本發(fā)明涉及建筑施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種預(yù)應(yīng)力張拉的預(yù)制箱型橋梁及施工方法。

背景技術(shù)：

國內(nèi)對(duì)預(yù)應(yīng)力混凝土的研究是從50年代開始起步的，1956年，建成了第一座跨徑20m的預(yù)應(yīng)力混凝土簡支梁橋，至今已有近60年的發(fā)展歷程。從1976年以后，我國預(yù)應(yīng)力橋梁發(fā)展很快，無論在橋型、跨度以及施工方法與技術(shù)方面都取得了突破性進(jìn)展，有不少預(yù)應(yīng)力混凝土橋梁的修建技術(shù)已獲得了良好的國際聲譽(yù)。隨著我國城市化進(jìn)程的加快，市政橋梁一方面朝著超長超寬方向發(fā)展，另一方面市政橋梁的建設(shè)工期有著嚴(yán)格的限制。這就要求預(yù)應(yīng)力橋梁的施工技術(shù)必須同時(shí)滿足質(zhì)量和工期兩方面的要求。預(yù)應(yīng)力橋梁的施工，張拉技術(shù)方面已日趨成熟，張拉施工工期卻一直是一個(gè)瓶頸，且工藝比較復(fù)雜，技術(shù)難度大，預(yù)應(yīng)力鋼絞線張拉，在質(zhì)量上也存在一定的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供了一種預(yù)應(yīng)力張拉的預(yù)制箱型橋梁及施工方法，在縮短了施工周期的同時(shí)提高了箱型橋梁的整體結(jié)構(gòu)的剛性，防止梁體下?lián)希岣吡藰蛄旱氖褂眯阅芎蜆O限承載能力，加強(qiáng)了橋梁的安全性。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種預(yù)應(yīng)力張拉施工的預(yù)制箱型橋梁，包括多個(gè)預(yù)制的箱型梁板單元，多個(gè)箱型梁板單元縱向拼接，箱型梁板單元內(nèi)沿縱向設(shè)有孔道，相鄰箱型梁板單元間的孔道相連通，多個(gè)箱型梁板的孔道內(nèi)分布有交叉分段張拉的鋼絞線。

接上述技術(shù)方案，箱型梁板單元的縱向長度為2～4m。

接上述技術(shù)方案，鋼絞線的直徑為12～16mm，應(yīng)力為1500～2000MPa。

接上述技術(shù)方案，孔道內(nèi)壁上套設(shè)有波紋管，箱型梁板單元的兩端設(shè)有片梁鋼筋，片梁鋼筋之間設(shè)有固定架，通過固定架固定波紋管。

接上述技術(shù)方案，鋼絞線兩側(cè)的張拉端設(shè)有鋸齒塊，所述鋸齒塊內(nèi)設(shè)有預(yù)應(yīng)力孔道，預(yù)應(yīng)力孔道與箱型梁板內(nèi)的孔道連通，預(yù)應(yīng)力孔道的端部設(shè)有錨具。

接上述技術(shù)方案，所述錨具端部設(shè)有不同厚度的墊塊，通過不同厚度的墊塊調(diào)節(jié)鋸齒塊的傾斜坡度。

實(shí)施權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力張拉施工的預(yù)制箱型橋梁的施工方法，包括以下步驟：

1)將箱型梁板單元進(jìn)行縱向拼接為成跨的箱型橋梁；

2)將定滑輪設(shè)置于任意一個(gè)箱型梁板單元的一端；

3)將鋼絲繩一端縱向穿過箱型梁板單元內(nèi)的孔道，與孔道外的鋼絞線連接，鋼絲繩的另一端繞過定滑輪與卷揚(yáng)機(jī)連接；

4)卷揚(yáng)機(jī)通過拉動(dòng)鋼絲繩帶動(dòng)鋼絞線穿過箱型梁板單元內(nèi)的孔道，使鋼絞線沿孔道鋪設(shè)于多個(gè)箱型梁板單元內(nèi)；

5)對(duì)下一個(gè)箱型梁板單元開始鋪設(shè)鋼絞線，重復(fù)步驟2)～4)，直至對(duì)所有箱型梁板單元完成鋪設(shè)，使鋼絞線沿孔道交叉分布于多個(gè)箱型梁板單元內(nèi)；

6)對(duì)預(yù)制箱形橋梁同一跨內(nèi)的鋼絞線進(jìn)行交叉分段張拉，每段內(nèi)以同一張拉斷面上相同長度的鋼絞線為一組，按組對(duì)鋼絞線進(jìn)行張拉；

7)對(duì)張拉好的鋼絞線進(jìn)行灌漿。

接上述技術(shù)方案，每一次對(duì)鋼絞線進(jìn)行張拉之前，先調(diào)整孔道兩端的錨具和千斤頂?shù)奈恢?，使錨具、千斤頂和孔道的軸線在一條直線上，然后再進(jìn)行張拉。

接上述技術(shù)方案，所述步驟6)中，對(duì)張拉好的鋼絞線進(jìn)行灌漿之后還包括以下步驟：對(duì)沒有進(jìn)行灌漿的相鄰孔道進(jìn)行清理，用手動(dòng)電葫蘆將相鄰孔道內(nèi)的每束鋼絞線松動(dòng)3-5次。

本發(fā)明具有以下有益效果：

通過預(yù)制的箱型橋板單元進(jìn)行拼接，不需進(jìn)行現(xiàn)場澆筑，通過在預(yù)制拼接的箱型橋梁內(nèi)布置交叉分段張拉的鋼絞線，在縮短了施工周期的同時(shí)提高了箱型橋梁的整體結(jié)構(gòu)的剛性，防止梁體下?lián)?，提高了橋梁的使用性能和極限承載能力，加強(qiáng)了橋梁的安全性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例中箱型橋梁縱向鋼絞線布置圖；

圖2是圖1的A-A剖；

圖3是圖1的B-B剖；

圖4是圖3的L局部示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例中箱型橋梁橫向鋼絞線布置圖；

圖6是圖5的M局部放大示意圖；

圖7是圖5的N局部放大示意圖；

圖8是本發(fā)明實(shí)施例中鋸齒塊的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明實(shí)施例中鋼絞線鋪設(shè)示意圖；

圖10是圖9的K局部放大示意圖；

圖中，1-箱型梁板單元，2-鋼絞線，3-第一組張拉鋼絞線，4-第二組張拉鋼絞線，5-第三組張拉鋼絞線，6-張拉端，7-定滑輪，8-鋼絲繩，9-卷揚(yáng)機(jī)，10-波紋管，11-鋸齒塊，12-錨具，13-預(yù)應(yīng)力孔道，14-墊塊，15-鐵絲，16-固定架，17-片梁鋼筋，18-拉鉤。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。

參照?qǐng)D1～圖3所示，本發(fā)明提供的一個(gè)實(shí)施例中的預(yù)應(yīng)力張拉施工的預(yù)制箱型橋梁，包括多個(gè)預(yù)制的箱型梁板單元1，多個(gè)箱型梁板單元1縱向拼接，箱型梁板單元1內(nèi)沿縱向設(shè)有孔道，相鄰箱型梁板單元1間的孔道相連通，多個(gè)箱型梁板的孔道內(nèi)分布有交叉分段張拉的鋼絞線2；通過預(yù)制的箱型橋板單元進(jìn)行拼接，不需進(jìn)行現(xiàn)場澆筑，通過在預(yù)制拼接的箱型橋梁內(nèi)布置交叉分段張拉的鋼絞線2，在縮短了施工周期的同時(shí)提高了箱型橋梁的整體結(jié)構(gòu)的剛性，防止梁體下?lián)希岣吡藰蛄旱氖褂眯阅芎蜆O限承載能力，加強(qiáng)了橋梁的安全性。

進(jìn)一步地，箱型梁板單元1內(nèi)沿橫向設(shè)有孔道，孔道內(nèi)設(shè)有交叉張拉的鋼絞線2。

進(jìn)一步地，箱型梁板單元1的縱向長度為3m。

進(jìn)一步地，鋼絞線2的直徑為15.24mm，應(yīng)力為1860MPa。

進(jìn)一步地，孔道內(nèi)壁上套設(shè)有波紋管10，箱型梁板單元1的兩端設(shè)有片梁鋼筋17，片梁鋼筋17之間設(shè)有固定架16，波紋管10通過鐵絲15擰緊固定于固定架16上。

進(jìn)一步地，鋼絞線2兩側(cè)的張拉端6設(shè)有鋸齒塊11，所述鋸齒塊11內(nèi)設(shè)有預(yù)應(yīng)力孔道13，預(yù)應(yīng)力孔道13與箱型梁板內(nèi)的孔道連通，預(yù)應(yīng)力孔道13的端部設(shè)有錨具12。

進(jìn)一步地，每跨張拉端6鋸齒塊11的傾斜坡度都不一樣，鋸齒塊11根據(jù)傾斜坡度制作。

進(jìn)一步地，所述錨具12端部設(shè)有不同厚度的墊塊14，通過不同厚度的墊塊14調(diào)節(jié)鋸齒塊11的傾斜坡度。

實(shí)施權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力張拉施工的箱型橋梁的施工方法，包括以下步驟：

1)將箱型梁板單元1進(jìn)行縱向拼接為成跨的箱型橋梁；

2)將定滑輪7設(shè)置于任意一個(gè)箱型梁板單元1的一端；

3)將鋼絲繩8一端縱向穿過箱型梁板單元1內(nèi)的孔道，與孔道外的鋼絞線2(具體實(shí)施例中鋼絞線2一端設(shè)有拉鉤18，通過拉鉤18于鋼絲繩8連接)連接，鋼絲繩8的另一端繞過定滑輪7與卷揚(yáng)機(jī)9(具體實(shí)施例中卷揚(yáng)機(jī)9選擇10噸型號(hào)的卷揚(yáng)機(jī)9)連接；

4)卷揚(yáng)機(jī)9通過拉動(dòng)鋼絲繩8帶動(dòng)鋼絞線2穿過箱型梁板單元1內(nèi)的孔道，使鋼絞線2沿孔道鋪設(shè)于多個(gè)箱型梁板單元1內(nèi)；

5)對(duì)下一個(gè)箱型梁板單元1開始鋪設(shè)鋼絞線2，重復(fù)步驟2)～4)，直至對(duì)所有箱型梁板單元1完成鋪設(shè)，使鋼絞線2沿孔道交叉分布于多個(gè)箱型梁板單元1內(nèi)；

6)對(duì)預(yù)制箱形橋梁同一跨內(nèi)的鋼絞線2進(jìn)行交叉分段張拉，每段內(nèi)以同一張拉斷面上相同長度的鋼絞線2為一組，按組對(duì)鋼絞線2進(jìn)行張拉；

7)對(duì)張拉好的鋼絞線2進(jìn)行灌漿。

進(jìn)一步地，若箱型梁板單元為現(xiàn)澆的，則在張拉鋼絞線2的過程中，對(duì)每一組鋼絞線2分三次張拉，包括以下步驟：

a)待砼強(qiáng)度達(dá)C25時(shí)，對(duì)一部分的鋼絞線2進(jìn)行張拉；

b)待砼達(dá)到100％時(shí)，對(duì)剩余余部分部分的鋼絞線2進(jìn)行張拉；

c)待砼強(qiáng)度達(dá)100％時(shí)對(duì)箱型橋梁的跨與跨之間的鋼絞線2進(jìn)行張拉。

進(jìn)一步地，每一次對(duì)鋼絞線2進(jìn)行張拉之前，先調(diào)整孔道兩端的錨具12和千斤頂?shù)奈恢?，使錨具12、千斤頂和孔道的軸線在一條直線上，然后再進(jìn)行張拉。

進(jìn)一步地，夾片安裝時(shí)，應(yīng)成套安裝，夾片的頂面應(yīng)平整。若存在夾片對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋造成較嚴(yán)重?fù)p傷，或夾片初始握裹力較小，造成預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮量增加，錨固后，夾片頂面不平度超過1mm等現(xiàn)象，應(yīng)調(diào)整限位板凹槽深度。張拉結(jié)束，夾片的外露量宜在3～5mm，滿足設(shè)計(jì)要求。

進(jìn)一步地，預(yù)應(yīng)力鋼絞線2的加載順序?yàn)椋?→10％控制力σ_k(記錄千斤頂行程)→30％、60％、80％、100％控制力σ_k(分級(jí)加載，分級(jí)記錄千斤頂行程)→103％控制力σ_k→關(guān)閉油門持荷5分鐘→補(bǔ)足油壓至103％控制力σ_k→緩慢回油錨固。

進(jìn)一步地，所述步驟6)中，對(duì)張拉好的鋼絞線2進(jìn)行灌漿之后還包括以下步驟：對(duì)沒有進(jìn)行灌漿的相鄰孔道進(jìn)行清理，用手動(dòng)電葫蘆將相鄰孔道內(nèi)的每束鋼絞線2松動(dòng)3-5次；防止進(jìn)行灌漿的鋼絞線2孔中的漿流串余漿到未張拉鋼絞線2孔中串流余漿凝固，使鋼絞線2無法穿束，灌漿造成的污染。

進(jìn)一步地，如圖1～圖3所示，在第一段中，第一組張拉鋼絞線3包括標(biāo)號(hào)為A1、B1、D1、F1和G1的鋼絞線2，第二組張拉鋼絞線4包括標(biāo)號(hào)為C1和E1的鋼絞線2，第三組張拉鋼絞線5包括標(biāo)號(hào)為H1、I1和J1的鋼絞線2；在第二段中，第一組張拉鋼絞線3包括標(biāo)號(hào)為H2和I2的鋼絞線2，第二組張拉鋼絞線4包括標(biāo)號(hào)為C2和J2的鋼絞線2，第三組包括標(biāo)號(hào)為A2和G2的鋼絞線2。

本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，本發(fā)明的工作過程：

采用鋼絞線2為載體，預(yù)應(yīng)力鋼束布置于箱梁孔內(nèi)，其形狀與梁體的彎矩圖形相近，為三維立體空間線型，是將預(yù)應(yīng)力鋼鉸線穿過預(yù)制片梁通過群錨張拉且每一跨采用交叉分段張拉工藝，使其形成具有一定剛性的整體。從而提高橋梁的使用性能并提高極限承載能力。包括以下步驟：

(1)預(yù)應(yīng)力鋼絞線2張拉前的準(zhǔn)備工作：張拉機(jī)具進(jìn)場和人員進(jìn)場，壓力表及千斤頂應(yīng)配套校驗(yàn)，箱形橋梁檢查與文件資料準(zhǔn)備，縱橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線2應(yīng)力損失計(jì)算及縱橫向預(yù)應(yīng)力鋼絞線2理論伸長計(jì)算。

(2)預(yù)應(yīng)力鋼絞線2彈性模量試驗(yàn)：為正確計(jì)算張拉力作用下預(yù)應(yīng)力鋼絞線2的理論伸長量，應(yīng)對(duì)不同批號(hào)的預(yù)應(yīng)力鋼絞線2進(jìn)行彈性模量試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果報(bào)專業(yè)工程師認(rèn)可，作為預(yù)應(yīng)力鋼絞線2理論伸長量的計(jì)算依據(jù)。

(3)孔道的摩擦力實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)時(shí)，在孔道中預(yù)應(yīng)力鋼絞線2一端裝有測力計(jì)，另一端安裝張拉千斤頂，預(yù)應(yīng)力鋼絞線2張拉至80％極限強(qiáng)度，張拉分為8個(gè)相同的加載和卸載增量進(jìn)行，每次加載和卸載的增量、儀表顯示的壓力、鋼絞線2伸長量以及壓力盒的壓力都應(yīng)記錄，實(shí)驗(yàn)應(yīng)考慮預(yù)應(yīng)力鋼絞線2與錨具12的摩擦影響和千斤頂摩擦系數(shù)的影響，測出的摩擦力和摩擦系數(shù)應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定，變化不應(yīng)大于±7％，否則應(yīng)查明原因，以保證理論伸長量與實(shí)際伸長量相符，如果伸長量超出限制的±7％，應(yīng)分析原因并對(duì)預(yù)應(yīng)力張拉操作進(jìn)行修正使其最終的預(yù)張力符合設(shè)計(jì)圖的規(guī)定，必要時(shí)，孔道用可溶性油或石墨進(jìn)行潤滑，預(yù)應(yīng)力鋼絞線2張拉后再進(jìn)行沖洗、吹干。

(4)波紋管10的固定：設(shè)計(jì)圖上只給去每3米斷面波紋管10的坐標(biāo)值，而波紋管10的固定須每米斷面的坐標(biāo)值，這需要將坐標(biāo)值細(xì)化，用CAD制圖法，即將一條設(shè)計(jì)提供的波紋管10的坐標(biāo)值、繪制在CAD的坐標(biāo)系內(nèi)，再用“多段線”連接成一整圓滑線；最后找出每米坐標(biāo)，用Ф10的鋼筋按照波紋管10在每隔一米(或一定的距離)的斷面分布情況做一個(gè)固定架16，固定架16與片梁鋼筋17固定，波紋管10與固定架16用20#鐵絲15擰緊，在預(yù)制時(shí)，相鄰的片梁必須保證預(yù)埋波紋管10的完全對(duì)接。

(5)預(yù)應(yīng)力鋼絞線2鋪設(shè):此橋梁板預(yù)應(yīng)力鋼絞線2最長84米跨越兩跨進(jìn)行張拉，曲線坐標(biāo)XYX立體走向，坡幅很大，彎彎曲曲，每束鋼絞線2約1噸多重，鋼絞線2很難鋪設(shè)，采用10噸卷揚(yáng)放置在已安裝好的橋梁板張拉端6處上穿兩束滑輪裝置牽引鋼絞線2行走，一端通過卷揚(yáng)機(jī)9，另一端通過鋼絲繩8拉鋼絞線2束，鋼絞線2束端頭焊一個(gè)拉鉤18來穿鋼絞線2束。

(6)預(yù)制箱型梁的預(yù)應(yīng)力鋼絞線2為兩端張拉，同跨采用交叉分段張拉，分組以同一張拉斷面上相同長度的預(yù)應(yīng)力筋為一組，因鋼絞線2長達(dá)84米，曲線幅度大，考慮應(yīng)力不均勻，張拉末端不好施工，從橋梁板上開一個(gè)孔預(yù)留插筋，人從孔洞下到板底一端張拉完后，另一端補(bǔ)張來減少預(yù)應(yīng)力損失，然后將預(yù)留孔支模補(bǔ)上，每跨張拉端6鋸齒塊11傾斜坡度都不一樣，要通過CAD圖進(jìn)行計(jì)算，再根據(jù)每跨張拉端6鋸齒塊11傾斜坡度制作鋸齒塊11裝置，張拉錨具12傾斜坡度用不同厚度的墊塊14來調(diào)整，因進(jìn)行張拉作業(yè)時(shí)，調(diào)整錨具12和千斤頂?shù)奈恢?，使張拉力的作用線與孔道中心線末端的切線重合，然后才能進(jìn)行張拉，只有孔道、錨環(huán)與千斤頂三對(duì)中，才不致增加孔道摩擦損失。

(7)對(duì)現(xiàn)澆箱形梁，以每一跨作為一個(gè)獨(dú)立施工段，且預(yù)應(yīng)力筋為兩端同時(shí)張拉，分組以每一施工段中布置形式相同的預(yù)應(yīng)力鋼絞線2為一組，分三次張拉，第一次張拉以圖紙規(guī)定的編號(hào)抽取部分編號(hào)鋼絞線2待砼強(qiáng)度達(dá)C25即可張拉，第二次張拉余號(hào)鋼絞線2待砼達(dá)到100％即可張拉，第三次張拉待砼強(qiáng)度達(dá)100％時(shí)即可張拉跨與跨之間的預(yù)應(yīng)力鋼絞線2編號(hào)，因現(xiàn)澆跨設(shè)計(jì)鋼絞線2長短不一樣，有些鋼絞線2張拉端6在板中間，必須從板上開孔，進(jìn)入板底張拉，人與千斤頂在板底，張拉機(jī)操作員在板上，上下互通進(jìn)行張拉。

(8)預(yù)應(yīng)力鋼筋的加載順序：0→10％控制力σ_k(記錄千斤頂行程)→30％、60％、80％、100％控制力σ_k(分級(jí)加載，分級(jí)記錄千斤頂行程)→103％控制力σ_k→關(guān)閉油門持荷5分鐘→補(bǔ)足油壓至103％控制力σ_k→緩慢回油錨固。

(9)進(jìn)行張拉作業(yè)時(shí)，應(yīng)調(diào)整錨具12和千斤頂?shù)奈恢?，使孔道、錨具12、千斤頂軸線在一條直線上，然后進(jìn)行張拉，夾片安裝時(shí)，應(yīng)成套安裝，夾片的頂面應(yīng)平整。若存在夾片對(duì)預(yù)應(yīng)力鋼筋造成較嚴(yán)重?fù)p傷，或夾片初始握裹力較小，造成預(yù)應(yīng)力鋼筋回縮量增加，錨固后，夾片頂面不平度超過1mm等現(xiàn)象，應(yīng)調(diào)整限位板凹槽深度。張拉結(jié)束，夾片的外露量宜在3～5mm，滿足設(shè)計(jì)要求。

(10)為防止進(jìn)行灌漿的鋼絞線2孔中的漿流串余漿到未張拉鋼絞線2孔中串流余漿凝固，使鋼絞線2無法穿束，灌漿造成的污染應(yīng)及時(shí)清理，灌漿完成后對(duì)沒有進(jìn)行灌漿的鋼絞線2孔道用手動(dòng)電葫蘆將每束鋼絞線2松動(dòng)3-5次。

以上的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的等效變化，仍屬本發(fā)明的保護(hù)范圍。