日益提高。
目前国内预埋吊件仍多采用HPB300钢筋或Q235B圆钢。中国土木工程学会新编行业标准《预制混凝土构件用金属预埋吊件》T/CCES 6003-2021在国外相关规范的基础上引入了内螺纹钢套管等新型预埋吊件，但所述类型均不能承受重型吊载，限制了预制装配技术的推广应用，故国内在满足重型吊载使用要求的预埋吊件方面存在技术空缺。
因此，本领域技术人员亟需提供一种可承受重型、超重型吊载的预埋吊件及其施工方法，根据单个吊点的承载能力分为重型吊载或超重型吊载预埋吊件，大幅提高预埋吊件的承载能力、拓宽预埋吊件使用范围，提高施工效率、减少吊装部位应力集中带来的构件损伤。
发明内容
本发明的目的是提供一种可承受重型、超重型吊载的预埋吊件及其施工方法，根据单个吊点的承载能力分为重型吊载或超重型吊载预埋吊件，大幅提高预埋吊件的承载能力、拓宽预埋吊件使用范围，提高施工效率、减少吊装部位应力集中带来的构件损伤。
本发明提供了一种可承受重型吊载的预埋吊件，包括预埋钢绞线、钢绞线增强管套以及锚固连接组件；
所述预埋钢绞线的结构呈U型或V型，为预埋吊件受力主体，单个吊点的预埋钢绞线为1～3根；
所述钢绞线增强管套包覆在所述预埋钢绞线的弯折处，用于提高所述预埋钢绞线的受力性能；
所述锚固连接组件安装在所述预埋钢绞线的两端，用于提高预埋钢绞线的锚固性能；其中，
所述锚固连接组件为梨形散花头、打散头或
所述锚固连接组件包括预应力锚具以及钢锚板，所述预应力锚具以及钢锚板相互配合并同时安装于所述预埋钢绞线的两端，所述钢锚板上开设有供所述预埋钢绞线端部穿过的通孔。
优选的，还包括局部承压增强部件，所述局部承压增强部件为螺旋筋，安装于所述锚固连接组件的受压侧。
优选的，还包括连接外口增强部件，所述连接外口增强部件为喇叭口短钢管，安装于所述预埋钢绞线与混凝土的连接外口处。
本发明还提供一种可承受重型吊载的预埋吊件的施工方法，包括以下步骤：
步骤S01、根据承载力的计算公式计算多根预埋钢绞线协同工作时预埋吊件的承载力,并与吊装荷载比较，确定可承受重型吊载的预埋吊件是否可满足工程吊装要求；
步骤S02、准备可承受重型吊载的预埋吊件，确定所需的锚固连接组件并加工各个组件；
步骤S03、将预埋钢绞线依次穿过钢绞线增强管套，使钢绞线增强管套位于预埋钢绞线的中部，将连接外口增强部件安装于钢绞线增强管套的两侧，按预设的曲率半径进行机械加工并一同弯折成型；
步骤S04、在弯折后的预埋钢绞线的两端安装所述局部承压增强部件；
步骤S05、确定所采用的锚固连接组件；
若采用预应力锚具以及钢锚板，将预埋钢绞线穿过钢锚板后，采用预应力锚具固定；
若采用打散头，将预埋钢绞线端部各股钢丝分开打散；
若采用梨形散花头，将预埋钢绞线端头加工成梨形散花头；
步骤S06、在浇筑前将装配好的预埋吊件放入模具并固定，以防止位移；
步骤S07、浇筑混凝土，浇筑时避免扰动预埋吊件的各个组件；
步骤S08、吊装作业完成后，割除外露钢绞线。
优选的，所述可承受重型吊载的预埋吊件的承载力计算公式：
NR,S＝n×k1×2As×fpy/(k2k3k4k5k6)
式中：NR,S为多根钢绞线协同工作预埋吊件的承载力；n为多根预埋钢绞线的数量(1≤n≤3)；k1为预埋钢绞线根数对预埋吊件承载力的折减影响系数，随n增加而递减；As为预埋钢绞线公称截面面积；fpy为预埋钢绞线抗拉强度设计值；k2为自重荷载分项系数1.3；k3为吸附作用引起的超载系数1.2；k4为钢绞线弯折后的应力集中对强度的折减系数1.4；k5为吊装动力系数1.5；k6为钢丝绳角度对吊环承载力的影响系数1.4。
本发明提供一种可承受超重型吊载的预埋吊件，包括预埋钢绞线、钢绞线增强管套、锚固连接组件以及可回收外部吊件；单个吊点的预埋钢绞线超过3根；其中，
所述预埋钢绞线的结构呈直线型，为预埋吊件受力主体，以满足张拉施工要求；
所述锚固连接组件安装在所述预埋钢绞线的一端，用于提高预埋钢绞线的锚固性能；所述锚固连接组件包括预应力锚具以及钢锚板，所述预应力锚具以及钢锚板相互配合并同时安装于所述预埋钢绞线的一端，所述钢锚板上开设有供所述预埋钢绞线端部穿过的通孔；
所述钢绞线增强管套包覆在所述预埋钢绞线的主体上，避免张拉预埋钢绞线时损坏混凝土构件；
所述可回收外部吊件安装在所述预埋钢绞线的另一端，所述可回收外部吊件包括预应力锚板以及可回收锚具，所述预应力锚板以及可回收锚具相互配合并同时安装于所述预埋钢绞线的另一端，所述预应力锚板上开设有供所述预埋钢绞线端部穿过的通孔。
优选的，所述预埋吊件还包括局部承压增强部件，所述局部承压增强部件为螺旋筋，安装于所述锚固连接组件的受压侧。
优选的，所述可回收外部吊件还包括吊装板以及吊装销轴。
本发明提供一种可承受超重型吊载的预埋吊件的施工方法，包括以下步骤：
步骤S01、根据吊装荷载和钢绞线初步布局，并按计算公式验算，确定可承受超重型吊载的预埋吊件是否可满足工程吊装要求并确定设计布局；
步骤S02、准备可承受超重型吊载的预埋吊件，根据设计布局加工各个组件；
步骤S03、将预埋钢绞线穿过钢绞线增强管套，并在预埋钢绞线的一端安装锚固连接组件；
步骤S04、将组装后的预埋钢绞线进行定位排列，安装局部承压增强部件；其中，所述预埋钢绞线的顶部具有预设厚度的穿孔塑料板，所述穿孔塑料板尺寸与可回收外部吊件的预应力锚板的尺寸一致，以在浇筑混凝土时形成可容纳可回收外部吊件的抗剪凹槽；
步骤S05、在浇筑前将装配好的预埋吊件放入模具固定，以防止位移；
步骤S06、浇筑混凝土，浇筑时避免扰动预埋吊件的各部件；
步骤S07、待混凝土构件凝固后，拆除穿孔塑料板，并将预埋钢绞线穿过预应力锚板的预留通孔内，使其就位于所述抗剪凹槽中；
步骤S08、当混凝土强度达到设计强度75％以上时开始张拉施工，并通过可回收锚具夹紧预埋钢绞线，形成可承受超重型吊载的预埋吊件；
步骤S09、吊装后再次张拉钢绞线，对可回收外部吊件进行卸载并回收，割除外露预埋钢绞线，二次浇筑混凝土封填抗剪凹槽。
优选的，步骤S01中，按《钢结构连接节点设计手册》螺栓群连接计算公式验算。
本发明提供的一种可承受重型、超重型吊载的预埋吊件及其施工方法，具有以下优点：
1、本发明采用预埋钢绞线作为预埋吊件主体，取代现有的钢筋、圆钢和内螺纹钢套管，多根布置协同受力，利用高强钢绞线的优秀性能解决重型构件吊装的问题，提高吊载能力，拓宽预制装配技术及建筑模块化集成技术应用范围；
2、本发明中的钢绞线增强管套减少构件及钢绞线的施工损伤，改善钢绞线作为吊件时可能产生的钢绞线-混凝土连接外口、钢绞线圆弧段应力集中等问题；
3、本发明中的锚固连接组件满足锚固要求，可视工程实际选择打散头、梨形散花头、预应力锚具以及钢锚板，以提高钢绞线锚固性能，进而达到减少锚固长度、减少钢绞线材料用量的目的；
4、本发明采用可回收重复利用的外部吊件，有效节约材料和加工时间，提升高性能材料利用效率、减少构件分段大幅提高施工效率，并完善国内吊装技术体系；
5、本发明提出承载力计算公式，指导施工的规范化，较目前国内采用的许用应力法更加直观，使用方便。
附图说明
图1为本发明中包含打散头以及梨形散花头的可承受重型吊载的预埋吊件的结构示意图；
图2为本发明中包含预应力锚具以及钢锚板的可承受重型吊载的预埋吊件的结构示意图；
图3为本发明中可承受重型吊载的预埋吊件的预埋钢绞线协同受力时的侧视图；
图4为本发明中喇叭口短钢管的第一种结构示意图；
图5为本发明中喇叭口短钢管的第二种结构示意图；
图6为本发明中可承受超重型吊载的预埋吊件的俯视图；
图7为本发明中可承受超重型吊载的预埋吊件的主视图；
图8为本发明中可承受超重型吊载的预埋吊件的侧视图。
其中，图中的附图标记为：
10、预埋钢绞线；20、钢绞线增强管套；31、梨形散花头；32、打散头；33、预应力锚具；34、钢锚板；40、螺旋筋；50、喇叭口短钢管；
60、可回收外部吊件；61、预应力锚板；62、可回收锚具；63、吊装板；64、吊装销轴。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。
如图1-5所示，本发明提供了一种可承受重型吊载的预埋吊件，当单个吊点所需钢绞线根数为1-3根时采用重型吊载吊件，多根布置协同受力考虑钢绞线根数对吊件承载力的折减系数，以避免吊载不均匀导致钢绞线提前破坏。可承受重型吊载的预埋吊件具体包括预埋钢绞线、钢绞线增强管套以及锚固连接组件。
预埋钢绞线的结构呈U型或V型，为预埋吊件受力主体，单个吊点的预埋钢绞线为1～3根；预埋钢绞线采用符合国家标准的高强钢绞线取代常用的钢筋、圆钢和内螺纹钢套管，作为预埋吊件主体，钢绞线根据不同的公称直径选取合适的曲率半径，经过机械弯折加工成U型或V型，弯折后两段钢绞线的夹角小于60度，可多根布置协同受力，详见图3。
预埋钢绞线作为承受重型吊载的预埋吊件的主要受力组件，应选用各项指标符合国家现行规范及标准的钢绞线，且在存放、运输、加工的过程中避免钢绞线的损伤，预埋钢绞线弯折圆弧段的曲率直径不应小于4倍公称直径，不宜小于6倍公称直径。
采用预埋钢绞线作为预埋吊件主体，取代现有的钢筋、圆钢和内螺纹钢套管，多根布置协同受力，利用高强钢绞线的优秀性能解决重型构件吊装的问题，提高吊载能力，拓宽预制装配技术及建筑模块化集成技术应用范围。
钢绞线增强管套包覆在预埋钢绞线的弯折处，用于提高预埋钢绞线的受力性能；弯折前采用圆钢管或镀锌圆钢管套包覆钢绞线弯折圆弧段，与预埋钢绞线一同机械加工弯折成型。钢绞线增强管套可以为镀锌圆钢管或圆钢管。
本发明中的钢绞线增强管套减少构件及钢绞线的施工损伤，改善钢绞线作为吊件时可能产生的钢绞线-混凝土连接外口、钢绞线圆弧段应力集中等问题。
预埋钢绞线弯折前将其穿过钢绞线增强管套，钢绞线增强管套应采用具有一定壁厚的国标管件，内径略大于预埋钢绞线公称直径，钢绞线增强管套两端均需超过预埋钢绞线弯折圆弧段起弧点不小于4倍钢绞线公称直径，预埋钢绞线与钢绞线增强管套就位后采用机械设备一体加工弯折成型，加工时避免各组件损伤，必要时采取措施消除或部分消除残余应力。
钢绞线增强管套包覆在预埋钢绞线的弯折处，一方面作为预埋钢绞线截面的补强，优化预埋钢绞线的承载和变形能力，钢绞线增强管套在吊装作业时也可使受力分布更均匀，减少应力集中效应。
锚固连接组件安装在预埋钢绞线的两端，用于提高预埋钢绞线的锚固性能。锚固连接组件可以为梨形散花头或打散头；也可以包括预应力锚具以及钢锚板，预应力锚具以及钢锚板相互配合并同时安装于预埋钢绞线的两端，钢锚板上开设有供预埋钢绞线端部穿过的通孔。
锚固连接组件可根据工程实际需求选择梨形散花头或打散头或预应力锚具以及钢锚板。以提高钢绞线锚固性能，进而达到减少锚固长度、减少钢绞线材料用量的目的，梨形散花头应使用专用压花机械加工成型。本发明中的锚固连接组件满足锚固要求，可提高钢绞线锚固性能，进而达到减少锚固长度、减少钢绞线材料用量的目的。
局部承压增强部件通常采用螺旋筋，安装于锚固连接组件的受压侧。在预埋吊件浇筑入构件之前，布置于锚固连接组件或措施的附近受压侧(即吊装时混凝土受压侧)，随混凝土浇筑预埋入构件。
连接外口增强部件通常采用喇叭口短钢管，如图4、5所示，安装于预埋钢绞线与混凝土的连接外口处。为防止钢绞线与混凝土表面的崩裂破坏损伤影响观感，牺牲部分锚固长度在连接口部设置喇叭口补强件，可以有效减少应力集中效应进而减少构件及钢绞线的施工损伤，在预埋吊件浇筑入构件之前，布置于构件表面附近、钢绞线-混凝土连接外口，随混凝土浇筑预埋入构件。
本发明还提供一种可承受重型吊载的预埋吊件的施工方法，包括以下步骤：
步骤S01、根据承载力的计算公式计算多根预埋钢绞线协同工作时预埋吊件的承载力,并与吊装荷载比较，确定可承受重型吊载的预埋吊件是否可满足工程吊装要求；
步骤S02、准备可承受重型吊载的预埋吊件，确定所需的锚固连接组件并加工各个组件；
步骤S03、将预埋钢绞线依次穿过钢绞线增强管套，使钢绞线增强管套位于预埋钢绞线的中部，将连接外口增强部件安装于钢绞线增强管套的两侧，按预设的曲率半径进行机械加工并一同弯折成型；
步骤S04、在弯折后的预埋钢绞线的两端安装所述局部承压增强部件；
步骤S05、确定所采用的锚固连接组件；
若采用预应力锚具以及钢锚板，将预埋钢绞线穿过钢锚板后，采用预应力锚具固定；
若采用打散头，将预埋钢绞线端部各股钢丝分开打散；
若采用梨形散花头，将预埋钢绞线端头加工成梨形散花头；
步骤S06、在浇筑前将装配好的预埋吊件放入模具并固定，以防止位移；
步骤S07、浇筑混凝土，浇筑时避免扰动预埋吊件的各个组件；
步骤S08、吊装作业完成后，割除外露钢绞线。
优选的，可承受重型吊载的预埋吊件的承载力计算公式：
NR,S＝n×k1×2As×fpy/(k2k3k4k5k6)
式中：NR,S为多根钢绞线协同工作预埋吊件的承载力；n为多根预埋钢绞线的数量(1≤n≤3)；k1为预埋钢绞线根数对预埋吊件承载力的折减影响系数，随n增加而递减；As为预埋钢绞线公称截面面积；fpy为预埋钢绞线抗拉强度设计值；k2为自重荷载分项系数1.3；k3为吸附作用引起的超载系数1.2；k4为钢绞线弯折后的应力集中对强度的折减系数1.4；k5为吊装动力系数1.5；k6为钢丝绳角度对吊环承载力的影响系数1.4。
例如某吊点的吊载标准值F，假定按n＝3根钢绞线确定k1取值，选择钢绞线强度等级确定fpy，计算As＝(F×k2k3k4k5k6)/(n×k1×2×fpy)，当As面积不大于钢绞线最大公称截面面积时，说明承载力满足要求；As面积偏小时可按n＝2或1确定k1取值再次验算选取经济配置；当As面积大于最大公称截面面积时，需采用可承受超重型吊载的预埋吊件。
本发明还提供一种可承受超重型吊载的预埋吊件的施工方法，包括以下步骤：
步骤S01、根据吊装荷载和钢绞线初步布局，按《钢结构连接节点设计手册》螺栓群连接计算公式验算，确定可承受超重型吊载的预埋吊件是否可满足工程吊装要求并确定设计布局；
步骤S02、准备可承受超重型吊载的预埋吊件，根据设计布局加工各个组件；
步骤S03、将预埋钢绞线穿过钢绞线增强管套，并在预埋钢绞线的一端安装锚固连接组件；
步骤S04、将组装后的预埋钢绞线进行定位排列，安装局部承压增强部件；其中，所述预埋钢绞线的顶部具有预设厚度的穿孔塑料板，所述穿孔塑料板尺寸与可回收外部吊件的预应力锚板的尺寸一致，以在浇筑混凝土时形成可容纳可回收外部吊件的抗剪凹槽；
步骤S05、在浇筑前将装配好的预埋吊件放入模具固定，以防止位移；
步骤S06、浇筑混凝土，浇筑时避免扰动预埋吊件的各部件；
步骤S07、待混凝土构件凝固后，拆除穿孔塑料板，并将预埋钢绞线穿过预应力锚板的预留通孔内，使其就位于所述抗剪凹槽中；
步骤S08、当混凝土强度达到设计强度75％以上时开始张拉施工，并通过可回收锚具夹紧预埋钢绞线，形成可承受超重型吊载的预埋吊件；
步骤S09、吊装后再次张拉钢绞线，对可回收外部吊件进行卸载并回收，割除外露预埋钢绞线，二次浇筑混凝土封填抗剪凹槽。
优选的，所述可承受超重型吊载的预埋吊件的承载力计算需根据钢绞线平面布置、各组件尺寸等参数，按《钢结构连接节点设计手册》螺栓群连接计算公式验算受力后方可指导施工。
实施例一
如图1所示，本发明提供了一种可承受重型吊载的预埋吊件，当单个吊点所需钢绞线根数为1-3根时采用重型吊载吊件，具体包括预埋钢绞线、钢绞线增强管套以及锚固连接组件。
预埋钢绞线的结构呈V型，为预埋吊件受力主体，单个吊点的预埋钢绞线为1～3根；预埋钢绞线采用符合国家标准的高强钢绞线取代常用的钢筋、圆钢和内螺纹钢套管，作为预埋吊件主体，钢绞线根据不同的公称直径选取合适的曲率半径，经过机械弯折加工成V型，弯折后两段钢绞线的夹角小于60度，可多根布置协同受力，详见图3。
钢绞线增强管套包覆在预埋钢绞线的弯折处，用于提高预埋钢绞线的受力性能；弯折前采用圆钢管或镀锌圆钢管套包覆钢绞线弯折圆弧段，与预埋钢绞线一同机械加工弯折成型。钢绞线增强管套可以为镀锌圆钢管或圆钢管。
锚固连接组件安装在预埋钢绞线的两端，用于提高预埋钢绞线的锚固性能。锚固连接组件可以为梨形散花头或打散头。可根据工程实际需求选择梨形散花头或打散头，以提高钢绞线锚固性能，进而达到减少锚固长度、减少钢绞线材料用量的目的，梨形散花头应使用专用压花机械加工成型。
局部承压增强部件通常采用螺旋筋，安装于锚固连接组件的受压侧。在预埋吊件浇筑入构件之前，布置于锚固连接组件或措施的附近受压侧(即吊装时混凝土受压侧)，随混凝土浇筑预埋入构件。
连接外口增强部件通常采用喇叭口短钢管，如图4、5所示，安装于预埋钢绞线与混凝土的连接外口处。为防止钢绞线与混凝土表面的崩裂破坏损伤影响观感，牺牲部分锚固长度在连接口部设置喇叭口补强件，可以有效减少应力集中效应进而减少构件及钢绞线的施工损伤，在预埋吊件浇筑入构件之前，布置于构件表面附近、钢绞线-混凝土连接外口，随混凝土浇筑预埋入构件。
实施例二
如图2所示，本发明提供了一种可承受重型吊载的预埋吊件，当单个吊点所需钢绞线根数为1-3根时采用重型吊载吊件，具体包括预埋钢绞线、钢绞线增强管套以及锚固连接组件。
预埋钢绞线的结构呈U型，为预埋吊件受力主体，单个吊点的预埋钢绞线为1～3根；预埋钢绞线采用符合国家标准的高强钢绞线取代常用的钢筋、圆钢和内螺纹钢套管，作为预埋吊件主体，钢绞线根据不同的公称直径选取合适的曲率半径，经过机械弯折加工成U型。
钢绞线增强管套包覆在预埋钢绞线的弯折处，用于提高预埋钢绞线的受力性能；弯折前采用圆钢管或镀锌圆钢管套包覆钢绞线弯折圆弧段，与预埋钢绞线一同机械加工弯折成型。钢绞线增强管套可以为镀锌圆钢管或圆钢管。
锚固连接组件安装在预埋钢绞线的两端，用于提高预埋钢绞线的锚固性能。锚固连接组件包括预应力锚具以及钢锚板，预应力锚具以及钢锚板相互配合并同时安装于预埋钢绞线的两端，钢锚板上开设有供预埋钢绞线端部穿过的通孔。
局部承压增强部件通常采用螺旋筋，安装于锚固连接组件的受压侧。在预埋吊件浇筑入构件之前，布置于锚固连接组件或措施的附近受压侧(即吊装时混凝土受压侧)，随混凝土浇筑预埋入构件。
连接外口增强部件通常采用喇叭口短钢管，如图4、5所示，安装于预埋钢绞线与混凝土的连接外口处。为防止钢绞线与混凝土表面的崩裂破坏损伤影响观感，牺牲部分锚固长度在连接口部设置喇叭口补强件，可以有效减少应力集中效应进而减少构件及钢绞线的施工损伤，在预埋吊件浇筑入构件之前，布置于构件表面附近、钢绞线-混凝土连接外口，随混凝土浇筑预埋入构件。
实施例三
如图6-8所示，本发明提供一种可承受超重型吊载的预埋吊件，当所需钢绞线根数大于3根(对应钢绞线肢数大于6肢)时采用超重型吊载吊件。包括预埋钢绞线、钢绞线增强管套、锚固连接组件以及可回收外部吊件；单个吊点的预埋钢绞线超过3根。
本实施例中的预埋钢绞线的结构呈直线型，为预埋吊件受力主体，以满足张拉施工要求；采用高强钢绞线加工制成直段，长度满足锚固要求的同时，满足现行国家标准对后张拉的构造要求。
本实施例中的预埋钢绞线作为承受超重型吊载的预埋吊件的主要受力组件，应选用各项指标符合国家现行规范及标准的钢绞线，且在存放、运输、加工的过程中避免钢绞线的损伤。
钢绞线增强管套包覆在预埋钢绞线的主体上，避免张拉预埋钢绞线时损坏混凝土构件；通常采用原钢管或镀锌圆钢管，直径略大于预埋钢绞线，保证后张拉预埋钢绞线施工流程并防止后张拉对构件的损伤。
预埋钢绞线在浇筑前需穿过钢绞线增强管套，和预埋钢绞线一同浇筑预埋入构件中时应有防止混凝土灌入的措施。预埋钢绞线预埋入混凝土构件的一端(即固定端)，采用锚固连接组件进行锚固。
锚固连接组件安装在预埋钢绞线的一端，用于提高预埋钢绞线的锚固性能；锚固连接组件包括预应力锚具以及钢锚板，预应力锚具以及钢锚板相互配合并同时安装于预埋钢绞线的一端，钢锚板上开设有供预埋钢绞线端部穿过的通孔。预应力锚具以及钢锚板可以有效提高钢绞线锚固性能，进而达到减少锚固长度、减少钢绞线材料用量的目的，锚具可使用专用机械加工安装。在构件强度达标后进行后张拉，与可回收外部吊件连接成受力整体。
如图6-8所示，可回收外部吊件安装在预埋钢绞线的另一端，可回收外部吊件包括预应力锚板以及可回收锚具，预应力锚板以及可回收锚具相互配合并同时安装于预埋钢绞线的另一端，预应力锚板上开设有供预埋钢绞线端部穿过的通孔。可回收外部吊件还包括吊装板以及吊装销轴。
可回收外部吊件包括预应力锚板、可回收锚具、吊装板、吊装销轴，吊装板与预应力锚板在工厂加工形成整体，然后在工厂加工安装吊装销轴，吊装施工前通过张拉机械将预应力锚板、可回收锚具将预埋钢绞线与可回收外部吊件张拉固定，在吊装施工后通过张拉机械卸载并回收外部吊件全部组件。
本发明采用可回收重复利用的外部吊件，有效节约材料和加工时间，提升高性能材料利用效率、减少构件分段大幅提高施工效率，并完善国内吊装技术体系。
预埋吊件还包括局部承压增强部件，局部承压增强部件为螺旋筋，安装于锚固连接组件的受压侧，可以有效提高重型吊载作用下混凝土受力性能，在预埋吊件浇筑入构件之前，布置于锚固连接组件的附近受压侧，随混凝土浇筑预埋入构件。
本发明还提供一种可承受超重型吊载的预埋吊件的施工方法，包括以下步骤：
步骤S01、根据吊装荷载和钢绞线初步布局，按《钢结构连接节点设计手册》螺栓群连接计算公式验算，确定可承受超重型吊载的预埋吊件是否可满足工程吊装要求并确定设计布局；
步骤S02、准备可承受超重型吊载的预埋吊件，根据设计布局加工各个组件；
步骤S03、将预埋钢绞线穿过钢绞线增强管套，并在预埋钢绞线的一端安装锚固连接组件；
步骤S04、将组装后的预埋钢绞线进行定位排列，安装局部承压增强部件；其中，所述预埋钢绞线的顶部具有预设厚度的穿孔塑料板，所述穿孔塑料板尺寸与可回收外部吊件的预应力锚板的尺寸一致，以在浇筑混凝土时形成可容纳可回收外部吊件的抗剪凹槽；
步骤S05、在浇筑前将装配好的预埋吊件放入模具固定，以防止位移；
步骤S06、浇筑混凝土，浇筑时避免扰动预埋吊件的各部件；
步骤S07、待混凝土构件凝固后，拆除穿孔塑料板，并将预埋钢绞线穿过预应力锚板的预留通孔内，使其就位于所述抗剪凹槽中；
步骤S08、当混凝土强度达到设计强度75％以上时开始张拉施工，并通过可回收锚具夹紧预埋钢绞线，形成可承受超重型吊载的预埋吊件；
步骤S09、吊装后再次张拉钢绞线，对可回收外部吊件进行卸载并回收，割除外露预埋钢绞线，二次浇筑混凝土封填抗剪凹槽。
优选的，所述可承受超重型吊载的预埋吊件的承载力计算需根据钢绞线平面布置、各组件尺寸等参数，按《钢结构连接节点设计手册》螺栓群连接计算公式验算受力后方可指导施工。
综上所述，本专利可大幅提高预埋吊件的承载能力且适用范围广泛，减少构件分段显著提高施工效率。采用可回收重复利用的外部吊件，有效节约材料和加工时间。采用高强钢绞线替代钢筋或圆钢，提升高性能材料利用效率，完善国内吊装技术体系。喇叭口短钢管可减少吊装部位应力集中带来的构件损伤。本专利可为预制装配技术、建筑模块化集成技术的应用推广提供有力支持。
虽然本发明主要描述了以上实施例，但是只是作为实例来加以描述，而本发明并不限于此。本领域普通技术人员能做出多种变型和应用而不脱离实施例的实质特性。例如，对实施例详示的每个部件都可以修改和运行，与所述变型和应用相关的差异可认为包括在所附权利要求所限定的本发明的保护范围内。
本说明书中所涉及的实施例，其含义是结合该实施例描述的特地特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。说明书中出现于各处的这些术语不一定都涉及同一实施例。此外，当结合任一实施例描述特定特征、结构或特性时，都认为其落入本领域普通技术人员结合其他实施例就可以实现的这些特定特征、结构或特性的范围内。
Claims (10)
1.一种可承受重型吊载的预埋吊件，其特征在于，包括预埋钢绞线、钢绞线增强管套以及锚固连接组件；
所述预埋钢绞线的结构呈U型或V型，为预埋吊件受力主体，单个吊点的预埋钢绞线为1～3根；
所述钢绞线增强管套包覆在所述预埋钢绞线的弯折处，用于提高所述预埋钢绞线的受力性能；
所述锚固连接组件安装在所述预埋钢绞线的两端，用于提高预埋钢绞线的锚固性能；其中，
所述锚固连接组件为梨形散花头、打散头或
所述锚固连接组件包括预应力锚具以及钢锚板，所述预应力锚具以及钢锚板相互配合并同时安装于所述预埋钢绞线的两端，所述钢锚板上开设有供所述预埋钢绞线端部穿过的通孔。
2.根据权利要求1所述的可承受重型吊载的预埋吊件，其特征在于，还包括局部承压增强部件，所述局部承压增强部件为螺旋筋，安装于所述锚固连接组件的受压侧。
3.根据权利要求1所述的可承受重型吊载的预埋吊件，其特征在于，还包括连接外口增强部件，所述连接外口增强部件为喇叭口短钢管，安装于所述预埋钢绞线与混凝土的连接外口处。
4.一种采用权利要求1-3任一项所述的可承受重型吊载的预埋吊件的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S01、根据承载力的计算公式计算多根预埋钢绞线协同工作时预埋吊件的承载力,并与吊装荷载比较，确定可承受重型吊载的预埋吊件是否可满足工程吊装要求；
步骤S02、准备可承受重型吊载的预埋吊件，确定所需的锚固连接组件并加工各个组件；
步骤S03、将预埋钢绞线依次穿过钢绞线增强管套，使钢绞线增强管套位于预埋钢绞线的中部，将连接外口增强部件安装于钢绞线增强管套的两侧，按预设的曲率半径进行机械加工并一同弯折成型；
步骤S04、在弯折后的预埋钢绞线的两端安装所述局部承压增强部件；
步骤S05、确定所采用的锚固连接组件；
若采用预应力锚具以及钢锚板，将预埋钢绞线穿过钢锚板后，采用预应力锚具固定；
若采用打散头，将预埋钢绞线端部各股钢丝分开打散；
若采用梨形散花头，将预埋钢绞线端头加工成梨形散花头；
步骤S06、在浇筑前将装配好的预埋吊件放入模具并固定，以防止位移；
步骤S07、浇筑混凝土，浇筑时避免扰动预埋吊件的各个组件；
步骤S08、吊装作业完成后，割除外露钢绞线。
5.根据权利要求1所述的可承受重型吊载的预埋吊件的施工方法，其特征在于，所述可承受重型吊载的预埋吊件的承载力计算公式：
NR,S＝n×k1×2As×fpy/(k2k3k4k5k6)
式中：NR,S为多根钢绞线协同工作预埋吊件的承载力；n为多根预埋钢绞线的数量(1≤n≤3)；k1为预埋钢绞线根数对预埋吊件承载力的折减影响系数，随n增加而递减；As为预埋钢绞线公称截面面积；fpy为预埋钢绞线抗拉强度设计值；k2为自重荷载分项系数1.3；k3为吸附作用引起的超载系数1.2；k4为钢绞线弯折后的应力集中对强度的折减系数1.4；k5为吊装动力系数1.5；k6为钢丝绳角度对吊环承载力的影响系数1.4。
6.一种可承受超重型吊载的预埋吊件，其特征在于，包括预埋钢绞线、钢绞线增强管套、锚固连接组件以及可回收外部吊件；单个吊点的预埋钢绞线超过3根；其中，
所述预埋钢绞线的结构呈直线型，为预埋吊件受力主体，以满足张拉施工要求；
所述锚固连接组件安装在所述预埋钢绞线的一端，用于提高预埋钢绞线的锚固性能；所述锚固连接组件包括预应力锚具以及钢锚板，所述预应力锚具以及钢锚板相互配合并同时安装于所述预埋钢绞线的一端，所述钢锚板上开设有供所述预埋钢绞线端部穿过的通孔；
所述钢绞线增强管套包覆在所述预埋钢绞线的主体上，避免张拉预埋钢绞线时损坏混凝土构件；
所述可回收外部吊件安装在所述预埋钢绞线的另一端，所述可回收外部吊件包括预应力锚板以及可回收锚具，所述预应力锚板以及可回收锚具相互配合并同时安装于所述预埋钢绞线的另一端，所述预应力锚板上开设有供所述预埋钢绞线端部穿过的通孔。
7.根据权利要求6所述的可承受超重型吊载的预埋吊件，其特征在于，所述预埋吊件还包括局部承压增强部件，所述局部承压增强部件为螺旋筋，安装于所述锚固连接组件的受压侧。
8.根据权利要求6所述的可承受超重型吊载的预埋吊件，其特征在于，所述可回收外部吊件还包括吊装板以及吊装销轴。
9.一种采用权利要求6-8任一项所述的可承受超重型吊载的预埋吊件的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S01、根据吊装荷载和钢绞线初步布局，并按计算公式验算，确定可承受超重型吊载的预埋吊件是否可满足工程吊装要求并确定设计布局；
步骤S02、准备可承受超重型吊载的预埋吊件，根据设计布局加工各个组件；
步骤S03、将预埋钢绞线穿过钢绞线增强管套，并在预埋钢绞线的一端安装锚固连接组件；
步骤S04、将组装后的预埋钢绞线进行定位排列，安装局部承压增强部件；其中，所述预埋钢绞线的顶部具有预设厚度的穿孔塑料板，所述穿孔塑料板尺寸与可回收外部吊件的预应力锚板的尺寸一致，以在浇筑混凝土时形成可容纳可回收外部吊件的抗剪凹槽；
步骤S05、在浇筑前将装配好的预埋吊件放入模具固定，以防止位移；
步骤S06、浇筑混凝土，浇筑时避免扰动预埋吊件的各部件；
步骤S07、待混凝土构件凝固后，拆除穿孔塑料板，并将预埋钢绞线穿过预应力锚板的预留通孔内，使其就位于所述抗剪凹槽中；
步骤S08、当混凝土强度达到设计强度75％以上时开始张拉施工，并通过可回收锚具夹紧预埋钢绞线，形成可承受超重型吊载的预埋吊件；
步骤S09、吊装后再次张拉钢绞线，对可回收外部吊件进行卸载并回收，割除外露预埋钢绞线，二次浇筑混凝土封填抗剪凹槽。
10.根据权利要求9所述的可承受超重型吊载的预埋吊件的施工方法，其特征在于，步骤S01中，按《钢结构连接节点设计手册》螺栓群连接计算公式验算。
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