CN201304683Y - 一种先张法预应力混凝土梁制梁台座装备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种先张法预应力混凝土梁制梁台座装备，属于梁桥预制装备技术领域。本实用新型的制梁台座装备包括模板系统及张拉系统，模板系统由底模基础以及设置在底模基础上的侧模、端模、底模组成；张拉系统由传力柱、千斤顶、螺旋支撑、张拉横梁、弯起器、折线筋平衡梁组成。本实用新型的制梁台座装备结构简单、成本低，适于制作50m/1200t级预应力混凝土梁，并能够保证在大吨位张拉力作用下张拉及放张的效率及安全。

Description

一种先张法预应力混凝土梁制梁台座装备

技术领域

本实用新型涉及一种梁桥预制的装备，特别涉及应用先张法预应力混凝土箱梁进行梁预制的台座装备。

背景技术

目前国内应用的预制梁有两类，一是后张法预应力混凝土梁(简称后张梁)，二是先张法预应力混凝土梁(简称先张梁)。先张梁与后张梁相比，可避免后张梁因堵孔、压浆不密实而影响结构耐久性等诸多危害，因此先张梁比后张梁具有更好的耐久性，并且先张梁的施工工艺简单、工序少、制造速度快、维护养护工作量小，还可节省锚具、波纹管，节约混凝土、预应力钢束的用量，降低工程造价。但由于现有的先张梁多采用直线配筋，其工艺虽然简单，但在大跨度结构中难以满足受力要求，限制了先张梁的应用范围，目前国内常用先张梁的最大跨度局限于20m以下。国外于上世纪60年代开始研究与制造一种新型先张梁，即折线配筋先张梁。折线配筋先张梁不但具有直线配筋先张梁的诸多优点，而且能够有效地降低梁端的主拉应力、改善结构性能、提高结构的跨度。折线配筋是先张梁的一个发展趋势。

折线配筋先张梁的主要工装设备是先张梁制梁台座，由模板和张拉两个系统组成。模板系统是混凝土桥梁浇筑成形的模具，张拉系统包括预应力筋张拉设备和临时承担预应力筋压力的支撑体系，是施加预应力的装备。预应力筋支撑体系需要承担预应力筋放张前的张拉力，由传力柱、张拉横梁、折线筋平衡梁、弯起器和螺旋支撑组成。其中弯起器、张拉横梁的设计是整个工装设备的关键。

现有的张拉横梁通常采用钢质横梁，张拉钢箱梁具有结构轻巧、加工速度快、材料力学性能好的优点，但是由于折线配筋先张梁的预应力筋根数多、布置集中，同时施工对张拉横梁刚度要求高，张拉横梁截面往往需要做得很大，用钢量也随之增大，一根横梁少则10吨，多则甚至数十吨，钢横梁的制造费用将会很大。

根据传统施工要求，弯起器需适应折线筋张拉过程中的微量转动，并在放张过程中适应梁体压缩发生纵向移动，同时摩租损失尽可能的小。铁路行业统一设计了专用的滚轴弯起器，此弯起器摩租力小，但是结构复杂、尺寸较大、用钢量大、加工复杂，需要专业加工；公路行业采用自行设计的单拉板弯起器，结构相对简单，但是由于采用“十”字形焊缝，焊接质量要求高，钢绞线直接从钢板预留孔穿过，弯起时与钢板之间摩租力相对较大；拉板无圆弧光滑接触面时，钢绞线在张拉的过程中易被拉板啃伤，降低了操作的安全性，但是接触面如制造成光滑过度则增加了工艺难度和加工工序。

目前仍未有结构简单、成本低、操作安全、能适应长跨度(50m/1200t级)先张法预应力混凝土梁的台座装备。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的上述问题，提供一种结构简单、成本低的先张法预应力混凝土梁制梁台座装备，以制作50m/1200t级预应力混凝土梁，并能够保证在大吨位张拉力作用下张拉及放张的效率及安全。

本实用新型实现上述目的的技术方案为：

一种先张法预应力混凝土梁制梁台座装备，包括模板系统及张拉系统，模板系统由底模基础1以及设置在底模基础1上的侧模101、端模102、底模103组成；张拉系统由传力柱2、千斤顶3、螺旋支撑4、张拉横梁5、弯起器6、折线筋平衡梁7组成，传力柱2对称地设置于模板系统的两侧，千斤顶3、螺旋支撑4设置于传力柱2的端部，螺旋支撑4分布于千斤顶3周围，张拉横梁5位于千斤顶3、螺旋支撑4外侧的型钢支架8上，分为锚固折线筋的上横梁501和锚固直线筋的下横梁502；弯起器6包括弯起器埋入部分601和弯起器底座602，弯起器埋入部分601为埋置于先张梁梁体内的一次性构件，拉板上设置有起导向作用的滚轴603，弯起器底座602与弯起器埋入部分601通过销轴604相连接，弯起器底座602通过预埋螺栓锚605固在传力柱2下方的折线筋平衡梁7上。

所述模板系统的所有模板都采用钢模，底模103固定于底模基础1上，侧模101和端模102固定于底模103上。底模103采用型钢支架钢底模，侧模101为拼装式钢模，底模103和侧模101设置4.5cm的反拱，侧模101反拱按圆曲线设置，底模103反拱按二次抛物线设置。

端模102采用分离式钢模，沿腹板中线一分为二，分离的模板通过螺栓相连接。此种端模的安装、拆除不受预应力筋的张拉和放张工序的影响。

所述传力柱2采用C50钢筋混凝土结构，结构设计满足强度、刚度和稳定性要求。传力柱2在构造上要满足布置千斤顶、张拉横梁、局部承压和操作空间的最小要求。

所述上下张拉横梁501、502均采用C50全预应力混凝土结构，上下横梁的两端分别预埋有承压钢板503，承压钢板上焊接有钢管504作为钢绞线预留孔。

所述折线筋平衡梁7采用重力式钢筋混凝土结构，通过其梁内埋设的4根

精轧螺纹与弯起器底座602连接。为了便于安装和切断弯起器6，平衡梁7要预留操作坑。

所述弯起器6为滚轴式弯起器，埋入部分601由两拉板组成，两拉板的上端通过一钢板连接，两拉板的下端分别设有销轴孔，与弯起器底座602设置的销轴孔通过销轴604相连接。弯起器底座602通过预埋螺栓605锚固在折线筋平衡梁7上，钢绞线穿过弯起器埋入部分601在滚轴603的导向作用下弯起，弯起器埋入部分601为一次性构件，放张前需切断弯起器埋入部分。

所述为螺旋支撑4具有三角螺纹螺牙，分别与上横梁和下横梁配套使用，每一张拉横梁对应4个螺旋支撑，可保证张拉横梁在预应力筋初调阶段不会出现倾覆，同时4点支撑受力相对明确，便于操作。

在上述结构中，千斤顶3为张拉设备，传力柱2、张拉横梁5、折线筋平衡梁7、弯起6器及螺旋支撑4为预应力筋支撑系统，折线筋平衡梁7可平衡折线筋张拉过程中产生的竖向分力，是实现预应力筋弯起的平衡重物。

本实用新型采用上述结构后，具有如下有益效果：

低模和侧模设置4.5cm的反拱，端模采用分离式，沿腹板中线一分为二，此种端模的安装、拆除不受预应力筋的张拉和放张工序的影响。

张拉横梁保证直线筋和折线筋张拉时的不同方向位移，能满足50m/1200t级先张梁施加预应力，穿钢束方便，C50全预应力钢筋混凝土张拉横梁能减少用钢量，降低制造费用。

本实用新型的弯起器结构简单、尺寸较小、用钢量少、加工工艺简单。

采用上述结构的本实用新型，适用于制作50m/1200t级预应力混凝土梁。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构示意图。

图2为本实用新型总体结构俯视图。

图3为本实用新型的端部横断面结构示意图。

图4为本实用新型的弯起器位置横断面结构示意图。

图5、图6为本实用新型张拉横梁承压钢板及钢管结构示意图。

图7为本实用新型千斤顶、螺旋支撑分部示意图。

图8、图9为本实用新型弯起器结构示意图。

图中标记：1-底模基础上，101-侧模，102-端模，103-底模，2-传力柱，3-千斤顶，4-螺旋支撑，5-张拉横梁，501-张拉上横梁，502-张拉下横梁，503-承压钢板，504-钢管，6-弯起器，601-弯起器埋入部分，602-弯起器底座，603-滚轴，604-销轴，605-预埋螺栓，7-折线筋平衡梁，8-型钢支架。

具体实施方式

下面结合的具体实施例对本发明作进一步的详细描述。

如图所示，50m先张法预应力混凝土T梁制梁台座装备为钢筋混凝土台座，包括模板系统及张拉系统，模板系统由底模基础1以及设置在底模基础1上的侧模101、端模102、底模103组成；张拉系统由传力柱2、千斤顶3、螺旋支撑4、张拉横梁5、弯起器6、折线筋平衡梁7组成，传力柱2对称地设置于模板系统的两侧，千斤顶3、螺旋支撑4设置于传力柱2的端部，螺旋支撑4分布于千斤顶3周围，张拉横梁5位于千斤顶、螺旋支撑外侧的型钢支架8上，张拉横梁5分为锚固折线筋的上横梁501和锚固直线筋的下横梁502；弯起器6包括弯起器埋入部分601和弯起器底座602，弯起器埋入部分601为埋置于先张梁梁体内的一次性构件，弯起器埋入部分上601设置有起导向作用的滚轴603，弯起器底座602与弯起器埋入部分601通过销轴604相连接，弯起器底座602通过预埋螺栓锚固在传力柱2下方的折线筋平衡梁7上。

本实施例模板系统的所有模板都采用钢模，底模103固定于底模基础1上，侧模101和端模103固定于底模103上。底模103采用型钢支架钢底模，侧模101为拼装式钢模，底模103和侧模101均设置了4.5cm的反拱，侧模101反拱按圆曲线设置，底模103反拱按二次抛物线设置。端模102采用分离式钢模，沿其腹板的中线一分为二，分离的模板通过螺栓相连接。此种端模的安装、拆除不受预应力筋的张拉和放张工序的影响。

传力柱2对称地分布于模板系统的两侧，采用C50钢筋混凝土结构，为大偏心受压构件，长度为51m，宽度1.2m，端部高度3.6m，中部高度1.8m。结构设计满足强度、刚度和稳定性要求。传力柱在构造上能够满足布置千斤顶、张拉横梁、局部承压和操作空间的最小要求。

本实施例的制梁台座共配置2个上横梁和2个下横梁，单端分别为1个上横梁，1个下横梁；上下横梁采用型钢支架8作为横梁支撑体系和横梁滑移体系。上张拉横梁501、下张拉横梁502均采用后张法C50全预应力混凝土结构，上横梁501的长度为6.5m，高度1.5m，宽度1.2m；下横梁502的长度6.5m，高度1.8m，宽度1.7m。上下横梁501、502的两端分别预埋有承压钢板503，承压钢板503上焊接有钢管504作为钢绞线预留孔。由于折线筋为发散布置，上横梁采用内径

的钢管作为穿钢绞线预留孔。直线筋为平行布置，下横梁采用内径

钢管作为穿钢绞线预留孔。钢管与两端承压钢板焊接成为整体。

传力柱2的上下端部分别与上下张拉横梁之间各设有两个千斤顶3、四个螺旋支撑4，每一张拉横梁对应4个螺旋支撑，可保证张拉横梁在预应力筋初调阶段不会出现倾覆，同时4点支撑受力相对明确，便于操作。

折线筋平衡梁7采用重力式钢筋混凝土结构，长度6.9m，宽度2.55m，高度1.8m，通过其梁内埋设的4根精轧螺纹与弯起器底座连接，用于弯起器6承受的钢绞线竖向分力传递给平衡梁7。为了便于安装和切断弯起器，平衡梁预留了操作坑。

弯起器6为滚轴式弯起器，两弯起器埋入部分601由两拉板组成，两拉板采用δ＝10mm钢板制作，拉板长度根据底座标高、底模标高、设计钢绞线位置三者相互关系确定；两拉板601的上端通过一钢板连接；两拉板的下端分别设有销轴孔。弯起器底座602采用厚度分别为30mm和20mm的Q235钢板制作；各钢板连接采用坡口焊接，底座602中间钻66mm销轴孔。底座602的销轴孔与拉板601下端的销轴孔通过长度为200mm的φ65mmCr42合金销轴604相连接，使弯起器具备转动功能。弯起器底座602通过预埋螺栓605锚固在折线筋平衡梁上，钢绞线穿过弯起器埋入部分601在滚轴603的导向作用下弯起，弯起器埋入部分601为一次性构件，放张前需切断弯起器埋入部分。

利用本实施例的台座，采用单根初调、整体终张、整体放张的工艺，制备出50m先张法预应力混凝土T梁。

Claims (8)

1、一种先张法预应力混凝土梁制梁台座装备，包括模板系统及张拉系统，其特征在于：模板系统由底模基础(1)以及设置在底模基础(1)上的侧模(101)、端模(102)、底模(103)组成；张拉系统由传力柱(2)、千斤顶(3)、螺旋支撑(4)、张拉横梁(5)、弯起器(6)、折线筋平衡梁(7)组成，传力柱(2)对称地设置于模板系统的两侧，千斤顶(3)、螺旋支撑(4)设置于传力柱(2)的端部，螺旋支撑(4)分布于千斤顶(3)周围，张拉横梁(5)位于千斤顶(3)、螺旋支撑(4)外侧的型钢支架(8)上，张拉横梁(5)分为锚固折线筋的上横梁(501)和锚固直线筋的下横梁(502)；弯起器(6)包括弯起器埋入部分(601)和弯起器底座(602)，弯起器埋入部分(601)为埋置于先张梁梁体内的一次性构件，弯起器埋入部分(601)上设置有起导向作用的滚轴(603)，弯起器底座(602)与弯起器埋入部分(601)通过销轴(604)相连接，弯起器底座(602)通过预埋螺栓(605)锚固在传力柱(2)下方的折线筋平衡梁(7)上。

2、根据权利要求1所述的先张法预应力混凝土梁制梁台座装备，其特征在于：所述底模(103)固定于底模基础(1)上，侧模(101)和端模(102)固定于底模(103)上。

3、根据权利要求2所述的先张法预应力混凝土梁制梁台座装备，其特征在于：底模(103)为型钢支架钢底模，侧模(101)为拼装式钢模，底模(103)和侧模(101)设置有4.5cm的反拱。

4、根据权利要求1-3任一项所述的先张法预应力混凝土梁制梁台座装备，其特征在于：所述端模(102)采用分离式钢模，沿腹板中线一分为二，分离的模板通过螺栓相连接。

5、根据权利要求1所述的先张法预应力混凝土梁制梁台座装备，其特征在于：所述上下张拉横梁(501，502)均采用C50全预应力混凝土结构，上下横梁(501，502)的两端分别预埋有承压钢板(503)，承压钢板(503)上焊接有钢管(504)作为钢绞线预留孔。

6、根据权利要求1所述的先张法预应力混凝土梁制梁台座装备，其特征在于：所述折线筋平衡梁(7)采用重力式钢筋混凝土结构，通过其梁内埋设的4根精轧螺纹与弯起器底座(602)连接。

7、根据权利要求1所述的先张法预应力混凝土梁制梁台座装备，其特征在于：所述弯起器(6)为滚轴式弯起器，埋入部分(601)由两拉板组成，两拉板的上端通过一钢板连接，拉板下端分别设有销轴孔，与弯起器底座(602)设置的销轴孔通过销轴(604)相连接。

8、根据权利要求1所述的先张法预应力混凝土梁制梁台座装备，其特征在于：所述为螺旋支撑(4)具有三角螺纹螺牙，分别与上横梁(501)和下横梁(502)配套使用，每一张拉横梁对应4个螺旋支撑。

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