大跨度变截面预应力梁式桥无粘结预应力钢棒安装方法

摘要

本发明公开了大跨度变截面预应力梁式桥无粘结预应力钢棒安装方法，它包括以下步骤：(1)在变截面箱梁内安装多排无粘结预应力钢棒；(2)浇筑变截面箱梁的混凝土，浇筑混凝土时，在无粘结预应力钢棒顶部锚垫板以上的位置留槽口；(3)安装张拉无粘结预应力钢棒用的连接器；(4)将千斤顶沿张拉杆穿入，采用千斤顶对无粘结预应力钢棒开始张拉，张拉的同时，摇动千斤顶的锁紧手柄，通过千斤顶的螺母套筒将无粘结预应力钢棒的顶部锚固螺母锁紧。本方法用于桥梁的箱梁钢棒竖向预应力张拉时，强度高、延伸率高、抗震及疲劳性能高、钢棒松弛率低，大大减少大跨度连续梁的预应力损失，不用二次张拉。

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁钢棒施工方法，尤其涉及一种预应力梁式桥钢棒安装施工方法。

背景技术

近年来，大跨度变截面预应力梁式桥已经越来越多的应用于国内桥梁上部结构中，具有造价相对较低、施工简易快捷、建筑高度小、适应能力强、维护费用少等优点。然而大跨度梁式桥长期使用后，存在一些较常见的病害，其中腹板斜裂缝为主要的病害之一，占梁体裂缝的80％以上，而竖向预应力不足是预应力箱梁腹板出现斜裂缝的一个主要原因。传统的梁式桥竖向预应力采用精轧螺纹钢及钢绞线，精轧螺纹钢有效预应力不易得到保证，钢绞线柔性、高强度和大延伸量在预应力体系中较之精轧螺纹钢有明显的优势，却存在夹片锚回缩损失大的缺点。

通过检索得知已授权的专利：

1申请号为：2010101631775的中国专利公开了“CRTSⅠ型板式无砟轨道混凝土轨道板预制工法”，该工法，包括如下步骤：(1)编制钢筋骨架；(2)将钢筋骨架安装到钢模中，所述钢模中喷涂有隔离剂并安装有预埋套管；(3)穿PC钢棒、安锚垫板；(4)PC钢棒预紧；(5)安装起吊螺母、螺旋筋和接地端子螺母；(6)绝缘电阻测试；(7)混凝土灌注、振动；(8)抹面；(9)蒸汽养护；(10)拆卸预埋件固定螺栓；(11)脱模：清理预埋件、清理模版、合模并在钢模中喷涂隔离剂及安装预埋套管备用；(12)翻转及外形检查：翻转步骤(11)中得到的CRTSI型板式无砟轨道混凝土轨道板，并检查其外形、外观；(13)预应力张拉；(14)封锚；(15)水池养生；(16)存板区存放。此专利的钢棒施工方法是在无砟轨道混凝土轨道板上使用，不适用与预应力梁式桥的变截面预应力混凝土连续梁。

2申请号为：201210539096X的中国专利公开了“一种异型预应力钢棒”，该钢棒，包括本体，所述本体的公称直径为16mm～21mm，所述本体的外表面有若干条环状凸起，每条相邻的所述环状凸起之间通过两条凸起的连接肋连接，所述环状凸起的任一直径与所述本体的走向垂直。所述环状凸起和所述连接肋的宽度为3-6mm。所述本体的材料为45Si₂Cr。此专利公开了一种材料异型预应力钢棒的形状，没有说明具体的施工方法。

3申请号为：2012105383148的中国专利公开了“预应力混凝土浮桥”，，该浮桥包括浮桥节段，浮桥节段内部上下两端分别预设横向预应力筋，横向预应力筋之间设置有泡沫模板，浮桥经由纵向预应力钢棒连接各个浮桥节段而成。浮桥节段在底面和两个侧面外部分别包裹碳纤维布，横向预应力筋为镀锌钢绞线。纵向预应力钢棒为镀锌钢棒，该浮桥可以按需在预制工厂里生产成不同的型号，分多个节段，易于运输；预应力混凝土浮桥承载力和刚度较高，通过预应力张拉，能够满足一些重型车辆的紧急通航的承载能力要求，施工方便，操作简单；浮桥用后拆解方便，可多次组装重复使用。此专利公开的浮桥是临时性的桥，紧急状况下用完后要拆掉，钢棒的使用也是在同一标高下的纵向方向，这种钢棒使用方法不适用于竖向预应力安装施工。

发明内容

本发明的目的在于克服已有技术的特点，提供一种强度高、延伸率高、抗震及疲劳性能高、钢棒松弛率低，大大减少大跨度连续梁的预应力损失，不用二次张拉的大跨度变截面预应力梁式桥无粘结预应力钢棒安装方法。

本发明的大跨度变截面预应力梁式桥无粘结预应力钢棒安装方法，它包括以下步骤：

(1)在变截面箱梁内安装多排无粘结预应力钢棒，每一排无粘结预应力钢棒包括多组沿着竖向位置的无粘结预应力钢棒，将每一组无粘结预应力钢棒与箱梁普通钢筋连接固定；

(2)浇筑变截面箱梁的混凝土，浇筑混凝土时，在无粘结预应力钢棒顶部锚垫板以上的位置留槽口；

(3)安装张拉无粘结预应力钢棒用的连接器，所述的连接器包括张拉杆，在所述的张拉杆的上部螺纹连接有张拉锁母，在所述的张拉杆底部螺纹连接有张拉头，所述的连接器与无粘结预应力钢棒连接方式为：将张拉头的底部与无粘结预应力钢棒的外露丝扣螺纹连接；

(4)取下张拉锁母，然后将千斤顶沿张拉杆穿入，直至千斤顶的支座支撑在槽口的顶面上，再将所述的张拉锁母旋上；

(5)采用千斤顶对无粘结预应力钢棒开始张拉，张拉的同时，摇动千斤顶的锁紧手柄，通过千斤顶的螺母套筒将无粘结预应力钢棒的顶部锚固螺母锁紧；

(6)千斤顶卸压，然后将张拉杆顶端的张拉锁母取下，再取下千斤顶、张拉杆和张拉头；

(7)在锚固螺母顶部依次安装锚固挡板和锚固备母。

本发明用于桥梁的箱梁钢棒竖向预应力张拉时，强度高、延伸率高、抗震及疲劳性能高、钢棒松弛率低，大大减少大跨度连续梁的预应力损失，不用二次张拉。锚具钢棒加工精度高、螺纹升角低，回缩量低，采用前端引伸杆张拉，不用预留千斤顶工作长度钢筋，张拉后不需要割筋。进一步节约钢材，减少施工步骤。省去了传统的后张法预应力混凝土的预埋管道、穿束、压浆和割除多余钢筋等工艺，减少了定位管道钢筋数量，简化了施工工艺，缩短了工期。减少了由于压浆不实造成的预应力筋应力腐蚀的风险；并且与混凝土隔绝，没有氯离子腐蚀的风险。

附图说明

图1是本发明的大跨度变截面预应力梁式桥无粘结预应力钢棒安装方法采用的竖向无粘结预应力钢棒张拉时的示意图；

图2是本发明的大跨度变截面预应力梁式桥无粘结预应力钢棒安装方法采用的竖向无粘结预应力钢棒张拉后锚固示意图。

图3是采用本发明的跨度变截面预应力梁式桥无粘结预应力钢棒安装方法安装的竖向无粘结预应力钢棒张布置俯视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作以详细描述。

如附图所示的本发明的大跨度变截面预应力梁式桥无粘结预应力钢棒安装方法，它包括以下步骤：(1)在变截面箱梁1内安装多排无粘结预应力钢棒2，每一排无粘结预应力钢棒2包括多组沿着竖向位置的无粘结预应力钢棒2，将每一组无粘结预应力钢棒2与箱梁普通钢筋连接固定；(2)浇筑变截面箱梁1的混凝土，浇筑混凝土时，在无粘结预应力钢棒2顶部锚垫板3以上的位置留槽口4；(3)安装张拉无粘结预应力钢棒2用的连接器，所述的连接器包括张拉杆11，在所述的张拉杆11的上部螺纹连接有张拉锁母12，在所述的张拉杆11底部螺纹连接有张拉头10，所述的连接器与无粘结预应力钢棒2连接方式为：将张拉头10的底部与无粘结预应力钢棒2的外露丝扣螺纹连接；(4)取下张拉锁母12，然后将千斤顶14沿张拉杆穿入，直至千斤顶14的支座13支撑在槽口4的顶面上，再将所述的张拉锁母12旋上；(5)采用千斤顶对无粘结预应力钢棒2开始张拉，张拉的同时，摇动千斤顶的锁紧手柄9，通过千斤顶的螺母套筒8将无粘结预应力钢棒2的顶部锚固螺母6锁紧；(6)千斤顶卸压，然后将张拉杆顶端的张拉锁母12取下，再取下千斤顶14、张拉杆11和张拉头10；(7)在锚固螺母6顶部依次安装锚固挡板5和锚固备母7。

所述的无粘结预应力钢棒2以及千斤顶厂家有售。

实施例

(1)在变截面箱梁1内安装两排无粘结预应力钢棒2，每一排无粘结预应力钢棒2包括多组沿着竖向位置的无粘结预应力钢棒2，每一组无粘结预应力钢棒2包括3个无粘结预应力钢棒2，将每一组无粘结预应力钢棒2与箱梁普通钢筋连接固定；(2)浇筑变截面箱梁1的混凝土，浇筑混凝土时，在无粘结预应力钢棒2顶部锚垫板3以上的位置留槽口4；(3)安装张拉无粘结预应力钢棒2用的连接器，所述的连接器包括张拉杆11，在所述的张拉杆11的上部螺纹连接有张拉锁母12，在所述的张拉杆11底部螺纹连接有张拉头10，所述的连接器与无粘结预应力钢棒2连接方式为：将张拉头10的底部与无粘结预应力钢棒2的外露丝扣螺纹连接；(4)取下张拉锁母12，然后将千斤顶14沿张拉杆穿入，直至千斤顶14的支座13支撑在槽口4的顶面上，再将所述的张拉锁母12旋上；(5)采用千斤顶对无粘结预应力钢棒2开始张拉，张拉的同时，摇动千斤顶的锁紧手柄9，通过千斤顶的螺母套筒8将无粘结预应力钢棒2的顶部锚固螺母6锁紧；(6)千斤顶卸压，然后将张拉杆顶端的张拉锁母12取下，再取下千斤顶14、张拉杆11和张拉头10；(7)在锚固螺母6顶部依次安装锚固挡板5和锚固备母7。

本方法采用了先进的施工设备和施工工艺，相比精轧螺纹钢及钢绞线，施工效率高，且工艺性能好，预应力能更有效的发挥，缓解斜裂缝的产生，提高混凝土的耐久性，特别适合应用于直线预应力结构。不仅在施工中提高了质量控制，而且缩短了施工时间，节约了施工工期，有效降低了施工成本，且精轧螺纹钢直径大，造成钢材浪费，而预应力混凝土钢棒螺纹锚具组件预应力钢棒直径小，可节约30％以上的钢材，且采用预应力钢棒施工工序简单，易于操作，提高安全质量控制，节约能源，具有较好的社会效益。