一种斜拉桥预应力混凝土梁环锚施工方法技术

本发明专利技术公开一种斜拉桥预应力混凝土梁环锚施工方法，应用于斜拉桥主梁中跨段的合拢，主要包括步骤：预埋环锚张拉槽口、安装预应力管道、浇筑梁段、安装钢绞线和锚具、张拉机具安装、预应力实施、浇筑环锚张拉槽口管道压浆。本发明专利技术的核心在于采用双向环锚连接钢绞线，实施双向预应力，采用双向环锚预应力锚固方式在预应力混凝土斜拉桥施工中尚属首次，该方法简单实用，降低了施工风险，减少了预应力失效的风险，提高了结构的耐久性。

【技术实现步骤摘要】
一种斜拉桥预应力混凝土梁环锚施工方法
本专利技术涉及一种斜拉桥预应力施工
，具体涉及一种斜拉桥预应力混凝土梁施工方法。
技术介绍
混凝土梁预应力的施加，在50年代末期，我国首次采用粗钢筋电热法对圆形贮池(罐)施加预应力；60年代中期，开始应用绕丝预应力，随着大型筒仓等圆形建筑的出现，绕丝预应力已难于满足要求。我国珠江水泥厂生熟料库首次成功采用大吨位钢绞线束。后来，有粘结和无粘结环形后张预应力技术广泛应用在筒仓、蓄水池、污水消化池、核电站安全壳、电视塔等特种结构中。对于斜拉桥，随着时代的进步，设计出了一系列质量指标较高的中央索面斜拉桥，中央索面斜拉桥通常采用混凝土箱梁作为主梁，混凝土箱梁除了承受弯曲应力外，还需要承受来自斜拉索的拉力。斜拉桥需要的纵向预应力大，边跨合拢段和中跨合拢段一般采用钢绞线施加预应力合拢，合拢段预应力可以采用普通连接器连接，中跨合拢段目前一般采用在齿板上施加预应力锚固方式，施工复杂，质量难以控制。另外，现有的锚固方式都是一般都是在钢绞线的单端或者两端张拉，并不能用同一个锚具同时将两端的梁拴住，相向靠拢。
技术实现思路
为此，本专利技术着力于解决上述现有技术之不足，提供一种斜拉桥预应力混凝土环锚施工方法，应用于斜拉桥主梁中跨合拢段，减少了梁体开裂和预应力失效的风险，提高了梁体结构耐久性。本专利技术解决以上技术问题所采取的技术方案如下：一种斜拉桥预应力混凝土梁环锚施工方法，应用于斜拉桥主梁中跨段合拢，包括如下步骤：第一步：预埋环锚张拉槽口，在主梁中跨左、右两梁段任一段浇筑前预留出张拉槽口；第二步：安装预应力管道，在主梁中跨左、右两梁段浇筑前预留出钢绞线安装的预应力管道；第三步：浇筑主梁中跨左、右两梁段，预留出环锚张拉槽口的位置不浇筑；第四步：安装钢绞线和锚具，在主梁中跨左、右两梁段浇筑完毕后，在环锚上双向安装钢绞线，双方向钢绞线一端分别固定，另一端在环锚张拉槽口中交会于环锚上，相向穿行，穿出环锚后预留长度，一方向钢绞线作为锚固端钢绞线，另一方向钢绞线作为张拉端钢绞线；所述环锚游离于所述环锚张拉槽口中；第五步：张拉机具安装，所述张拉工具中包括偏转器，将张拉端钢绞线引出所述环锚张拉槽口；第六步：预应力实施和控制；第七步：预应力施加完毕，撤掉张拉工具，浇筑环锚张拉槽口，管道压浆，梁体整体完成。其中所述的环锚，包括一环锚本体，在环锚本体上设置有锚接孔，所述锚接孔在环锚本体上对称双方向开设，所述锚接孔中穿接所述钢绞线。进一步地，在一方向上的所述锚接孔为斜向孔，在另一方向上的所述锚接孔为平行孔；或者，在双方向上的所述锚接孔均为平行孔；再或者，在双方向上的所述锚接孔均为斜向孔。还进一步地，各方向上的所述锚接孔至少有两个，围绕所述环锚本体的中心对称设置。其中的所述环锚张拉槽口，是由钢板围制成的。进一步地，所述环锚张拉槽口，由四片钢板围成一方槽，上方开口，槽中游离放置所述环锚；所述方槽的四周外壁上焊接有钢筋环；所述方槽在钢绞线连接方向上预留有穿线孔，在穿线孔外端焊接有钢绞线约束环。施工时，对于并排设置有多组左、右梁段的主梁中跨，所述环锚张拉槽口交替设置在各组的左、右梁段上，即，如果第1个环锚张拉槽口设置在第1组梁的左梁段上，则第2个环锚张拉槽口设置在第2组梁的右梁段上，第3个环锚张拉槽口设置在第3组梁的左梁段上，依次类推。施工时，先在合拢段梁外侧的固定梁中，用普通连接器锚具锚固钢绞线，然后将钢绞线从预应力管道穿进环锚张拉槽口中；在钢绞线穿进环锚之前，先在环锚锚接孔中套入夹片，然后将张拉端钢绞线先套入环锚，再反向将锚固端钢绞线套入环锚，最后将夹片打紧；所述锚固端钢绞线根据设计长度下料，所述张拉端钢绞线预留张拉工作长度；所述环锚安装位置根据预估的锚具移动量再向前增加一定富余量，所述富余量按10-15cm预留。施加预应力时，钢绞线张拉采用双控工艺，为张拉力和伸长量双控，其中伸长量需要控制锚固端钢绞线的伸长量Lm和张拉端钢绞线伸长量Lz，千斤顶端钢绞线的伸出量Ld按下式计算：Ld＝Lm+Lz采用线性回归分析伸长量与张拉力的线性关系。进一步地，在张拉工具初装时千斤顶张拉至设计吨位的10％，实际操作时在张拉力为设计吨位的20％、40％、60％、80％、100％时量取伸长量，分别持荷2分钟。采用环锚预应力锚固方式在预应力混凝土斜拉桥施工中尚属首次，该方法简单实用，降低了施工风险，减少了预应力失效的风险，提高了结构的耐久性，该施工和设计方法赢得了行业认可，在布拉柴桥梁建设市场取得了较好的社会效益。与现有技术相比，本专利技术显著的有益效果体现在：1.本专利技术合拢段预应力采用环锚锚固，替代了传统的合拢段齿板锚固方式，减少了梁体开裂和预应力失效的风险，提高梁体结构耐久性。2.避免了齿块施工和齿块异型模板的加工，降低施工难度。3.由于做偏转牵引，张拉简便，直接可以在桥面进行张拉工作，减小在梁底施工的操作难度和施工风险。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分的从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术提供的环锚锚具的侧面观示意图；图2为图1中的A-A剖视图；图3为本专利技术提供的环锚张拉槽口示意图；图4为图3的俯视图；图5为环锚在张拉槽口中的安装示意图；图6为斜拉桥预应力混凝土梁环锚施工方法流程图；图7为锚具在斜拉桥主梁合拢段各梁段的布置图；图8为张拉工具施工图；图9为张拉力与钢绞线实际伸长量的线性回归关系图。具体实施方式下面结合附图和实施例对本专利技术进行详细的描述。本施工方法适用于斜拉桥混凝土梁合拢段预应力系统，混凝土梁中预埋钢绞线施加预应力的情形，本方法的工艺原理是，利用一种特制的环锚锚具将合拢段两端的混凝土梁梁体中的钢绞线进行连接，相互拉拢，同时在两段梁上施加预应力，属于一种新型后张预应力混凝土技术。在介绍本专利技术施工方法之前，先介绍一下使用的新型环锚结构：如图1、图2所示，一种环锚1，包括一环锚本体11，在环锚本体11上设置有锚接孔12，所述锚接孔12贯通于所述环锚本体11的整个厚度方向。锚接孔12可以是由一段直孔段121和一段锥孔段122组成的锥形孔，进一步地，可在锚接孔两端设置工艺扩孔123。直孔段121与锥孔段122自然衔接，锥孔段122的锥度为1:10～1:30，优选1:20，小端衔接于直孔段121。一般来讲，在整个锚接孔长度上，直孔段121和锥孔段122大约各占一半长度，或者锥孔段小于直孔段。锚接孔12也可以是一等直径的柱形孔。本专利技术提供的这个环锚，其特点就是在预应力钢绞线锚接中，该环锚可用于双向钢绞线连接，所以锚接孔12在环锚本体11上是双方向开设的，即钢绞线既可以从环锚的正面穿入，也可以从环锚的背面穿入(正面、背面均指厚度方向)，两个方向的钢绞线可以相互为作用力施加预应力使两个合拢段靠拢。所以对于环锚上的锚接孔12，应有双方向布置，其中锥孔段122应开设在环锚上的钢绞线穿出端，在穿出端锥孔段122为逐渐扩孔形，直至端面。在环锚本体11上双方向上各可以设置多个这样的锚接孔12，如在一实施例中，可以设置双向8个、单向4个这样的锚接孔。较佳的是，双方向的锚接孔数量最好一致，并且本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种斜拉桥预应力混凝土梁环锚施工方法，应用于斜拉桥主梁中跨段合拢，其特征在于，包括如下步骤：第一步：预埋环锚张拉槽口，在主梁中跨左、右两梁段任一段浇筑前预留出张拉槽口；第二步：安装预应力管道，在主梁中跨左、右两梁段浇筑前预留出钢绞线安装的预应力管道；第三步：浇筑主梁中跨左、右两梁段，预留出环锚张拉槽口的位置和预应力管道的位置不浇注；第四步：安装钢绞线和锚具，在主梁中跨左、右两梁段浇筑完毕后，在环锚上双向安装钢绞线，双方向钢绞线一端分别固定，另一端在环锚张拉槽口中交会于环锚上，相向穿行，穿出环锚后预留长度，一方向钢绞线作为锚固端钢绞线，另一方向钢绞线作为张拉端钢绞线；所述环锚游离于所述环锚张拉槽口中；第五步：张拉机具安装，所述张拉工具中包括偏转器，将张拉端钢绞线引出所述环锚张拉槽口；第六步：预应力实施和控制；第七步：预应力施加完毕，撤掉张拉工具，浇筑环锚张拉槽口，管道压浆，梁体整体完成。

【技术特征摘要】
2017.10.01 CN 201710924553X1.一种斜拉桥预应力混凝土梁环锚施工方法，应用于斜拉桥主梁中跨段合拢，其特征在于，包括如下步骤：第一步：预埋环锚张拉槽口，在主梁中跨左、右两梁段任一段浇筑前预留出张拉槽口；第二步：安装预应力管道，在主梁中跨左、右两梁段浇筑前预留出钢绞线安装的预应力管道；第三步：浇筑主梁中跨左、右两梁段，预留出环锚张拉槽口的位置和预应力管道的位置不浇注；第四步：安装钢绞线和锚具，在主梁中跨左、右两梁段浇筑完毕后，在环锚上双向安装钢绞线，双方向钢绞线一端分别固定，另一端在环锚张拉槽口中交会于环锚上，相向穿行，穿出环锚后预留长度，一方向钢绞线作为锚固端钢绞线，另一方向钢绞线作为张拉端钢绞线；所述环锚游离于所述环锚张拉槽口中；第五步：张拉机具安装，所述张拉工具中包括偏转器，将张拉端钢绞线引出所述环锚张拉槽口；第六步：预应力实施和控制；第七步：预应力施加完毕，撤掉张拉工具，浇筑环锚张拉槽口，管道压浆，梁体整体完成。2.根据权利要求1所述的斜拉桥预应力混凝土梁环锚施工方法，其特征在于，所述环锚，包括一环锚本体，在环锚本体上设置有锚接孔，所述锚接孔在环锚本体上对称双方向开设，所述锚接孔中穿接所述钢绞线。3.根据权利要求2所述的斜拉桥预应力混凝土梁环锚施工方法，其特征在于，在一方向上的所述锚接孔为斜向孔，在另一方向上的所述锚接孔为平行孔；或者，在双方向上的所述锚接孔均为平行孔；再或者，在双方向上的所述锚接孔均为斜向孔。4.根据权利要求2或3所述的斜拉桥预应力混凝土梁环锚施工方法，其特征在于，各方向上的所述锚接孔至少有两个，围绕所述环锚本体的中心对称设置。5.根据权利要求1所述的斜拉桥预应力混凝土梁环锚施工方法，其特征在于，所述环锚张拉槽口，是由钢板围...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖军良，阮坤，张波，谢井丽，任家栋，曾令华，
申请(专利权)人：中国路桥工程有限责任公司，中交第二公路工程局有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11