一种多束接少束预应力钢束接长结构及施工方法技术

本发明专利技术公开了一种多束接少束预应力钢束接长结构及施工方法，其沿钢束接长方向依次为前段、中段和后段，三者分别包含有前段钢束、中段通过钢束和后段钢束；在中段设置前锚板、连接钢套筒、中锚板、通过钢束和后锚板，前段钢束全部由前锚板锚固，后段钢束的一部分由后锚板锚固，其余均为中段通过钢束，其前端锚固在中锚板上，前锚板和中锚板通过连接钢套筒连接；前锚板、连接钢套筒、中锚板、中段通过束及后锚板的外部设置整体隔离套与中段混凝土隔离。本发明专利技术应用于当预应力钢束孔道布置紧凑，同一孔道钢束需根据施工与成桥受力的不同要求，以多根钢束接少根的钢束的工程情况，整个接长结构简单、施工方便，具有安全、经济、便利的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种多束接少束预应力钢束接长结构及施工方法
本专利技术涉及桥梁设计与施工
，尤其涉及分跨或分段浇筑的预应力混凝土桥梁中的预应力钢束接长结构及施工方法。
技术介绍
在预应力混凝土结构中，特别是分跨或分段浇筑的预应力混凝土桥梁中，经常需根据施工工序要求，会将预应力钢束接长使用，但现有的预应力钢束接长用连接器基本为单孔道内同规格钢束接长相同根数或更少的根数。在一些特别情况下，如顶推PC小箱梁桥，其成桥钢束与施工阶段钢束存在较大差异，为了节省造价，混凝土底板需尽量布置得较窄，故底板布束位置有限，设计与施工中如采用多束接少束预应力钢束接长结构与对应施工方法，会使得此类情况下的桥梁在安全性得到保证的前提下，有更优越的经济性及施工便利性。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种在预应力钢束孔道布置紧凑时使用，能便利施工，并能降低成本，安全可靠的多束接少束预应力钢束接长结构及施工方法。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种多束接少束预应力钢束接长结构。其特征在于：该钢束接长结构为三段结构，沿钢束的接长方向依次为前段、中段和后段，中段与前段之间以前锚固端面形成分界，后段与中段之间以后锚固端面形成分界；前段具有前段钢束，前段钢束布置在前段混凝土预留孔道内；中段具有中段通过钢束，中段通过钢束布置在中段混凝土的隔离套内；后段具有后段钢束，后段钢束布置在后段混凝土预留孔道内；中段通过钢束的根数小于或等于前段钢束的根数，但后段(即后锚板)锚固的钢束与中段通过钢束一起组成的后段钢束的根数大于前段钢束的根数。在前段尾部设有前锚垫板，其后紧邻中段内的前锚板，前锚垫板的外围设有前锚下螺旋筋，前段钢束穿过前锚垫板，锚固在前锚板上，前锚垫板及前锚下螺旋筋布置在前段混凝土内；在后段的前部设有后锚垫板，其前面紧邻中段内的后锚板，后锚垫板的外围设有后锚下螺旋筋，后段钢束全部穿过后锚垫板，其中一部分锚固在后锚板上，后锚垫板及后锚下螺旋筋布置在后段混凝土内；在中段内依次设置前锚板、连接钢套筒、中锚板、中段通过钢束和后锚板，前段钢束全部由前锚板锚固，前锚板紧贴前锚垫板设置；后锚板紧贴后锚垫板设置，锚固后段钢束中的一部分钢束；其余后段钢束(除后锚板锚固的钢束外剩余的钢束)为中段通过束，均锚固在中锚板上，中锚板通过连接钢套筒与前锚板连接传力；前锚板、连接钢套筒、中锚板、中段通过束以及后锚板这五个部件的外部设置有一体的隔离套，隔离套将以上全部构件与中段混凝土隔离，全部预应力张拉完成后，隔离套内需填充水泥浆。进一步地，所述连接钢套筒采用钢材料制成，套筒两头设有内螺纹，两端螺纹为正反丝组合布置。进一步地，所述前锚垫板及后锚垫板具有相同(或类似)的结构，采用钢或铸铁材料制成，其接锚板端为中部开圆孔直接承压板，往后延伸出加长承压圆筒，筒体上设有多圈突出的抗剪承压环。进一步地，所述前锚板、中锚板及后锚板均采用钢材料，为圆柱形状，其中前锚板、中锚板攻有螺纹，与连接钢套筒内螺纹匹配，以便与之连接。进一步地，所述前段钢束采用张拉端或固定端锚具锚固在前锚板上，中段通过钢束采用固定端锥形锚具或挤压锚具锚固在中锚板上，中段通过束外的其余后段钢束采用固定端锥形锚具或挤压锚具锚固在后锚板上。进一步地，所述隔离套筒采用塑料或薄壁金属材料制成，为分离的双片结构，安装为一个封闭整体。进一步地，中段混凝土采用比前后段高一强度等级的微膨胀纤维混凝土。一种基于前述多束接少束预应力钢束接长结构的施工方法，其特征在于：按以下步骤进行。第一阶段：1)安装全部前段钢束锚固构件——前锚垫板、前锚下螺旋筋及前段钢束预留管道，然后浇筑前段混凝土，安装前段钢束；2)前段混凝土达到设计要求的强度后，安装前锚板，张拉并锚固前段钢束；第二阶段：3)安装全部后段钢束锚固构件——后锚垫板、后锚下螺旋筋及后段钢束预留管道，然后浇筑后段混凝土，安装后段钢束；4)后段混凝土达到设计要求的强度后，安装后锚板，然后在后段的远端张拉部分或全部锚固在后锚板上的后段预应力钢束；第三阶段：5)将中段通过钢束锚固在中锚板上，理顺通过的中段通过钢束，用连接钢套筒连接前锚板与中锚板；6)安装中段的隔离套；7)中段浇筑比前后段高一强度等级的微膨胀纤维混凝土；第四阶段：8)中段混凝土达到设计要求强度后，在后段的远端张拉全部后段钢束，预应力张拉采用分次对称循环单根张拉，直至达到设计所要求的张拉力；9)灌浆前、后段钢束预留孔道以及中段隔离套内的空隙。各部件功能：前锚下螺旋筋：为满足前段预应力钢束锚下混凝土局部承压用；前锚垫板：将前段锚固的预应力钢束预加力传力至混凝土；前锚板：锚固预应力钢束，带外螺纹，与连接钢套筒连接；连接钢套筒：前后端筒内带内螺纹，为正反丝布置，与前锚板、中锚板连接，传递中段通过钢束拉力；中锚板：锚固中段通过钢束，带外螺纹，与连接钢套筒连接；隔离套：将中段接长部件与中段混凝土隔离，为中段通过钢束提供成孔支撑；后锚板：锚固部分后段预应力钢束；后锚垫板：将锚固在后锚板上的后段钢束预加力传力至混凝土；后锚下螺旋筋：为满足后锚板锚固的后段预应力钢束锚下混凝土局部承压用。本专利技术应用于当预应力钢束孔道布置紧凑，同一孔道钢束需根据施工与成桥结构受力要求，以多根钢束接少根钢束的工程情况，由于接长钢束存在在二处锚固，故为了保证接长各根钢束的受力均匀，接长钢束在后段的远端采用分次对称循环单根张拉，直至达到设计所要求的张拉力。整个接长结构简单、施工方便，经工程实践检验，其具有安全、经济、便利的效果，能带来较高的经济效益，具有推广价值。附图说明图1为本专利技术立面示意图；图2为图1的A-A剖视图；图3为图1的B-B剖视图；图4为图1的C-C剖视图。图中，1为前段，11为前段钢束，12为前锚垫板，13为前锚下螺旋筋，14为前段混凝土，15为前锚固端面，2为中段，21为中段通过钢束，22为前锚板，23为中锚板，24为后锚板，25为连接钢套筒，26为隔离套，27为中段混凝土，28为后锚固端面，3为后段，31为后段钢束，32为后锚垫板，33为后锚下螺旋筋，34为后段混凝土。具体实施方式本实施例以井冈山经济技术开发区(简称井开区)深圳大桥井吉铁路跨线桥为例，本桥跨越井吉铁路，为(61+8+61)m的三跨波形钢腹板PC连续小箱梁桥，桥面宽度为17m，横桥向由4片小箱梁组成，顶底板为预应力混凝土结构，采用两片小箱梁为一组同时顶推的施工工法。箱梁纵向前段为顶推导梁段，采用永久波形钢腹板作为顶推施工导梁结构的一部分，长41.8m，其余部分为波形钢腹板PC小箱梁。由于箱梁底板位置窄，布置预应力束孔道有限，底板的预应力孔道内对应中间桥墩位置的成桥钢束根据受力要求会少于跨中段的成桥钢束。参照图1-图4，所述多束接少束预应力钢束接长结构，为三段结构，沿钢束的接长方向依次为前段1、中段2和后段3，中段2与前段1之间以前锚固端面15形成分界，后段3与中段2之间以后锚固端面28形成分界；前段1具有前段钢束11(采用4束φ21.8mm钢绞线)，前段钢束11布置在前段混凝土14(C50)的预留孔道内；中段2具有中段通过钢束21(采用4束φ21.8mm钢绞线)，中段通过钢束21布置在中段混凝土27(C55)的隔离套内；后段3具有后段钢束31(采用9束本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多束接少束预应力钢束接长结构，其特征在于：该钢束接长结构为三段结构：沿钢束的接长方向依次为前段、中段和后段，中段与前段之间以前锚固端面形成分界，后段与中段之间以后锚固端面形成分界；前段具有前段钢束，其布置在前段混凝土预留孔道内；中段具有中段通过钢束，中段通过钢束布置在中段混凝土的隔离套内；后段具有后段钢束，后段钢束布置在后段混凝土预留孔道内；中段通过钢束的根数小于或等于前段钢束的根数，但后段锚固的钢束与中段通过钢束一起组成的后段钢束的根数大于前段钢束的根数。在前段尾部设有前锚垫板，其后紧邻中段内的前锚板，前锚垫板的外围设有前锚下螺旋筋，前段钢束穿过前锚垫板，锚固在前锚板上，前锚垫板及前锚下螺旋筋布置在前段混凝土内；在后段的前部设有后锚垫板，其前面紧邻中段内的后锚板，后锚垫板的外围设有后锚下螺旋筋，后段钢束全部穿过后锚垫板，其中一部分锚固在后锚板上，后锚垫板及后锚下螺旋筋布置在后段混凝土内；在中段内依次设置前锚板、连接钢套筒、中锚板、中段通过钢束和后锚板，前段钢束全部由前锚板锚固，前锚板紧贴前锚垫板设置；后锚板紧贴后锚垫板设置，锚固后段钢束中的一部分钢束；除后锚板锚固的钢束外剩余的钢束均为中段通过束，均锚固在中锚板上，中锚板通过连接钢套筒与前锚板连接传力；前锚板、连接钢套筒、中锚板、中段通过束以及后锚板的外部设置有一体的隔离套，隔离套将前锚板、连接钢套筒、中锚板、中段通过束以及后锚板与中段混凝土隔离，全部预应力张拉完成后，隔离套内填充满水泥浆。...

【技术特征摘要】
1.一种多束接少束预应力钢束接长结构，其特征在于：该钢束接长结构为三段结构：沿钢束的接长方向依次为前段、中段和后段，中段与前段之间以前锚固端面形成分界，后段与中段之间以后锚固端面形成分界；前段具有前段钢束，其布置在前段混凝土预留孔道内；中段具有中段通过钢束，中段通过钢束布置在中段混凝土的隔离套内；后段具有后段钢束，后段钢束布置在后段混凝土预留孔道内；中段通过钢束的根数小于或等于前段钢束的根数，但后段锚固的钢束与中段通过钢束一起组成的后段钢束的根数大于前段钢束的根数。在前段尾部设有前锚垫板，其后紧邻中段内的前锚板，前锚垫板的外围设有前锚下螺旋筋，前段钢束穿过前锚垫板，锚固在前锚板上，前锚垫板及前锚下螺旋筋布置在前段混凝土内；在后段的前部设有后锚垫板，其前面紧邻中段内的后锚板，后锚垫板的外围设有后锚下螺旋筋，后段钢束全部穿过后锚垫板，其中一部分锚固在后锚板上，后锚垫板及后锚下螺旋筋布置在后段混凝土内；在中段内依次设置前锚板、连接钢套筒、中锚板、中段通过钢束和后锚板，前段钢束全部由前锚板锚固，前锚板紧贴前锚垫板设置；后锚板紧贴后锚垫板设置，锚固后段钢束中的一部分钢束；除后锚板锚固的钢束外剩余的钢束均为中段通过束，均锚固在中锚板上，中锚板通过连接钢套筒与前锚板连接传力；前锚板、连接钢套筒、中锚板、中段通过束以及后锚板的外部设置有一体的隔离套，隔离套将前锚板、连接钢套筒、中锚板、中段通过束以及后锚板与中段混凝土隔离，全部预应力张拉完成后，隔离套内填充满水泥浆。2.根据权利要求1所述的多束接少束预应力钢束接长结构，其特征在于：所述连接钢套筒采用钢材料制成，套筒两头设有内螺纹，两端螺纹为正反丝组合布置。3.根据权利要求1所述的多束接少束预应力钢束接长结构，其特征在于：所述前锚垫板及后锚垫板具有相同的结构，采用钢或铸铁材料制成，其接锚板端为中部开圆孔直接承压板，往后延伸出加长承压圆筒，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨云安，文振军，上官兴，褚东升，
申请(专利权)人：中交第四航务工程勘察设计院有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44