一種先張法預應力張拉施工方法
【專利摘要】本發明公開了預制梁施工技術領域，特別涉及一種先張法預應力張拉施工方法，其包括以下步驟：1）制作、布置張拉臺座的各部件；2）將所有的鋼絞線一端固定于張拉臺座的固定端鋼橫梁上，另一端初步固定于張拉端活動鋼橫梁上；3）使用單束鋼絞線張拉設備對每束鋼絞線依次進行初步張拉；4）啟動布置于張拉端固定鋼橫梁外側的穿心式千斤頂，穿心式千斤頂帶動牽引鋼棒將張拉端活動鋼橫梁向外拉動，使鋼絞線得到整體張拉；5）停止穿心式千斤頂的工作，保持張拉應力一段時間；6）澆筑混凝土、養護、脫模、放張，完成整個張拉過程。采用該方法極大簡化了張拉工序，解決了兩端同時張拉難以控制同步性的問題，過程簡便易于操作。
【專利說明】
_種先張法預應力張拉施工方法
技術領域
[0001]本發明涉及預制梁施工技術領域，特別涉及一種先張法預應力張拉施工方法。【背景技術】
[0002]先張法是為了提高鋼筋混凝土構件的抗裂性能以及避免鋼筋混凝土構件過早出現裂縫，而在混凝土構件預制過程中對其預先施加應力以提高構件性能的一種方法。通常在澆灌混凝土之前張拉鋼筋的制作方法也稱為先張法，它在工程建設中起著重要作用。
[0003]目前采用先張法制備預制梁時，使用的張拉臺座結構比較復雜，如圖1和圖2所示， 包括底板1和支承反力墻10,支承反力墻10布置于底板1兩端，兩端的支承反力墻10內側還設置有張拉橫梁9,張拉橫梁9上連接有牽引鋼棒8,牽引鋼棒8穿過支承反力墻10并與布置于支承反力墻10外側的穿心式千斤頂7連接，通過千斤頂7完成對鋼絞線3的張拉，而且，在支承反力墻10和底板1上還設置有粧基11。針對這種復雜的張拉臺座設計出一種可以保證預制梁質量同時結構又比較簡單的張拉臺座，如圖3所示，取消了傳統的支撐反力墻10,采用在底板1的兩端布置傳力柱2的結構方式，傳力柱2兩端活動布置有固定端鋼橫梁6和張拉端固定鋼橫梁4,傳力柱2成為受力結構，從而不用在底板下增加粧基，結構極大簡化，成本降低。
[0004]傳統的穿心式張拉方法在進行張拉時，兩端的牽引鋼棒8穿過張拉橫梁9和支承反力墻10,通過連接在牽引鋼棒8上的穿心式千斤頂7拉動向外運動時，帶動張拉橫梁9向外移動，完成鋼絞線的張拉。這種傳統的穿心式張拉方法兩邊同時張拉，張拉時還需兩端同時進行，同步性不好控制，而且由于需要在兩端布置穿心式千斤頂7,操作時需要進行兩端控制， 張拉工序較為繁瑣，同時，兩端張拉會存在部分預應力損失的問題。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于:針對傳統的張拉臺座存在的結構復雜以及傳統的穿心式張拉方法在張拉過程中存在的工序繁瑣、同步性不好控制、預應力損失的問題，設計出了一種結構簡單的新張拉臺座，從而根據該新張拉臺座提供一種先張法預應力張拉施工方法，該先張法預應力張拉施工方法可以簡化張拉工序，克服兩端同時張拉難以控制同步性的問題， 而且預應力損失較小。
[0006]為了實現上述發明目的，本發明提供了以下技術方案:一種先張法預應力張拉施工方法，包括以下步驟:a、制作、布置張拉臺座的各部件；b、將所有的鋼絞線一端固定于張拉臺座的固定端鋼橫梁上，另一端初步固定于張拉端活動鋼橫梁上；c、使用單束鋼絞線張拉設備對單束鋼絞線施加張拉應力，對每束鋼絞線依次進行初步張拉，張拉完成后將其固定于張拉端活動鋼橫梁上，直至對所有的鋼絞線完成初步張拉；d、啟動布置于張拉端固定鋼橫梁外側的穿心式千斤頂，穿心式千斤頂帶動牽引鋼棒將張拉端活動鋼橫梁向外拉動，由于鋼絞線固定于張拉端活動鋼橫梁上，所以鋼絞線得到整體張拉；e、張拉應力達到要求后，停止穿心式千斤頂的工作，保持張拉應力一段時間；f、澆筑混凝土，保持一段時間的載荷，對混凝土進行養護、脫模，最后放張，完成整個張拉過程。
[0007]由于采取上述方式，制作和布置張拉臺座的施工過程比較簡單，只在張拉臺座一端對鋼絞線進行張拉，使用的張拉設備較少，工序比較簡便，而且過程控制更容易，克服了兩端同時張拉同步性較難控制的問題，有利于更好地控制張拉應力，使鋼絞線的張拉質量高，同時，由于鋼絞線的一端固定在鋼橫梁上，不發生相對移動，在對另一端進行張拉時，預應力損失較小。
[0008]優選的，在步驟a中，所述張拉臺座為整體式的一串二長線結構形式。使用整體式結構可以保證張拉臺座整體受力強度，使張拉臺座在對鋼絞線進行張拉時，不會發生變形等問題，一串二長線結構的形式，即在一條張拉臺座上串聯式布置兩片預制梁，一次張拉可同時生產兩片梁，可以有效提高施工效率和制梁進度。
[0009]優選的，在步驟b中，包括以下幾個步驟:bl、將鋼絞線從固定端鋼橫梁的中間過線通道穿過，固定于固定端鋼橫梁的外側。所述固定鋼橫梁為長方體結構，中間設置有過線通道，且其外側還設置有用于固定鋼絞線的分絲板，鋼絞線從過線通道穿過鋼橫梁后固定于分絲板上；b2、將鋼絞線的另一端從張拉端活動鋼橫梁的過線通道穿過，初步固定于張拉端活動鋼橫梁的外側。所述張拉端活動鋼橫梁為長方體結構，中間設置有過線通道，且其外側還設置有用于固定鋼絞線的分絲板，鋼絞線從過線通道穿過張拉端活動鋼橫梁后初步固定于分絲板上。
[0010]采取上述方式，將鋼絞線的兩端均固定于鋼橫梁的分絲板上，分絲板與鋼橫梁接觸面更大，有助于使鋼橫梁均勻承力，避免因受力不均發生局部損壞，將一端固定于固定端鋼橫梁，使其不發生相對移動和滑動，為單側張拉做準備，同時，另一端初步固定于張拉端活動鋼橫梁，便于取下，提高后序對鋼絞線進行單束張拉時的工作效率。
[0011]優選的，所述步驟C中，施加的張拉應力的大小為設定預應力的15%-25%，所述設定預應力為將鋼絞線張拉到最終狀態的應力大小。采取這種方式，完成對單束鋼絞線的初步張拉，并且對全部的鋼絞線均進行初步張拉，有利于提高張拉質量，并最終保證預制梁的質量工藝要求。
[0012]優選的，所述步驟d包括以下幾個步驟:啟動布置于張拉端固定鋼橫梁外側的穿心式千斤頂，穿心式千斤頂帶動牽引鋼棒將張拉端活動鋼橫梁向外拉動，由于鋼絞線固定于張拉端活動鋼橫梁上，所以鋼絞線得到整體張拉dl、在張拉端固定鋼橫梁上布置兩臺穿心式千斤頂，將兩臺穿心式千斤頂均連接至牽引鋼棒，牽引鋼棒穿過張拉端活動鋼橫梁后與其固定；d2、將兩臺穿心式千斤頂分別連接至兩臺張拉液壓裝置，并且將兩臺張拉液壓裝置連接至同步工作子站；d3、操作同步工作子站，使鋼絞線得到張拉，兩臺穿心式千斤頂同步移動且張拉應力相同，張拉應力的大小為設定預應力的15%-25%，所述設定預應力為將鋼絞線張拉到最終狀態的應力大小；d4、持荷一段時間后，再操作同步工作子站，使鋼絞線得到張拉，兩臺穿心式千斤頂同步移動且張拉應力相同，張拉應力的大小為設定預應力的100%，所述設定預應力為將鋼絞線張拉到最終狀態的應力大小。
[0013]采取上述方式，可以實現鋼絞線的同步張拉，使每束鋼絞線受到的張拉應力大致相同，并且可以較好地控制張拉應力的大小，采取多階段張拉，使鋼絞線先張拉至一定狀態，然后再張拉至最終狀態，可以最大程度保證鋼絞線的張拉質量，得到符合工藝條件和工藝技術的預制梁。
[0014]優選的，步驟d2中，所述同步工作子站為用于對張拉液壓裝置進行壓力控制的控制裝置，使其對張拉液壓裝置施加的壓力大小相同。
[0015]優選的，在步驟f中，包括以下步驟:f 1、澆筑混凝土，待鋼絞線張拉到設計要求并持荷靜停一段時間后，澆筑混凝土； f 2、養護、脫模，對澆筑好的梁體結構進行養護，待梁體結構強度滿足設計要求后，拆除梁模板；f 3、放張，通過設置在張拉端的穿心式千斤頂緩慢分步釋放張拉應力，實現分步放張。
[0016]與現有技術相比，本發明的有益效果:1、采用先張法預應力張拉施工方法制作預制梁，制作和布置張拉臺座的施工過程比較簡單，只在張拉臺座一端對鋼絞線進行張拉，使用的張拉設備較少，工序比較簡便，而且過程控制更容易，克服了兩端同時張拉同步性較難控制的問題，有利于更好地控制張拉應力， 使鋼絞線的張拉質量高，同時，由于鋼絞線的一端固定在鋼橫梁上，不發生相對移動，在對另一端進行張拉時，預應力損失較小；2、張拉臺座采用整體式的一串二長線結構形式，保證張拉臺座整體受力強度，使張拉臺座在對鋼絞線進行張拉時，不會發生變形等問題，一串二長線結構的形式，即在一條張拉臺座上串聯式布置兩片預制梁，一次張拉可同時生產兩片梁，可以有效提高施工效率和制梁進度；3、先對單束鋼絞線先進性張拉，并且對全部的鋼絞線均進行初步張拉，有利于提高張拉質量，并最終保證預制梁的質量工藝要求；4、設置兩臺穿心式千斤頂，且分別連接至兩臺張拉液壓裝置，兩臺張拉液壓裝置通過同步工作子站控制，同步工作子站對張拉液壓裝置施加的壓力大小相同，采取這種方式，實現鋼絞線的同步張拉，使每束鋼絞線受到的張拉應力大致相同，并且可以較好地控制張拉應力的大小，同時，使鋼絞線分階段張拉，先張拉至一定狀態，然后再張拉至最終狀態，可以最大程度保證鋼絞線的張拉質量，得到符合工藝條件和工藝技術的預制梁。[0〇17]【附圖說明】:圖1為現有的先張法張拉臺座的結構示意圖。
[0018]圖2為圖1的俯視圖。
[0019]圖3為本發明的先張法預應力張拉施工方法的張拉臺座的結構示意圖。
[0020]圖4為圖3中的固定端鋼橫梁的結構示意圖。
[0021]圖5為圖4中安裝分絲板后的固定端鋼橫梁的結構示意圖。
[0022]圖中標記:1-底板，2-傳力柱，3-鋼絞線，4-張拉端固定鋼橫梁，5-張拉端活動鋼橫梁，6-固定端鋼橫梁，7-穿心式千斤頂，8-牽引鋼棒，9-張拉橫梁，10-支承反力墻，11-粧基， 12-過線通道，13-分絲板，14-預制梁。【具體實施方式】
[0023]下面結合試驗例及【具體實施方式】對本發明作進一步的詳細描述。但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本
【發明內容】
所實現的技術均屬于本發明的范圍。[〇〇24] 實施例如圖3-5所示，先張法預應力張拉施工方法，包括以下步驟:a、制作、布置張拉臺座的各部件。制作張拉臺座，包括底板1和布置在底板1兩側的傳力柱2,傳力柱2與底板1為一體式結構，底板1和傳力柱2為鋼筋混凝土結構，傳力柱2為條形結構，布置在傳力柱2兩端的張拉端固定鋼橫梁4和固定端鋼橫梁6為焊接而成的鋼結構，在張拉前，張拉端固定鋼橫梁4和固定端鋼橫梁6放置在傳力柱2兩側，與傳力柱2和底板1均不連接。張拉端固定鋼橫梁4和張拉端活動鋼橫梁5之間使用牽引鋼棒8連接，牽引鋼棒8連接穿心式千斤頂7,穿心式千斤頂7布置于張拉端固定鋼橫梁4外側。布置好張拉臺座后，在張拉臺座上鋪設好梁模板，梁模板用于澆筑混凝土，形成預制梁14;b、將所有的鋼絞線3—端固定于張拉臺座的固定端鋼橫梁6上，另一端初步固定于張拉端活動鋼橫梁5上，初步固定為不牢固連接，比較方便于取下；c、使用單束鋼絞線張拉設備對單束鋼絞線施加張拉應力，對每束鋼絞線依次進行初步張拉，張拉完成后將其固定于張拉端活動鋼橫梁5上，直至對所有的鋼絞線完成初步張拉， 單束鋼絞線張拉設備為市面上通用的液壓張拉裝置，將初步固定于張拉端活動鋼橫梁上的鋼絞線逐束取下后進行張拉，張拉完成后牢固固定于張拉端活動鋼橫梁5上原來的初步固定部位。此時，由于鋼絞線已經經過張拉，固定端鋼橫梁6由于受拉貼緊固定于傳力柱2的端部，張拉端固定鋼橫梁4受到牽引鋼棒8的拉緊，也貼合壓緊在傳力柱2的另一端部；d、啟動布置于張拉端固定鋼橫梁4外側的穿心式千斤頂7,穿心式千斤頂7帶動牽引鋼棒8將張拉端活動鋼橫梁5向外拉動，由于鋼絞線3固定于張拉端活動鋼橫梁5上，所以鋼絞線3得到整體張拉；e、張拉應力達到要求后，停止穿心式千斤頂7的工作，保持張拉應力一段時間；達到設計要求后，應當立即停止張拉，避免出現鋼絞線受力超過設計范圍影響張拉質量；f、澆筑混凝土，保持一段時間的載荷，對混凝土進行養護、脫模，最后放張，完成整個張拉過程。
[0025]由于采取上述方式，制作和布置張拉臺座的施工過程比較簡單，只在張拉臺座一端對鋼絞線進行張拉，使用的張拉設備較少，工序比較簡便，而且過程控制更容易，克服了兩端同時張拉同步性較難控制的問題，有利于更好地控制張拉應力，使鋼絞線的張拉質量高，同時，由于鋼絞線的一端固定在鋼橫梁上，不發生相對移動，在對另一端進行張拉時，預應力損失較小。
[0026]在步驟a中，所述張拉臺座為整體式的一串二長線結構形式。使用整體式結構可以保證張拉臺座整體受力強度，使張拉臺座在對鋼絞線進行張拉時，不會發生變形等問題，一串二長線結構的形式，即在一條張拉臺座上串聯式布置兩片預制梁，一次張拉可同時生產兩片梁，可以有效提尚施工效率和制梁進度。
[0027]步驟b包括以下幾個步驟:bl、將鋼絞線3從固定端鋼橫梁6的過線通道12穿過，固定于固定端鋼橫梁6的外側。固定端鋼橫梁6為長方體結構，中間設置有過線通道12,且其外側還設置有用于固定鋼絞線3 的分絲板13,鋼絞線3從過線通道12穿過鋼橫梁后固定于分絲板上，分絲板為固定于鋼橫梁上的高強度鋼板，上面設置有用于安裝鋼絞線的孔，分絲板貼合固定于鋼橫梁的受力面上， 即垂直于過線通道的面上；b2、將鋼絞線3的另一端從張拉端活動鋼橫梁5的過線通道12穿過，初步固定于張拉端活動鋼橫梁5的外側。所述張拉端活動鋼橫梁5為長方體結構，中間設置有過線通道12，且其外側還設置有用于固定鋼絞線的分絲板13,鋼絞線3從過線通道12穿過張拉端活動鋼橫梁5 后初步固定于分絲板13上。張拉端活動鋼橫梁5的結構與固定端鋼橫梁6的結構相同，長度尺寸相對更小，便于能放置在傳力柱之間的空檔處，張拉端活動鋼橫梁5上也設有分絲板13 和過線通道12,鋼絞線3從過線通道12穿過固定于分絲板13上。
[0028]采取上述方式，將鋼絞線的兩端均固定于鋼橫梁的分絲板上，分絲板與鋼橫梁接觸面更大，有助于使鋼橫梁均勻承力，避免因受力不均發生局部損壞，將一端固定于固定端鋼橫梁，使其不發生相對移動和滑動，為單側張拉做準備，同時，另一端初步固定于張拉端活動鋼橫梁，便于取下，提高后序對鋼絞線進行單束張拉時的工作效率。[〇〇29]所述步驟c中，施加的張拉應力的大小為設定預應力的15%_25%，所述設定預應力為將鋼絞線張拉到最終狀態的應力大小。采取這種方式，完成對單束鋼絞線的初步張拉，并且對全部的鋼絞線均進行初步張拉，有利于提高張拉質量，并最終保證預制梁的質量工藝要求。
[0030]步驟d包括以下步驟:dl、在張拉端固定鋼橫梁4上布置兩臺穿心式千斤頂7,將兩臺穿心式千斤頂7均連接至牽引鋼棒8，牽引鋼棒8穿過張拉端活動鋼橫梁5后與其固定；d2、將兩臺穿心式千斤頂7分別連接至兩臺張拉液壓裝置，并且將兩臺張拉液壓裝置連接至同步工作子站；d3、操作同步工作子站，使鋼絞線得到張拉，兩臺穿心式千斤頂同步移動且張拉應力相同，張拉應力的大小為設定預應力的15%-25%，所述設定預應力為將鋼絞線張拉到最終狀態的應力大小；d4、持荷一段時間后，再操作同步工作子站，使鋼絞線得到張拉，兩臺穿心式千斤頂同步移動且張拉應力相同，張拉應力的大小為設定預應力的100%，所述設定預應力為將鋼絞線張拉到最終狀態的應力大小。
[0031]采取上述方式，可以實現鋼絞線的同步張拉，使每束鋼絞線受到的張拉應力大致相同，并且可以較好地控制張拉應力的大小，采取多階段張拉，使鋼絞線先張拉至一定狀態，然后再張拉至最終狀態，可以最大程度保證鋼絞線的張拉質量，得到符合工藝條件和工藝技術的預制梁。
[0032]步驟d2中，所述同步工作子站為用于對張拉液壓裝置進行壓力控制的控制裝置， 使其對張拉液壓裝置施加的壓力大小相同。
[0033]步驟f包括以下步驟:fl、待鋼絞線張拉到設計要求并持荷靜停一段時間后，澆筑混凝土，在預先安裝好的梁模板上澆筑混凝土，待混凝土凝固到工藝要求時，得到預制梁14,此處所述的工藝要求為根據預制梁行業內確定的混凝土凝固強度；f 2、養護、脫模，對澆筑好的梁體結構進行養護，待梁體結構強度滿足設計要求后，拆除梁模板；f 3、放張，通過設置在張拉端的穿心式千斤頂緩慢分步釋放張拉應力，實現分步放張。
[0034]由于采取本先張法預應力張拉施工方法，制作和布置張拉臺座的施工過程比較簡單，只在張拉臺座一端對鋼絞線進行張拉，使用的張拉設備較少，工序比較簡便，而且過程控制更容易，克服了兩端同時張拉同步性較難控制的問題，有利于更好地控制張拉應力，使鋼絞線的張拉質量高，同時，由于鋼絞線的一端固定在鋼橫梁上，不發生相對移動，在對另一端進行張拉時，預應力損失較小。
【主權項】
1.一種先張法預應力張拉施工方法，其特征在于，包括以下步驟:a、制作、布置張拉臺座的各部件；b、將所有的鋼絞線一端固定于張拉臺座的固定端鋼橫梁上，另一端初步固定于張拉端 活動鋼橫梁上；c、使用單束鋼絞線張拉設備對單束鋼絞線施加張拉應力，對每束鋼絞線依次進行初步 張拉，張拉完成后將其固定于張拉端活動鋼橫梁上，直至對所有的鋼絞線完成初步張拉；d、啟動布置于張拉端固定鋼橫梁外側的穿心式千斤頂，穿心式千斤頂帶動牽引鋼棒將 張拉端活動鋼橫梁向外拉動，由于鋼絞線固定于張拉端活動鋼橫梁上，所以鋼絞線得到整 體張拉；e、張拉應力達到要求后，停止穿心式千斤頂的工作，保持張拉應力一段時間；f、澆筑混凝土，保持一段時間的載荷，對混凝土進行養護、脫模，最好放張，完成整個張 拉過程。2.根據權利要求1所述的先張法預應力張拉施工方法，其特征在于，在步驟a中，所述張 拉臺座為整體式的一串二長線結構形式。3.根據權利要求1所述的先張法預應力張拉施工方法，其特征在于，步驟b包括以下步 驟:bl、將鋼絞線從固定端鋼橫梁的中間過線通道穿過，固定于固定端鋼橫梁的外側，所述 固定鋼橫梁為長方體結構，中間設置有過線通道，且其外側還設置有用于固定鋼絞線的分 絲板，鋼絞線從過線通道穿過鋼橫梁后固定于分絲板上；b2、將鋼絞線的另一端從張拉端活動鋼橫梁的過線通道穿過，初步固定于張拉端活動 鋼橫梁的外側，所述張拉端活動鋼橫梁為長方體結構，中間設置有過線通道，且其外側還設 置有用于固定鋼絞線的分絲板，鋼絞線從過線通道穿過張拉端活動鋼橫梁后初步固定于分 絲板上。4.根據權利要求2或3所述的先張法預應力張拉施工方法，其特征在于，所述步驟c中， 施加的張拉應力的大小為設定預應力的15%-25%，所述設定預應力為將鋼絞線張拉到最終 狀態的應力大小。5.根據權利要求3所述的先張法預應力張拉施工方法，其特征在于，所述步驟d包括以 下幾個步驟:dl、在張拉端固定鋼橫梁上布置兩臺穿心式千斤頂，將兩臺穿心式千斤頂均連接至牽 引鋼棒，牽引鋼棒穿過張拉端活動鋼橫梁后與其固定；d2、將兩臺穿心式千斤頂分別連接至兩臺張拉液壓裝置，并且將兩臺張拉液壓裝置連 接至同步工作子站；d3、操作同步工作子站，使鋼絞線得到張拉，兩臺穿心式千斤頂同步移動且張拉應力相 同，張拉應力的大小為設定預應力的15%-25%，所述設定預應力為將鋼絞線張拉到最終狀態 的應力大小；d4、持荷一段時間后，再操作同步工作子站，使鋼絞線得到張拉，兩臺穿心式千斤頂同 步移動且張拉應力相同，張拉應力的大小為設定預應力的100%，所述設定預應力為將鋼絞 線張拉到最終狀態的應力大小。6.根據權利要求5所述的先張法預應力張拉施工方法，其特征在于，步驟d2中，所述同步工作子站為用于對張拉液壓裝置進行壓力控制的控制裝置，使其對張拉液壓裝置施加的 壓力大小相同。7.根據權利要求3所述的先張法預應力張拉施工方法，其特征在于，步驟f?包括以下步 驟:f 1、澆筑混凝土，待鋼絞線張拉到設計要求并持荷靜停一段時間后，澆筑混凝土； f2、養護、脫模，對澆筑好的梁體結構進行養護，待梁體結構強度滿足設計要求后，拆除 梁模板；f 3、放張，通過設置在張拉端的穿心式千斤頂緩慢分步釋放張拉應力，實現分步放張。
【文檔編號】E04G21/12GK106013810SQ201610358082
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年5月26日
【發明人】黃靜, 羅曉明, 秦小三, 汪正銀, 林茂德, 方東明, 崔愛軍, 黃力平, 孫波, 孫漢貴, 蔣漢祥, 何志勇, 李良才, 張召, 徐闖, 王俊和, 孫施健
【申請人】中鐵二十三局集團軌道交通工程有限公司, 深圳市地鐵集團有限公司