CN214981984U - 一种先张法装配式预应力张拉台座装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种先张法装配式预应力张拉台座装置，包括若干张拉台座，若干预应力构件；若干张拉台座之间相互平行且沿纵向等间距间隔排列，相邻的张拉台座之间设置有一组预应力构件，所述预应力构件与张拉台座保持一定间距，若干张拉台座的两端平齐，并通过张拉端板连接为一个整体。本实用新型采用预应力管桩作为传力杆并通过传力杆实现先张反力的平衡，受力清晰、明确；有效避免台座在张拉预应力筋时可能发生严重破坏甚至倾覆倒塌的风险；再者，本实用新型提供的方案可以有效保证预应力筋张拉时的安全，同时可以避免因地基要求过高等产生的不必要的花费。

Description

一种先张法装配式预应力张拉台座装置

技术领域

本实用新型属于土木工程技术领域，具体涉及一种先张法装配式预应力张拉台座装置。

背景技术

在桥梁工程中，预制构件如桥面梁、小跨径小截面梁多采用先张法的施工工艺。先张法施工工艺是在浇筑混凝土之前先张拉预应力筋，并将张拉之后的预应力筋固定在台座上，然后再浇筑混凝土。该工艺需要使用预制梁台座、张拉台座、张拉机具以及夹具等，其中张拉台座在先张法构件生产中是主要的承力构件，它必须具有足够的承载能力、刚度和稳定性，避免由于台座破坏导致出现预应力损失或安全问题。目前的先张法施工需制作专门的张拉台座，使用较多的是重力式台座，利用台座扩大基础的自重和与地基的摩阻抵抗张拉引起的水平推力和位移。对地基要求较高，地面也需做专门的硬化处理。张拉预应力筋时使用传统的台座往往会破坏地面，由此会增加成本。另外，传统台座还存在结构复杂，占地面积较大，浪费材料以及制作工期较长的缺点。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种先张法装配式预应力张拉台座装置，以克服上述技术缺陷。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

一种先张法装配式预应力张拉台座装置，包括若干张拉台座，若干预应力构件；若干张拉台座之间相互平行且沿纵向等间距间隔排列，相邻的张拉台座之间设置有一组预应力构件，所述预应力构件与张拉台座保持一定间距，若干张拉台座的两端平齐，并通过张拉端板连接为一个整体。

作为进一步地优选方案，所述张拉台座包括一组或两组并列设置的传力杆，每组传力杆由依次首尾相连的若干根预应力管桩组成，且相邻的两个预应力管桩之间通过支撑墩连接，支撑墩将预应力管桩两两架空装配相连。

作为进一步地优选方案，所述支撑墩为单排边支墩、单排中支墩、双排边支墩、双排中支墩中的一种或几种。

作为进一步地优选方案，每组传力杆最外侧的预应力管桩的管头采用钢筋焊接于张拉端板上，或通过槽钢与张拉端板连接。

作为进一步地优选方案，所述预应力构件包括两条平行且间隔设置的轨道梁，及设置于所述轨道梁上的若干张拉钢横梁，若干张拉钢横梁沿轨道梁的长度方向设置并依次首尾相连。

进一步地，所述张拉钢横梁与轨道梁之间设置有重物移动器。

作为进一步地优选方案，所述张拉钢横梁的两侧通过钢管砼撑脚与张拉台座连接。

作为进一步地优选方案，所述钢管砼撑脚与张拉台座连接处、钢管砼撑脚与张拉钢横梁的连接处分别设置有短柱或钢垫板。

作为进一步地优选方案，所述张拉钢横梁的底部设置有加强钢板。

本实用新型的有益效果如下：

1.本实用新型采用预应力管桩作为传力杆并通过传力杆实现先张反力的平衡，受力清晰、明确、合理。

2.节能环保：预应力管桩已在工厂内制作完成，节约模板用材及施工场地，避免了现场施工对环境的污染，同时降低施工噪音，减少现场物料堆放，梁场拆除后预应力管桩可重复利用。

3.施工效率高：模块化设计及预制装配，流水化作业程度高，提升质量、大大缩短临建施工工期让梁场早日投入生产。

4.安全系数高：没有了大规模钢筋绑扎模板安装混凝土浇筑等工作。减少了安全隐患，降低了高坠事故发生的概率，安全生产得到了进一步保障。同时，对连接材料和结构模型进行的多次模拟试验和验证，也确保了桥梁结构自身的安全。

5.性价比高：由于预应力管桩可循环使用且不需要对台座做下沉处理，对地基要求不高且省空间，无须对场地做处理，避免产生不必要的费用或损失，所以在很大程度上减少了施工过程，降低了施工时间，进而在很大程度上减少了施工投资成本；同时造价方面，由于装配式进一步节约了大量人工成本和材料浪费及工期减少的管理成本，还带来了减少粉尘污染、噪音污染等方面的社会效益。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚的了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的设计方案和附图。

图1是先张法装配式预应力张拉台座装置的立面布置图；

图2是先张法装配式预应力张拉台座装置的侧面布置图；

图3是预应力构件的立面图；

图4是预应力构件的侧面图。

附图标记说明：

1、张拉台座；2、预应力构件；3、张拉端板；4、钢管砼撑脚；5、短柱或钢垫板；

101、传力杆；102、支撑墩；1011、预应力管桩；

201、轨道梁；202、张拉钢横梁；203、重物移动器。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。

显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。

第一实施方式

本实施方式涉及一种先张法装配式预应力张拉台座装置，如图1、图2所示，包括若干张拉台座1，若干预应力构件2；若干张拉台座1之间相互平行且沿纵向等间距间隔排列，相邻的张拉台座1之间设置有一组预应力构件2，所述预应力构件2与张拉台座1保持一定间距，若干张拉台座1的两端平齐，并通过张拉端板3连接为一个整体。

本实用新型采用张拉台座与预应力构件组成自平衡受力体系，有效避免台座在张拉预应力筋时可能发生严重破坏甚至倾覆倒塌的风险，有效保证预应力筋张拉时的安全，同时可以避免因地基要求过高等产生的不必要的花费。

第二实施方式

在上述实施方式的基础上，作为进一步地优选方案，所述张拉台座1包括一组或两组并列设置的传力杆101，每组传力杆101由依次首尾相连的若干根预应力管桩1011组成，且相邻的两个预应力管桩1011之间通过支撑墩102连接，支撑墩102将预应力管桩1011两两架空装配相连。

支撑墩作为保证传力杆稳定性的关键连接构造，进一步地，如图1所示，所述支撑墩102为单排边支墩、单排中支墩、双排边支墩、双排中支墩中的一种或几种，单排边支墩与双排边支墩、单排中支墩与双排中支墩间均为单独结构，无需连成整体。

作为进一步地优选方案，每组传力杆101最外侧的预应力管桩1011的管头采用钢筋焊接于张拉端板3上，或通过槽钢与张拉端板3连接。

本实用新型采用预应力管桩作为传力杆并通过传力杆实现先张反力的平衡，受力清晰、明确；同时本实用新型通过合理利用预应力管桩，结合装配式构件特点，施工方便，施工速度快，节约时间。

第三实施方式

在上述实施方式的基础上，如图3所示，作为进一步地优选方案，所述预应力构件2包括两条平行且间隔设置的轨道梁201，及设置于所述轨道梁201上的若干张拉钢横梁202，若干张拉钢横梁202沿轨道梁201的长度方向设置并依次首尾相连。进一步地，所述张拉钢横梁202与轨道梁201之间设置有重物移动器203。

作为进一步地优选方案，如图4所示，所述张拉钢横梁202的两侧通过钢管砼撑脚4与张拉台座1连接，张拉钢横梁202通过钢管砼撑脚4把荷载传给传力杆；钢管砼撑脚4采用∅219*16钢管内浇筑砼柱。

进一步地，所述钢管砼撑脚4与张拉台座1连接处、钢管砼撑脚4与张拉钢横梁202的连接处分别设置有短柱或钢垫板5，以增强固定强度，提高稳固效果。

作为进一步地优选方案，所述张拉钢横梁202的腹板沿纵向设置有若干预应力筋孔，张拉钢横梁上预留预应力筋孔，预应力筋可直接穿入，提高了连接强度。

作为进一步地优选方案，所述张拉钢横梁202的底部设置有加强钢板。

张拉钢横梁作为直接承受预应力张拉荷载的关键受力构件，受力后将力通过钢管砼撑脚传递给张拉台座，钢横梁底部设置重物移动器，将钢横梁荷载通过重物移动器传至轨道梁，对张拉钢横梁起支撑作用。

需要说明的是，轨道梁采用混凝土，两侧不等高，轨道梁浇筑高度应根据重物移动器高度进行计算。

第四实施方式

本实施方式涉及一种先张法装配式预应力张拉台座装置的施工方法，包括以下步骤：

S1.整体布置，梁场共设置15槽先张法双T梁张拉台座装置，分三个区域，每区域横向5槽布置，每槽两侧间距5.2米对称布置每组传力杆101，每组传力杆101由14米+12米*5+14米PHC 800 AB 130预应力管桩1011组成，相邻预应力管桩1011的管头连接处间隔0.5米通过支撑墩102连接，传力杆101中心距地面1.29米，传力杆101两端分别浇筑1米*1米*2.24米张拉端板3。

需要说明的是，整体布置包括：支撑墩、预应力管桩、张拉端板及轨道梁的施工，按照图纸施工双T梁构件支座（轨道梁）、支撑墩及预应力管桩，预制完成后在轨道梁上安装张拉钢横梁。具体包括：

S101.由于原梁场地基处理稳定地面硬化厚度大于20CM，固地上张拉台座不用做地基处理，放好台座线直接在原硬化地面上植筋做轨道梁施工，钢筋顶面纵向焊接长角钢（张拉钢横梁），每槽由7段台座连续组成，长度为12.5m*7,净宽1m,墙厚0.3米。

S102.传力杆101采用可重复利用的标准PHC 800 AB 130预应力混凝土管桩，通过支撑墩102两两架空装配相连，长度组合14m+5*12m+14m，具体为5根12m与2根14m预应力混凝土管桩（符合国家建筑标准设计图集10G409，采用C80混凝土加工而成，不考虑压屈影响的轴心抗压强设计值为6876kN，抗弯设计值610kN.m，抗剪设计值485kN，抗拉设计值1700KN，自重711kg/m）。传力杆两端及中间接头处支撑墩基础均采用C25，墩体均采用C50，最终形成长92.5m、单宽6.2m的张拉台座，如图1所示。为改善传力杆受力性能，设计采用架空方式，每12.5米设置一个支撑墩，经计算，最不利的受力是边杆侧向失稳。侧向稳定性取决于支撑墩约束强度和约束刚度，故支撑墩基础埋深不低于1.2m，地基土体承载力不低于200Kpa，不满足需要加深加大或进行地基处理。传力杆接头采用钢筋焊接于柱端板上，也可以用槽钢连接，焊接质量必须进行专人检验，砼浇筑振捣。不允许重物或重车碰撞传力杆，模板安拆垂直起吊，用绳索拽拉保护。运输车道邻传力杆一侧要安装护栏保护。为了确保作用于传力杆荷载不出现左右偏心，端墙设置横梁支座，将横梁荷载通过支座传至轴心。经计算，张拉工况，传力杆轴向弹性压缩约20mm，并列二根传力杆，从轨道梁至支撑墩须做断开处理。传立柱安装精度：轴线误差控制在5mm以内，接头错台3mm内。钢横梁装中线误差不超过2mm。施工过程中，定期对支撑墩沉降及支撑墩轴线进行观察。支撑墩不均匀沉降不超过10mm，侧向轴线变形不超过5mm。

S2.铺设构件模板、按施工图绑扎预制构件钢筋，并布设预应力筋并将其固定到端横梁上。

需要说明的是，S2中所用预应力筋应符合设计要求；且张拉钢横梁上预留预应力筋孔，预应力筋可直接穿入，提高了连接强度。再者，S2中模板布置应准确并固定牢固，避免后期试件浇筑过程中出现滑移，从而避免出现人力、物力的浪费等问题。

S3.采用张拉设备张拉预应力筋至设计值，将其锚固在张拉钢横梁上。

需要说明的是，S3中张拉设备一般采用张拉千斤顶，张拉完毕后预应力筋应锚固在钢横梁上且锚固坚固，防止出现滑动造成预应力损失或产生安全事故；

步骤S3的传力方式：当两端同时张拉预应力筋，预应力筋由于收缩对端横梁产生压力，端横梁将压力传至两边预制混凝土管桩，两边压力在预应力管桩上达到平衡，形成一个自平衡体系。

S4.浇筑混凝土构件，养护至一定强度之后放松预应力筋。

需要说明的是步骤S4中混凝土强度一般达到设计强度的75%或达到设计要求强度后可放松预应力筋。

S5.预应力管桩等可重复利用，如需预制更多构件，重复1-4步即可。

综上所述，本实用新型采用预应力管桩、支撑墩及张拉钢横梁组成自平衡受力体系，该自平衡受力体系可有效避免台座在张拉预应力筋时可能发生严重破坏甚至倾覆倒塌的风险。

本实用新型所提供的先张法装配式预应力张拉台座装置具有施工简便、施工速度快、地基处理费用低、节约成本的优点。

本实用新型提供的方案可以有效保证预应力筋张拉时的安全，同时可以避免因地基要求过高等产生的不必要的花费。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本实用新型创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (9)

1.一种先张法装配式预应力张拉台座装置，其特征在于：包括若干张拉台座（1），若干预应力构件（2）；若干张拉台座（1）之间相互平行且沿纵向等间距间隔排列，相邻的张拉台座（1）之间设置有一组预应力构件（2），所述预应力构件（2）与张拉台座（1）保持一定间距，若干张拉台座（1）的两端平齐，并通过张拉端板（3）连接为一个整体。

2.根据权利要求1所述的一种先张法装配式预应力张拉台座装置，其特征在于：所述张拉台座（1）包括一组或两组并列设置的传力杆（101），每组传力杆（101）由依次首尾相连的若干根预应力管桩（1011）组成，且相邻的两个预应力管桩（1011）之间通过支撑墩（102）连接，支撑墩（102）将预应力管桩（1011）两两架空装配相连。

3.根据权利要求2所述的一种先张法装配式预应力张拉台座装置，其特征在于：所述支撑墩（102）为单排边支墩、单排中支墩、双排边支墩、双排中支墩中的一种或几种。

4.根据权利要求2所述的一种先张法装配式预应力张拉台座装置，其特征在于：每组传力杆（101）最外侧的预应力管桩（1011）的管头采用钢筋焊接于张拉端板（3）上，或通过槽钢与张拉端板（3）连接。

5.根据权利要求1所述的一种先张法装配式预应力张拉台座装置，其特征在于：所述预应力构件（2）包括两条平行且间隔设置的轨道梁（201），及设置于所述轨道梁（201）上的若干张拉钢横梁（202），若干张拉钢横梁（202）沿轨道梁（201）的长度方向设置并依次首尾相连。

6.根据权利要求5所述的一种先张法装配式预应力张拉台座装置，其特征在于：所述张拉钢横梁（202）与轨道梁（201）之间设置有重物移动器（203）。

7.根据权利要求5所述的一种先张法装配式预应力张拉台座装置，其特征在于：所述张拉钢横梁（202）的两侧通过钢管砼撑脚（4）与张拉台座（1）连接。

8.根据权利要求5所述的一种先张法装配式预应力张拉台座装置，其特征在于：所述钢管砼撑脚（4）与张拉台座（1）连接处、钢管砼撑脚（4）与张拉钢横梁（202）的连接处分别设置有短柱或钢垫板（5）。

9.根据权利要求5所述的一种先张法装配式预应力张拉台座装置，其特征在于：所述张拉钢横梁（202）的底部设置有加强钢板。

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