一种斜拉桥钢筋混凝土索塔预应力体系的安装和使用方法

摘要

本发明属于斜拉桥施工技术领域，具体是一种斜拉桥钢筋混凝土索塔预应力体系的安装和使用方法，解决了传统预应力端头的锚箱引起的钢筋与预应力端头及预应力端头处的预应力筋交叉干涉的问题。步骤如下：预应力体系预制，包括墩头锚、锚箱以及预应力钢丝束的固定；测量并放样锚箱位置；安装锚箱；安装预应力体系；预应力张拉及压浆；防水与封锚。本发明的有益效果：可以减少端头处对普通钢筋的影响，避免钢筋截断；后期封锚不用安装专用模板，所用混凝土方量少，工作量小，易于施工。

说明书

技术领域

本发明属于斜拉桥施工技术领域，具体涉及一种斜拉桥钢筋混凝土索塔预应力体系的安装和使用方法。

背景技术

在斜拉桥的预应力钢筋混凝土索塔上，预应力端头采用锚垫板与锚具相结合的形式，在端头处需要设置方形或圆形锚箱（锚穴），这种锚箱（锚穴）在索塔上占用一定的空间。但是，由于施加预应力后，索塔预应力端头处混凝土的局部压应力比其它区域大，因此，在索塔结构设计时需要在预应力端头处设置较密的钢筋，这样，就造成预应力端头锚箱（锚穴）处的钢筋与预应力端头及预应力端头处的预应力筋交叉干涉。在传统的施工中一般采取以下措施：截断预应力端头及预应力筋处的普通钢筋，同时对截断处的钢筋采取补强措施，这种措施存在的问题是施工中的人为控制因素多、施工工序复杂，给现场施工组织和技术管理带来了困难，同时，这种锚箱（锚穴）在预应力施工完毕后需要用混凝土将其封锚，封锚时锚箱（锚穴）体积较大，需要设置专用模板进行封锚，封锚工艺要求高，工期长、投资大。

发明内容

本发明为了解决斜拉桥索塔上传统预应力体系下端头的锚箱（锚穴）引起的钢筋与预应力端头及预应力端头处的预应力筋交叉干涉而截断、锚箱（锚穴）大面积封锚的问题，将传统预应力体系改为带有锚箱与墩头锚的钢丝束预应力体系，这种预应力体系下的锚箱由带有内、外套管、锚垫板及防护盖板组合而成，避免了钢筋与预应力锚头及预应力锚头处的预应力筋交叉干涉而截断钢筋，同时简化预应力施工过程，提供了一种斜拉桥钢筋混凝土索塔预应力体系的安装和使用方法。

本发明采用如下技术方案实现：

斜拉桥钢筋混凝土索塔预应力体系的安装和使用方法，步骤如下：

1）、预应力体系预制，

预制墩头锚，墩头锚包括锚环和螺母，锚环和螺母螺纹配合，

预制锚箱，锚箱包括内套筒、外套筒、锚垫板以及防护盖板，内套筒和外套筒分别焊接于锚垫板两侧，锚垫板中间开有通孔，通孔内径和锚环外径相同，防护盖板与外套筒的端头配套，

将预应力钢丝束穿于波纹管内，预应力钢丝束穿入墩头锚且端头通过夹片固定在锚环上；

2）测量并放样锚箱位置，

按锚箱的设计位置在现场进行三维精确测量放样，并进行标识，对于锚箱安装位置处但间距小于内外套筒直径的钢筋，进行微调避让锚箱；

3）、安装锚箱，

根据测量放样标识点安装锚箱，锚垫板固定在周边的结构物上，在锚箱的内套筒一侧预先放置螺旋钢筋，对于曲线形预应力体系，调整锚箱至工程设计角度；

4）、安装预应力体系，

把与锚箱配套的带有墩头锚和波纹管的预应力钢丝束穿入锚箱，锚环穿于锚垫板中部的通孔内且通过螺母固定于锚垫板上，波纹管套在内套筒上并将二者相互固定且密封，同时将防护盖板安装在外套筒的端头，至此完成预应力体系安装；

5）、预应力张拉及压浆，

去除防护盖板，采用与墩头锚相匹配的预应力张拉千斤顶和张拉锚座进行张拉，张拉完毕后，通过墩头锚上预留的压浆孔进行预应力管道压浆； 

6）、防水与封锚；

压浆完毕后，进行墩头锚防水处理，外套筒端部留设保护厚度，安装封锚钢筋网片，然后直接灌注混凝土进行封锚。

本发明具有如下有益效果：（1）带有内外套管和锚垫板的锚箱集传统预应力端头的锚垫板、锚箱（锚穴）于一体，锚箱内外套筒的直径小，可以不调整钢筋间距或适当调整即可，且可以减少端头处对普通钢筋的影响，避免钢筋截断；（2）带有内外套管和锚垫板的锚箱体积小，后期封锚不用安装专用模板，所用混凝土方量少，工作量小，易于施工；（3）外套筒端头的防护盖板可以防止施工期间杂物进入锚环，减小预应力张拉前的准备工作；（4）采用的张拉锚座方便实用，为预应力张拉提供了足够的外部空间。

附图说明

图1为预应力体系装配示意图

图2为预应力体系张拉过程示意图

图3为预应力体系施工完毕后示意图

图4为锚箱示意图

图5为带有端头锚的预应力钢丝束示意图

图6为锚箱安装时直线布置示意图

图7为锚箱安装时曲线布置示意图

图8为锚箱在索塔上安装钢筋直接避让的示意图

图9为锚箱在索塔上安装钢筋弯起避让的示意图

图中：1-外套筒，2-锚垫板，3-内套筒，4-锚环，5-螺母，6-预应力钢丝束，7-夹片，8-压浆孔，9-螺纹钢筋，10-波纹管，11-预应力管道，12-防护盖板，13-索塔混凝土面，14-张拉杆，15-张拉锚座，16-千斤顶，17-张拉锚具，18-封锚混凝土，19-封锚钢筋网片，20-钢筋，21-弯起钢筋，22-锚箱，23-索塔混凝土。

具体实施方式

本发明具体实施方式为：

（1）预应力体系预制

采用预应力钢丝束、墩头锚与锚箱相结合的预应力体系，墩头锚的锚环和螺母要提前预制，并将预应力钢丝束、墩头锚及穿在预应力钢丝束上的波纹管进行整体安装，其中锚环和螺母是螺纹连接，预应力钢丝束用夹片固定在锚杯上。锚箱由内套筒、外套筒、中部带孔的锚垫板及防护盖板四部分组成，前三部分之间用焊缝连接，焊接时要确保锚垫板不受损伤，防护盖板在预应力安装完成后安装在外套筒的端头，用于保护锚箱不受杂物影响。内外套筒的内径、锚垫板的孔径要满足预应力体系要求；内外套筒的长度要符合预应力体系要求；锚垫板的厚度要能承载预应力张拉值；外套筒的端头形状要与索塔面相匹配。锚箱在工厂内进行预制。

预应力钢丝束对下料长度的计算及下料均要求准确，误差为±10mm；钢丝束中各根钢丝长度差不大于钢丝长度的1/5000，且不大于5mm；完成下料的钢丝束在下料场安装上墩头锚的锚杯后，用砂轮精确切割齐；采用整体安装时，波纹管与墩头锚要同轴。

（2）测量并放样锚箱位置

按锚箱的设计位置在现场进行三维精确测量放样，并进行标识，对于锚箱处间距小于内外套筒直径的钢筋，进行微调，具体方法是将钢筋弯起。

（3）安装锚箱

根据测量放样标识点安装锚箱，锚垫板固定在周边的结构物上，在锚箱的内套筒一侧预先放置螺旋钢筋，对于曲线形预应力体系，应调整锚箱至设计角度。

（4）安装预应力体系

把与锚箱配套的带有墩头锚和波纹管的预应力钢丝束穿过锚箱，其中，波纹管穿在内套筒上，用塑料胶带将其固定和密封，墩头锚用螺母固定在锚垫板上，同时将防护盖板安装在外套筒的端头，至此完成预应力体系安装。

（5）预应力张拉及压浆

采用预应力钢丝束墩头锚相匹配的预应力张拉系统进行张拉，张拉系统包括有张拉杆、千斤顶、张拉锚具和张拉锚座，张拉完毕后，用螺母将锚环固定在锚箱的锚垫板上，并通过墩头锚上预留的压浆孔进行预应力管道压浆。

（6）防水与封锚

压浆完毕后，进行墩头锚防水处理，然后进行封锚。