CN104894974B - 一种预应力筋张拉装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种预应力筋张拉装置，包括组件A与至少四对组件B，所述组件A为用于固定在主梁两端侧承受预应力筋拉力的台式承力机构，所述组件B为包覆于预应力筋上可相对预应力筋纵桥向滑移的锁扣，所述锁扣呈2×2矩阵式包覆于至少两根预应力筋上,所述横桥向的两锁扣分别通过张紧机构实现相对两预应力筋中线的横桥向靠拢运动。该装置无需借助复杂的预应力张拉机具，可广泛适用于桥梁建设领域，包括新建的桥面连续简支梁桥和既有简支桥梁的桥面连续改造。
Description
技术领域
本发明提供一种预应力筋张拉装置及其使用方法，属于桥梁建设技术领域。
背景技术
混凝土板在温降荷载，混凝土收缩徐变等作用下，出现拉伸变形，极易使其出现开裂等病害。通过施加预应力，给混凝土板施加预压力，可以有效地提高混凝土板的抗裂性能。传统的预应力施加方式，需要在预应力锚头外侧采用特殊的预应力张拉设备进行张拉，费用较高，且遇到空间狭小时操作不易。
发明内容
本发明的目的是针对以上不足之处，提供了一种预应力筋张拉装置及其使用方法。
本发明解决技术问题所采用的方案是一种预应力筋张拉装置，包括组件A与至少四对组件B，所述组件A为用于固定在主梁两端侧承受预应力筋拉力的台式承力机构，所述组件B为包覆于预应力筋上可相对预应力筋纵桥向滑移的锁扣，所述锁扣呈2×2矩阵式包覆于至少两根预应力筋上,所述横桥向的两锁扣分别通过张紧机构实现相对两预应力筋中线的横桥向靠拢运动。
进一步的，所述台式承力机构包括固定在主梁两端侧上的台座，所述台座上固定有横梁，所述横梁上设置有用于临时锚固预应力筋的夹具。
进一步的，所述锁扣至少包括两块铁块,所述铁块边缘开设有半圆形孔洞,还开设有与半圆形孔洞垂直但不在同一平面上的圆形通孔,所述两块铁块半圆形孔洞一侧互相贴合并固连,所述两半圆形孔洞组成用于包覆预应力筋的圆形孔洞。
进一步的，所述张紧机构包括螺栓，所述螺栓横桥向穿插于两锁扣的圆形通孔内部，所述螺栓上配合有螺母。
进一步的，所述圆形孔洞与预应力筋之间间隙配合，所述两块铁块之间通过螺栓进行固连。
一种预应力筋张拉装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在简支梁桥相邻主梁上的桥面板之间左右各布置一个固定在主梁上用于承受拉力的台式承力机构，并在两相邻主梁之间设置用于浇筑混凝土连接板的模板；
（2）将预应力筋的两端分别穿过位于左右两端的台式承力机构的横梁,并利用夹具进行临时锚固，每相邻的两根预应力筋为一组；
（3）通过两块铁块包裹预应力筋，使预应力筋穿过两块铁块所形成的圆形孔洞,并用螺栓竖向将包裹预应力筋的两块铁块锁紧，形成锁扣；
（4）在每组预应力筋的中点处2×2矩阵式布置四对竖向锁紧的锁扣；
（5）利用若干螺栓分别横桥向贯穿位于每组预应力筋的横桥向上的两个锁扣的圆形通孔，旋转螺母使每组预应力筋中部的位于同一根螺栓上的锁扣向两相邻预应力筋的中线靠拢进行横桥向张拉；
（6）沿着纵桥向将每组预应力筋中部的同侧锁扣连同其内部的螺栓分别向两侧的台式承力机构滑移进行纵桥向张拉；
（7）张拉完毕后，在模板上布置钢筋笼，在布置好钢筋笼的模板上浇筑混凝土，待混凝土养护达到不低于混凝土设计强度值的75%并保证预应力筋与混凝土连接板之间有足够的粘结时，放松预应力筋并卸下台式承力机构与锁扣，借助混凝土连接板与预应力筋的粘结对混凝土连接板施加预应力；
（8）最后在混凝土连接板与简支梁桥的主梁上方的桥面板之间浇筑混凝土桥面板，使混凝土连接板与简支梁桥的主梁上方的桥面板连成一体。
进一步的，在步骤（6）中所述的锁扣在沿纵桥向移动之后两锁扣之间的纵桥向距离大于混凝土连接板的纵桥向长度。
进一步的，在步骤（7）中所述的预应力筋在放松后，可切除露出混凝土连接板的多余部分或保留在步骤（8）中的混凝土桥面板内部。
进一步的，在步骤（2）中所述的预应力筋的数量为偶数根，所述预应力筋为单根或成束的钢丝、钢绞线或钢筋。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过锁扣使每组两根预应力筋的一定长度段向其中线靠拢来施加混凝土连接板的预应力，从而抵抗在温降荷载，混凝土收缩徐变等作用下，相邻主梁梁体变形在桥面连续构造处产生的纵桥向拉伸变形。该装置无需借助其他复杂的预应力张拉机具，可广泛适用于桥梁建设领域，包括新建的桥面连续简支梁桥和既有简支桥梁的桥面连续改造。该装置结构简单、操作方便、工作稳定、成本低。
附图说明
下面结合附图对本发明专利进一步说明。
图1为锁扣的结构示意图；
图2为该发明的使用方法示意图一；
图3为该发明的使用方法示意图二；
图4为图3的A-A剖视图；
图5为该发明的使用方法示意图三；
图6为锁扣、预应力筋与螺栓的连接状态示意图；
图7为图5的局部放大视图；
图8为该发明的使用方法示意图四；
图9为图8的局部放大视图；
图10为该发明的使用方法示意图五；
图11为该发明的使用方法示意图六；
图12为该发明的使用方法示意图七；
图13为图12的B-B剖视图；
图14为该发明的使用方法示意图八；
图15为该发明的使用方法示意图九；
图中：
1-主梁；2-桥面板；3-台式承力机构；4-混凝土连接板；5-模板；6-预应力筋；7-圆形孔洞；8-铁块；9-圆形通孔；10-螺栓；11-螺母；12-混凝土桥面板；13-台座；14-横梁；15-夹具；16-锁扣；17-张紧机构；18-半圆形孔洞。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1～15所示，一种预应力筋张拉装置，包括组件A与至少四对组件B，所述组件A为用于固定在主梁1两端侧承受预应力筋6拉力的台式承力机构3，所述组件B为包覆于预应力筋6上可相对预应力筋6纵桥向滑移的锁扣16，所述锁扣16呈2×2矩阵式包覆于至少两根预应力筋6上,所述横桥向的两锁扣16分别通过张紧机构17实现相对两预应力筋6中线的横桥向靠拢运动。
在本实施例中，所述台式承力机构3包括固定在主梁1两端侧上的台座13，所述台座13上固定有横梁14，所述横梁14上设置有用于临时锚固预应力筋6的夹具15。
在本实施例中，所述锁扣16至少包括两块铁块8,所述铁块8边缘开设有半圆形孔洞18,还开设有与半圆形孔洞18垂直但不在同一平面上的圆形通孔9,所述两块铁块8半圆形孔洞18一侧互相贴合并固连,所述两半圆形孔洞18组成用于包覆预应力筋6的圆形孔洞7。
在本实施例中，所述张紧机构17包括螺栓10，所述螺栓10横桥向穿插于两锁扣16的圆形通孔9内部，所述螺栓10上配合有螺母11。
在本实施例中，所述圆形孔洞7与预应力筋6之间间隙配合，所述两块铁块8之间通过螺栓进行固连。
一种预应力筋张拉装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在简支梁桥相邻主梁1上的桥面板2之间左右各布置一个固定在主梁1上用于承受拉力的台式承力机构3，并在两相邻主梁1之间设置用于浇筑混凝土连接板的模板5；
（2）将预应力筋6的两端分别穿过位于左右两端的台式承力机构3的横梁14,并利用夹具15进行临时锚固，每相邻的两根预应力筋6为一组；
（3）通过两块铁块8包裹预应力筋6，使预应力筋6穿过两块铁块8所形成的圆形孔洞7,并用螺栓竖向将包裹预应力筋6的两块铁块8锁紧，形成锁扣16；
（4）在每组预应力筋6的中点处2×2矩阵式布置四对竖向锁紧的锁扣16；
（5）利用若干螺栓10分别横桥向贯穿位于每组预应力筋6的横桥向上的两个锁扣16的圆形通孔9，旋转螺母11使每组预应力筋6中部的位于同一根螺栓10上的锁扣16向两相邻预应力筋6的中线靠拢进行横桥向张拉；
（6）沿着纵桥向将每组预应力筋6中部的同侧锁扣16连同其内部的螺栓10分别向两侧的台式承力机构3滑移进行纵桥向张拉；
（7）张拉完毕后，在模板5上布置钢筋笼，在布置好钢筋笼的模板5上浇筑混凝土，待混凝土养护达到不低于混凝土设计强度值的75%并保证预应力筋与混凝土连接板4之间有足够的粘结时，放松预应力筋6并卸下台式承力机构3与锁扣16，借助混凝土连接板4与预应力筋6的粘结对混凝土连接板4施加预应力；
（8）最后在混凝土连接板4与简支梁桥的主梁1上方的桥面板2之间浇筑混凝土桥面板12，使混凝土连接板4与简支梁桥的主梁1上方的桥面板2连成一体。
在本实施例中，在步骤（6）中所述的锁扣16在沿纵桥向移动之后两锁扣16之间的纵桥向距离大于混凝土连接板4的纵桥向长度。
在本实施例中，在步骤（7）中所述的预应力筋6在放松后，可切除露出混凝土连接板4的多余部分或保留在步骤（8）中的混凝土桥面板12内部。
在本实施例中，在步骤（2）中所述的预应力筋6的数量为偶数根，所述预应力筋6为单根或成束的钢丝、钢绞线或钢筋。
上列较佳实施例，对本发明的目的、技术方案和优点进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种预应力筋张拉装置，其特征在于：包括组件A与至少四对组件B，所述组件A为用于固定在主梁两端侧承受预应力筋拉力的台式承力机构，所述组件B为包覆于预应力筋上可相对预应力筋纵桥向滑移的锁扣，所述锁扣呈2×2矩阵式包覆于至少两根预应力筋上，横桥向的两锁扣分别通过张紧机构实现相对两预应力筋中线的横桥向靠拢运动。
2.根据权利要求1所述的预应力筋张拉装置，其特征在于：所述台式承力机构包括固定在主梁两端侧上的台座，所述台座上固定有横梁，所述横梁上设置有用于临时锚固预应力筋的夹具。
3.根据权利要求1所述的预应力筋张拉装置，其特征在于：所述锁扣至少包括两块铁块,所述铁块边缘开设有半圆形孔洞,还开设有与半圆形孔洞垂直但不在同一平面上的圆形通孔,两块铁块半圆形孔洞一侧互相贴合并固连,两半圆形孔洞组成用于包覆预应力筋的圆形孔洞。
4.根据权利要求1或3所述的预应力筋张拉装置，其特征在于：所述张紧机构包括螺栓，所述螺栓横桥向穿插于两锁扣的圆形通孔内部，所述螺栓上配合有螺母。
5.根据权利要求3所述的预应力筋张拉装置，其特征在于：所述圆形孔洞与预应力筋之间间隙配合，两块铁块之间通过螺栓进行固连。
6.一种预应力筋张拉装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）在简支梁桥相邻主梁上的桥面板之间左右各布置一个固定在主梁上用于承受拉力的台式承力机构，并在两相邻主梁之间设置用于浇筑混凝土连接板的模板；
（2）将预应力筋的两端分别穿过位于左右两端的台式承力机构的横梁,并利用夹具进行临时锚固，每相邻的两根预应力筋为一组；
（3）通过两块铁块包裹预应力筋，使预应力筋穿过两块铁块所形成的圆形孔洞,并用螺栓竖向将包裹预应力筋的两块铁块锁紧，形成锁扣；
（4）在每组预应力筋的中点处2×2矩阵式布置四对竖向锁紧的锁扣；
（5）利用若干螺栓分别横桥向贯穿位于每组预应力筋的横桥向上的两个锁扣的圆形通孔，旋转螺母使每组预应力筋中部的位于同一根螺栓上的锁扣向两相邻预应力筋的中线靠拢进行横桥向张拉；
（6）沿着纵桥向将每组预应力筋中部的同侧锁扣连同其内部的螺栓分别向两侧的台式承力机构滑移进行纵桥向张拉；
（7）张拉完毕后，在模板上布置钢筋笼，在布置好钢筋笼的模板上浇筑混凝土，待混凝土养护达到不低于混凝土设计强度值的75%并保证预应力筋与混凝土连接板之间有足够的粘结时，放松预应力筋并卸下台式承力机构与锁扣，借助混凝土连接板与预应力筋的粘结对混凝土连接板施加预应力；
（8）最后在混凝土连接板与简支梁桥的主梁上方的桥面板之间浇筑混凝土桥面板，使混凝土连接板与简支梁桥的主梁上方的桥面板连成一体。
7.根据权利要求6所述的预应力筋张拉装置的使用方法，其特征在于：在步骤（6）中所述的锁扣在沿纵桥向移动之后两锁扣之间的纵桥向距离大于混凝土连接板的纵桥向长度。
8.根据权利要求6所述的预应力筋张拉装置的使用方法，其特征在于：在步骤（7）中所述的预应力筋在放松后，可切除露出混凝土连接板的多余部分或保留在步骤（8）中的混凝土桥面板内部。
9.根据权利要求6所述的预应力筋张拉装置的使用方法，其特征在于：在步骤（2）中所述的预应力筋的数量为偶数根，所述预应力筋为单根或成束的钢丝、钢绞线或钢筋。
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