專利名稱：一種先張法預應力箱梁的張拉及放張工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種建筑構件的張拉及放張工藝，更具體的說涉及一種先張法 預應力箱梁的張拉及放張工藝。
背景技術：
我國從1958年開始研究和試制先張梁，但在配筋形式方面多采用直線配 筋，在預應力的施加方面通常采用一端張拉，另一端在張拉前要設置好固定裝 置或安放好預應力筋的放松裝置，也有采用兩端張拉的方法。張拉工藝方面， 有采用單根張拉和多根張拉，但由于張拉噸位小，所選用的千斤頂噸位比較小， 行程小，油路裝置壓力小，千斤頂在張拉過程中的保護支撐多采用鐵墊塊，工 效低；在放松預應力方面，采用的方法有小噸位千斤頂先拉后松、砂箱放松、 滑楔放松和螺桿放松等，這些預應力放松方法安全性不高，兩端同步性較差， 效率也比較低。而采用折線配筋的張拉及放張噸位達5200t的先張法預應力混 凝土簡支梁的張拉及放張工藝，未見文獻報道。發明內容本發明的目的是提供一種同時進行直線、折線筋張拉及放張的新工藝，該 工藝可適用于放張噸位達52000kN的先張法預應力混凝土箱梁的張拉及放張。 本發明解決其技術問題所采用的技術方案是先張法預應力箱梁臺座的張拉及放張工藝，包括以下步驟 (1)張拉工藝安裝箱梁的模板系統及導向裝置，穿束預應力鋼絞線，包括直線預應力鋼 絞線(簡稱直線筋)、折線預應力筋鋼絞線(簡稱折線筋)，進行摩阻測試，以 便準確掌握張拉控制應力；折線筋和直線筋均采用兩端同步分級張拉方式，按 照"單根初調、整體終拉"的張拉工藝施工，其張拉程序為先初調直線筋， 再初調和張拉折線筋，最后張拉直線筋，具體如下
初始狀態觀測、初調直線筋至0. 2 o ( o為張拉控制應力)、初調折線筋至0. 20、張拉折線筋至0.6(J、張拉折線筋至0.8。、張拉折線筋至l.Oo、張 拉直線筋至0. 3 o 、張拉直線筋至0. 6 o 、張拉直線筋至0. 8 a 、張拉直線筋至1. 0 o 、補足折線筋至1. 0 o 、結束張拉；(2)放張工藝-采用大噸位液壓千斤頂整體分級放張，并輔以螺旋支撐跟進保護，其放張 程序為先放張折線筋，再放張直線筋，具體如下 折線筋放張程序為折線筋1. 0 o -1. 0MPa、試松螺栓支撐、放張至折線筋為1. 0 o +0. 5MPa時 以千斤頂頂松支撐螺桿、從1. 0 cj降到0. 6 o 、繼續降至折線筋0. 3 o 、折線筋 Oo、切割導向裝置；直線筋的放張程序為直線筋為l.Oo-l.OMPa、試松螺栓支撐、放張至直線筋為1.0。+0.5MPa 時以千斤頂頂松支撐螺桿、放張直線筋從1. 0 o降至直線筋0. 6 o 、繼續放張 至直線筋0.3。、直線筋0、結束；具體的張拉及放張工藝操作為 (1)張拉工藝a安裝箱梁的模板系統及導向裝置，穿束直線筋，直線筋從端模對應處開 設的拉伸孔穿越端模，穿越下橫梁上設置的鋼管，采用M18-l單孔夾片工具錨 錨固于梁體兩端下橫梁6的錨墊板上；穿束折線筋，折線筋依次穿越端模上的 拉伸孔、梁體中部導向裝置上的導向輥、上橫梁上設置的鋼管，采用M15-l單 孔夾片工具錨錨固于梁體兩端上橫梁的錨墊板上；所述的上、下橫梁與梁體端 部之間分別安裝有液壓千斤頂，每個液壓千斤頂各自連接有一套液壓系統；b采用兩端同步分級張拉方式，按照"單根初調、整體終拉"的張拉工藝 施工，依次逐一初調直線筋、折線筋的所有預應力筋采用YDC380—200型前 卡式千斤頂初調直線筋至0. 2 o ，采用YDC250—200型前卡式千斤頂初調折線 筋至0. 2 o ;c在箱梁的兩端分別采用YD600-180型液壓千斤頂分級整體終張拉所有預應力筋張拉折線筋至0. 6 cj 、張拉折線筋至0. 8 o 、張拉折線筋至1. 0 o 、張 拉直線筋至0. 3 o 、張拉直線筋至0. 6 o 、張拉直線筋至0. 8 o 、張拉直線筋至 l.Ocr、補足折線筋至l.Oo、結束張拉； (2)放張工藝梁體混凝土灌筑、養護、放松模板系統后即可放張，采用大噸位液壓千斤 頂整體分級放張，包括折線筋放張、導向裝置切割和直線筋放張，并輔以螺旋 支撐跟進保護，各預應力筋的放張程序如下-折線筋的放張程序為-折線筋1. 0 o -1. 0MPa、試松螺栓支撐、放張至折線筋為1. 0 o +0. 5MPa時 以千斤頂頂松支撐螺桿、從1. 0 o降到0. 6 o 、繼續降至折線筋0. 3 o 、折線筋 Oo、切割導向裝置；直線筋的放張程序為直線筋為l.Oo-l.OMPa、試松螺栓支撐、放張至直線筋為1.0cj+0.5MPa 時以千斤頂頂松支撐螺桿、放張直線筋從1. 0 o降至直線筋0. 6 o 、繼續放張 至直線筋0.3Q、直線筋0、結束。上述張拉程序中，所述"單根初調、整體終拉"的張拉工藝操作如下 a單根初調折線筋兩端初調，順序從上到下初調；直線筋采用單端初調，順序從中間 向兩邊初調，直線筋調完一遍后，由于鋼橫梁產生變形，會導致中間部分鋼絞 線預應力損失；初調前在中部鋼絞線和兩側鋼絞線安裝傳感器，觀測損失值， 如果損失超限，必須對中間部分鋼絞線補拉；b整體終張拉單根鋼絞線應力初調完成后，進行鋼絞線整體張拉在梁體兩端分別采用 千斤頂(如YD600—180型液壓千斤頂)同步分級張拉直至至1. 0 o ，在張拉的 過程中，螺栓保護支撐要不斷跟進。布筋穿孔前，預應力筋、鋼橫梁上相應孔位可按設計順序編號標識，以避 免出現眼孔錯位、交叉等問題，影響張拉；預應力筋安裝自下而上，分列、分 層進行，先穿直線預應力筋，再穿折線預應力筋；預應力筋連同隔離套管在鋼
筋骨架完成后一并穿入就位，從而保證預應力鋼絞線安裝符合設計位置要求。本發明的張拉及放張裝置包括制梁臺座和張拉體系兩部分制梁臺座由臺 座基礎、導向裝置以及模板系統構成；張拉體系由張拉橫梁、傳力柱、千斤頂、 保護支撐構成。其中所述模板系統包括底模、側模和端模，端模上按照設計開 設有穿束預應力筋的拉伸孔，側模支撐于傳力柱的主體上，底模安放于臺座基 礎上；所述導向裝置通過預埋螺栓錨固于底模下的臺座基礎上，其上設置有穿 束折線筋的導向輥；所述傳力柱的端部與張拉橫梁之間安裝有液壓千斤頂和保 護支撐。所述傳力柱采用了下述設計A、傳力柱端部設計成為臺階狀，以便在臺階 上安裝張拉上橫梁，滿足箱梁折線筋的張拉；B、傳力柱端部擴寬至2.5m，以便 安裝千斤頂和螺旋支撐；C、傳力柱采用鋼筋混凝土結構，端部千斤頂作用位置 采用30mm厚鋼板、彈簧筋和4層鋼筋網片加強，以滿足箱梁52000kN張拉力而 不失穩，并保證在52000kN張拉力下端部混凝土的局部承壓強度。所述張拉橫梁分為上、下橫梁，以保證直線筋和折線筋張拉時的不同方向 位移，并分別設置走形軌道。張拉橫梁材質均為Q345C，采用鋼箱結構，橫梁 裝配錨墊板，以滿足32m以下不同跨度不同預應力筋根數先張箱梁施加預應力。 下橫梁錨固直線筋，可承受40824KN的張拉力，采用雙箱形結構組合而成，兩 箱形結構采用厚拼接板和高強螺栓連接，下橫梁錨固的預應力根數較多，在兩 鋼箱結構之間設三排鋼管，便于穿束。上橫梁錨固折線筋，可承受10348KN的 張拉力，采用單箱截面，坡口焊。上橫梁底部安裝有滑道上擺，張拉時可沿傳 立柱上的預埋滑道移動，保證上橫梁兩端位移同步。所述張拉千斤頂包括前卡式千斤頂和液壓千斤頂，初調時采用前卡式千斤 頂，其中直線筋初調采用YDC380—200型前卡式千斤頂，折線筋初調采用 YDC250—200型前卡式千斤頂，以適應初調時不同鋼絞線的構造要求;整體張拉 及放張時采用YD600-180型液壓千斤頂，下橫梁每側為5個，共20個，上橫梁 每側l個，共4個。為保證千斤頂作業安全及張拉質量，上、下橫梁與傳力柱之間每側千斤頂 四周設置四個支撐螺桿，兩端共計32個，稱為保護支撐。每完成一級張拉，鎖 定千斤頂，并及時旋緊支撐螺桿，避免千斤頂失效或因長時間支撐而產生泄壓 等意外發生。支撐螺桿采用42Ci"Mo合金結構鋼、T型螺紋。上橫梁每個支撐螺
桿的設計承載能力為1500kN、下橫梁為6000kN。為保證千斤頂的同步性，每端上、下橫梁各采用1套泵站，全梁共采用4 套超高壓液壓系統泵站，每套泵站將兩臺BZ63-10油泵并聯供油，確保供油安 全和供油效率。下橫梁每端10臺、上橫梁每端2臺YD600—180型自鎖式液壓 千斤油頂，各油頂采用并聯回路供油，使用液控單向閥組成的連鎖回路，方便 實現任意位置上的鎖緊，確保張拉安全。與現有技術相比，本發明的有益效果是本發明選擇大噸位千斤頂，采用 "預應力筋單根初調，千斤頂分級整體張拉，千斤頂整體分級放張，輔以螺旋 頂支撐跟進保護"的張拉放張工藝，能夠滿足52000kN大噸位張拉力的張拉及 放張需要。張拉工藝采用單根初調、整體張拉的方式，采用單根初調，可使鋼 絞線初始應力一致，預應力鋼筋得到有效利用且使張拉作業更安全；采用整體 張拉的方式，則可避免單根張拉帶來的低效率、不安全等因素；放張工藝采用 大噸位千斤頂整體分級放張，并輔以螺旋支撐跟進保護放張工藝，可保證箱梁 受力均衡、放張安全，提高放張效率。
圖1是本發明的終張拉程序示意圖；圖2是本發明的放張程序示意圖；圖3是本發明的張拉及放張裝置結構示意圖。圖中1-先張梁梁體，2-導向裝置，3-臺座基礎，4-傳力柱，5-張拉上橫 梁，6-張拉下橫梁，7-液壓千斤頂，8-折線預應力筋，9-直線預應力筋。
具體實施方式
下面結合具體實施方式
對本發明作進一步的詳細描述。 實施例(1)張拉工藝a安裝箱梁的模板系統及導向裝置，穿束直線筋，直線筋從端模對應處開 設的拉伸孔穿越端模，穿越下橫梁上設置的鋼管，采用M18-l單孔夾片工具錨 錨固于梁體兩端下橫梁的錨墊板上;穿束折線筋，折線筋依次穿越端模上的拉 伸孔、梁體中部導向裝置上的導向輥、上橫梁上設置的鋼管，采用M15-1單孔 夾片工具錨錨固于兩端上橫梁的錨墊板上；所述的上、下橫梁與梁體端部之間
分別安裝有液壓千斤頂，每個液壓千斤頂各自連接有一套液壓系統；b采用兩端同步分級張拉方式，按照"單根初調、整體終拉"的張拉工藝施工，依次逐一初張拉直線筋、折線筋的所有預應力筋采用YDC380—200型 前卡式千斤頂，按照從上到下的順序、兩端同時張拉直線筋至0.2 a ，采用 YDC250—200型前卡式千斤頂，按照從中間向兩邊的順序單端初調折線筋至0. 2 o;直線筋調完一遍后，觀測初調前在中部預應力筋和兩側預應力筋上安裝的 傳感器上的損失值，如果損失超限，必須對中間部分鋼絞線補拉；c在箱梁的兩端分別采用YD600-180型液壓千斤頂分級整體終張拉所有預 應力筋張拉折線筋至0. 6 o 、張拉折線筋至0. 8 o 、張拉折線筋至1. 0 o 、張 拉直線筋至0. 3 o 、張拉直線筋至0. 6 o 、張拉直線筋至0. 8 o 、張拉直線筋至 l.Oo、補足折線筋至l.Oo、結束張拉； (2)放張工藝梁體混凝土灌筑、養護、放松模板系統后即可放張，包括折線筋放張、導 向裝置切割和直線筋放張，采用大噸位液壓千斤頂整體分級放張，并輔以螺旋 支撐跟進保護放張工藝，各預應力筋的放張程序如下折線筋的放張程序為-折線筋1. 0 o -1. OMPa、試松螺栓支撐、放張至折線筋為1. 0 o +0. 5MPa時 以千斤頂頂松支撐螺桿、從1. 0 o降到0. 6 o 、繼續降至折線筋0. 3 (T 、折線筋 Oo、切割導向裝置；直線筋的放張程序為直線筋為l.Oo-l.OMPa、試松螺栓支撐、放張至直線筋為L0o+0.5MPa 時以千斤頂頂松支撐螺桿、放張直線筋從1. 0 o降至直線筋0. 6 o 、繼續放張 至直線筋0.30、直線筋0、結束。
權利要求
1. 一種先張法預應力箱梁的張拉及放張工藝，其特征在于包括以下步驟(1) 張拉工藝安裝箱梁的模板系統及導向裝置，穿束直線筋、折線筋，采用兩端同步分 級張拉方式，按照"單根初調、整體終拉"的張拉工藝施工，其張拉程序為 先初調直線筋，再初調和分級張拉折線筋，最后分級張拉直線筋;(2) 放張工藝采用大噸位千斤頂整體分級放張，并輔以螺旋支撐跟進保護，其放張程序 為先放張折線筋，再放張直線筋。
2. 根據權利要求1所述的先張法預應力箱梁的張拉及放張工藝，其特征在于 所述的張拉程序為初始狀態觀測、初調直線筋至0.20、初調折線筋至0.2o 、張拉折線筋至0. 6 o 、張拉折線筋至0. 8 o 、張拉折線筋至1. 0 o 、張拉直 線筋至0. 3 o 、張拉直線筋至0. 6 o 、張拉直線筋至0. 8 o 、張拉直線筋至1. 0o 、補足折線筋至1. 0 o 、結束張拉；所述的放張程序為折線筋1. 0 o -1. 0MPa、試松螺栓支撐、放張至折線筋為1. 0 o +0. 5MPa時 以千斤頂頂松支撐螺桿、從1. 0 o降到0. 6 o 、繼續降至折線筋0. 3 o 、折線筋 Oo、切割導向裝置，直線筋為l.Oo-l.OMPa、試松螺栓支撐、放張至直線筋 為1. 0 o +0. 5MPa時以千斤頂頂松支撐螺桿、放張直線筋從1. 0 o降至直線筋 0. 6 o 、繼續放張至直線筋0. 3 o 、直線筋0、結束放張。
3. 根據權利要求2所述的先張法預應力箱梁的張拉及放張工藝，其特征在于(1) 安裝箱梁的模板系統及導向裝置，穿束直線筋，直線筋從端模對應 處開設的拉伸孔穿越端模，穿越下橫梁上設置的鋼管，用單孔夾片工具錨錨固 于梁體兩端下橫梁的錨墊板上；穿束折線筋，折線筋依次穿越端模上的拉伸孔、 梁體中部導向裝置上的導向輥、上橫梁上設置的鋼管，用單孔夾片工具錨錨固 于兩端上橫梁的錨墊板上；所述的上、下橫梁與梁體端部之間分別安裝有液壓 千斤頂，每個液壓千斤頂各自連接有一套液壓系統；(2) 按照"單根初調"的方式，依次逐一初調直線筋、折線筋的所有預 應力筋采用前卡式千斤頂初調直線筋至0.2c，采用前卡式千斤頂初調折線 筋至0. 2 O ;(3) 按照"整體終拉"的方式，在箱梁的兩端分別采用液壓千斤頂分級 整體終張拉所有預應力筋張拉折線筋至0. 6 o 、張拉折線筋至0. 8 o 、張拉 折線筋至1. 0 o 、張拉直線筋至0. 3 o 、張拉直線筋至0. 6 C7 、張拉直線筋至 0.8o、張拉直線筋至l.Oo、補足折線筋至l.Oo、結束張拉；(4) 梁體混凝土灌筑、養護、放松模板系統后即可放張，采用大噸位液 壓千斤頂整體分級放張，先放張折線筋、切割導向裝置，再放張直線筋，并輔 以螺旋支撐跟進保護，各預應力筋的放張程序如下折線筋1.0。 -1. 0MPa、試松螺栓支撐、放張至折線筋為1. 0 o +0. 5MPa時 以千斤頂頂松支撐螺桿、從1. 0 o降到0. 6 o 、繼續降至折線筋0. 3 o 、折線筋 Oo、切割導向裝置，直線筋為1.0。-1.0MPa、試松螺栓支撐、放張至直線筋 為1. 0 o +0. 5MPa時以千斤頂頂松支撐螺桿、放張直線筋從1. 0 o降至直線筋 0.6o、繼續放張至直線筋0. 3 o 、直線筋0、放張結束。 4.根據權利要求1、 2或3任一項所述的先張法預應力箱梁的張拉及放張工藝， 其特征在于所述"單根初調、整體終拉"的張拉工藝操作如下(1) 單根初調折線筋兩端初調，順序從上到下初調；直線筋采用單端初調，順序從中間 向兩邊初調；(2) 整體終張拉在梁體兩端分別采用液壓千斤頂同步分級張拉直至至1. 0 o ，在張拉的過 程中，螺栓保護支撐要不斷跟進。
全文摘要
本發明公開了一種同時進行直線、折線筋張拉及放張的新工藝，其技術方案為穿束預應力鋼絞線后，采用兩端同步分級張拉方式，先初調直線筋，再初調和張拉折線筋，最后張拉直線筋；采用大噸位液壓千斤頂整體分級放張，并輔以螺旋支撐跟進保護放張工藝，先放張折線筋，再放張直線筋。本發明選擇大噸位千斤頂，采用“預應力筋單根初調，千斤頂分級整體張拉，千斤頂整體分級放張，輔以螺旋頂支撐跟進保護”的張拉及放張工藝，可避免單根張拉帶來的低效率、不安全等因素，可保證箱梁受力均衡、放張安全，提高放張效率，可適用于放張噸位達52000kN的先張法預應力混凝土箱梁的張拉及放張。
文檔編號E04G21/12GK101122175SQ20071004990
公開日2008年2月13日 申請日期2007年8月31日 優先權日2007年8月31日
發明者周文武, 周玉興, 孫祖紅, 強 王, 超 申, 東 袁, 鄒宏偉, 鐘衛翔, 鐘士全, 偉 韓 申請人:中鐵二局股份有限公司