一种塔柱预应力钢束吊装定位控制方法与流程

文档序号:13869904阅读:229来源:国知局

本发明属于塔柱预应力施工领域,具体涉及一种塔柱预应力钢束吊装定位控制方法。



背景技术:

预应力是为了改善结构服役表现,在施工期间给结构预先施加的预加压力,结构服役期间预加压力可全部或部分抵消荷载导致的拉应力,避免结构破坏。常用于混凝土结构。预应力混凝土结构,是在结构承受荷载之前,预先对其施加压力,使其在外荷载作用时的受拉区混凝土内力产生压应力,用以抵消或减小外荷载产生的拉应力,使结构在正常使用的情况下不产生裂缝或者裂得比较晚。

目前,大型预应力塔柱钢绞线因单根长度大,大都采用专门的穿束机进行穿束,通过穿束机机械传动,滚轮夹持钢绞线进行传送,即利用减速机带动双主动轮转动,钢铰线从一端进线口插入,主动轮与双从动轮压住钢铰线向前移动沿导管穿入预留孔道,直到从孔道另一端穿出达到张拉需要的尺寸。当塔柱采取分段张拉尺寸较短时,有时也采用吊车配合吊物卡环锁定钢绞线后,将钢绞线成束吊起配合人工将钢绞线缓缓送入预留孔道,直到钢绞线从孔道下端穿出,然后先在钢束下端设挡板、上端采用8#铅丝或钢丝绳将钢绞线固定,再解除铅丝或钢丝绳,安装锚板使千斤顶并具备锁定钢束的能力后,解除钢束下端的挡板,安装钢束下端锚板和千斤顶,完成钢绞线的穿束及张拉前的准备工作。

然而,当预应力施工场地窄小时,张拉阶段必须通过对张拉端口处的预埋件进行处理,才能为张拉腾出适宜的空间,并要求采用体积较小的千斤顶才能保证张拉正常进行,因此,在预应力孔道上口布置穿束机进行穿束作业无法实现。如果采用吊车将钢绞线吊起后,人工逐根送入孔内,并在孔道下部设挡板阻挡钢束下滑,采取该措施不仅施工难度大,而且极易造成钢束因自重而下坠,需返工重新穿束,且存在施工质量风险,而且钢束自重较大,在预应力下部设挡板并配合孔道上部及铅丝或钢丝绳固定钢束时,容易发生钢束坠入孔内现象,且钢束相对位置产生错位,需要多次调整钢束,给预应力施工造成了很多麻烦,除此之外,预应力索张拉时,为消除钢绞线在孔道内因自重下垂造成的顺直和松弛度加大预应力损失,还需进行单顶预拉后,再进行整束的张拉,施工复杂费时。



技术实现要素:

针对现有技术的不足,本发明的目的是提供一种塔柱预应力钢束吊装定位控制方法,所述控制方法,包括如下步骤:

步骤一:选择一平整场地作为钢绞线编束的平台,根据钢束的长度,在编束平台上设置两块能够移动的钢板,并且在钢板上焊接一根钢管作为编束用的导管,通过对钢板的位置调整,以适合对不同节段长度钢束编束的需要;

步骤二:将钢绞线逐根穿入用于钢束上端和下端编束的导管中,以便在导管出口端的钢板上整理钢绞线;

步骤三:在钢束下端编束时,将钢束分成三种错位放置,相临错位差为30cm,采用铅丝将相同长度的钢绞线绑扎在一起,并将长30cm的钢绞线包裹住比其短30cm的钢绞线,在钢束的下端部形成锥形状;

步骤四:在钢束下端接装一个导向帽,以便于钢束穿过孔道;

步骤五:在钢束上端编束时,先将最长束的钢绞线安装在1#锚板的几个中心孔部位,再将钢绞线的次长束临中心孔安装束布置,最后将最短钢绞线布置在锚板的周边孔位置;

步骤六:在1#锚板穿束完成后,采用钢绞线卡片将钢绞线锁定在1#锚板上;

步骤七:完成上端钢绞线锁定后,在钢束上端顶部再穿2#锚板,然后采用抱箍将1#锚板、2#锚板箍在一起;

步骤八:沿钢束长度方向每间隔4m-6m,用铅丝捆绑钢束,防止钢束在吊装时相邻钢绞线产生间隙和移位;

步骤九:将完成上端与下端编束的钢束采用吊车吊起,将钢绞线送入预留孔道并解除每隔4m-6m绑扎钢束的铅丝,直到钢绞线下端从孔道下端穿出;

步骤十:钢束上端接近孔道上口时,将钢束上端安装的1#锚板、2#锚板中心与预留孔道中心对齐,将锚板均匀放置在孔道上口的平台上;

步骤十一:解除用于锚固两个锚板的抱箍,取走2#锚板,完成钢束的安装;

步骤十二:直接在留下的1#锚板上安装张拉千斤顶,使用千斤顶的张拉应力的10%-20%初始张拉力,完成卡片临时锁定的解锁以及钢束顺直度、松驰度的调整,然后进入预应力张拉施工阶段。

进一步的,在步骤一中,钢管的长度为50cm并且与预留孔道内径相同,便于编束,使得钢束编束好后,能够送入孔道内。

进一步的,在步骤一中,钢板的尺寸为200cm*200cm*2cm。

进一步的,在步骤三中,钢绞线绑扎时,采用的绑扎铅丝绕制不少于2圈。

进一步的,在步骤四中,导向帽外面采用胶带缠裹4-5层,以使穿束头呈柔性状。

进一步的,铅丝为16#的铅丝。

进一步的,在步骤八中,沿钢束长度方向每间隔5m,采用铅丝将钢束捆绑在一起,以使钢束整体在吊装过程中贴合。

进一步的,在步骤九中,将钢绞线均匀、有序送入预留孔道。

进一步的,在步骤十二中,使用千斤顶的张拉应力的20%初始张拉力,完成卡片临时锁定的解锁以及调整钢束顺直度、松驰度。

本发明所述控制方法的有益效果为:

1、本发明所述控制方法在编束平台上完成单根钢绞线整体编束,使得钢绞线排列整齐、平顺、绑扎牢固,避免了钢绞线緾绞或扭麻花现象的发生。

2、本发明所述控制方法采取整体穿束工艺,提高钢绞线在孔道内的顺直度和松弛度,减少了预应力钢束在张拉时的应力损失,降低了钢绞线之间的应力偏差。

3、本发明所述控制方法具有节约时间、操作简单、工作效率高的优点。

4、本发明所述控制方法采取双锚板加抱箍、卡片锁定钢绞线后采用吊车移送,既防止了钢束在吊装过程中的散束、钢绞线滑移错位,又简化了钢束在下放至孔口后的锁定工作。

5、本发明所述控制方法避免了钢束坠落和移位现象的发生,使得钢绞线穿束的定位更加精准,而且安全和可控。

具体实施方式

下面结合本发明的实施例,对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

所述控制方法,包括如下步骤:

步骤一:选择一平整场地作为钢绞线编束的平台,根据钢束的长度,在编束平台上设置两块能够移动的钢板,并且在钢板上焊接一根钢管作为编束用的导管,通过对钢板的位置调整,以适合对不同节段长度钢束编束的需要;

步骤二:将钢绞线逐根穿入用于钢束上端和下端编束的导管中,以便在导管出口端的钢板上整理钢绞线;

步骤三:在钢束下端编束时,将钢束分成三种错位放置,相临错位差为30cm,采用铅丝将相同长度的钢绞线绑扎在一起,并将长30cm的钢绞线包裹住比其短30cm的钢绞线,在钢束的下端部形成锥形状;

步骤四:在钢束下端接装一个导向帽,以便于钢束穿过孔道;

步骤五:在钢束上端编束时,先将最长束的钢绞线安装在1#锚板的几个中心孔部位,再将钢绞线的次长束临中心孔安装束布置,最后将最短钢绞线布置在锚板的周边孔位置;

步骤六:在1#锚板穿束完成后,采用钢绞线卡片将钢绞线锁定在1#锚板上;

步骤七:完成上端钢绞线锁定后,在钢束上端顶部再穿2#锚板,然后采用抱箍将1#锚板、2#锚板箍在一起;

步骤八:沿钢束长度方向每间隔4m-6m,用铅丝捆绑钢束,防止钢束在吊装时相邻钢绞线产生间隙和移位;

步骤九:将完成上端与下端编束的钢束采用吊车吊起,将钢绞线送入预留孔道并解除每隔4m-6m绑扎钢束的铅丝,直到钢绞线下端从孔道下端穿出;

步骤十:钢束上端接近孔道上口时,将钢束上端安装的1#锚板、2#锚板中心与预留孔道中心对齐,将锚板均匀放置在孔道上口的平台上;

步骤十一:解除用于锚固两个锚板的抱箍,取走2#锚板,完成钢束的安装;

步骤十二:直接在留下的1#锚板上安装张拉千斤顶,使用千斤顶的张拉应力的10%-20%初始张拉力,完成卡片临时锁定的解锁以及钢束顺直度、松驰度的调整,然后进入预应力张拉施工阶段。

进一步的,在步骤一中,钢管的长度为50cm并且与预留孔道内径相同,便于编束,使得钢束编束好后,能够送入孔道内。

进一步的,在步骤一中,钢板的尺寸为200cm*200cm*2cm。

进一步的,在步骤三中,钢绞线绑扎时,采用的绑扎铅丝绕制不少于2圈。

进一步的,在步骤四中,导向帽外面采用胶带缠裹4-5层,以使穿束头呈柔性状。

进一步的,铅丝为16#的铅丝。

进一步的,在步骤八中,沿钢束长度方向每间隔5m,采用铅丝将钢束捆绑在一起,以使钢束整体在吊装过程中紧密贴合。

进一步的,在步骤九中,将钢绞线均匀、有序送入预留孔道。

进一步的,在步骤十二中,使用千斤顶的张拉应力的20%初始张拉力,完成卡片临时锁定的解锁以及调整钢束顺直度、松驰度。

实施例2

施工概况:

在中国某大桥位于人文路与贾鲁河相交处,桥梁全长526.0m,桥面宽55m。其中主桥长190m,宽55m,主桥为双索面无背索独塔斜拉桥,主塔为预应力混凝土斜塔,上塔柱高60m,向后倾斜30,横断面为单箱单室;下塔柱高12.5m,横断面为单箱双室,高度方向均呈线性渐变,塔宽均为4m。

主塔下塔柱高12.51m,分为两段施工,第一段完成下塔柱底座施工,第二段施工剩余箱室部分;主塔分10段施工,每一节段均与钢箱梁节段同步施工。在塔柱混凝土浇筑完成并达到100%强度后,张拉主塔内预应力索,然后与钢箱梁通过斜拉索连接形成互相平衡的整体,因此,塔柱预应力张拉质量控制是保证斜塔与钢箱及整体稳定的基础,斜塔与钢箱梁整体稳定是桥梁施工成败的关键。

施工中遇到的问题:

因主塔预应力混凝土为单箱单室结构,箱室边壁厚度仅1m,因此,预应力施工场地窄小,张拉阶段必须通过对张拉端口处的预埋件进行处理,才能为张拉腾出适宜的空间,并要求采用体积较小的千斤顶才能保证张拉正常进行,因此,在预应力孔道上口布置穿束机进行穿束作业无法实现。上塔下段施工时,因钢绞线较短,采用吊车将钢绞线吊起后,人工逐根送入孔内,并在孔道下部设挡板阻挡钢束下滑,采取该措施不仅施工难度大,而且极易造成钢束因自重而下坠,需返工重新穿束,且存在施工质量风险;上塔中段施工时,采取上述方法穿束时,因钢束自重较大,在预应力下部设挡板并配合孔道上部及铅丝或钢丝绳固定钢束时,多次发生钢束坠入孔内现象,且钢束相对位置存在错位,需要多次调整钢束,给预应力施工造成了很多麻烦。预应力索张拉时,为消除钢绞线在孔道内因自重下垂造成的顺直和松弛度加大预应力损失,还需进行单顶预拉后,再进行整束的张拉。

解决方法:

采用本发明所述控制方法,包括如下步骤:

步骤一:选择一平整场地作为钢绞线编束的平台,根据钢束的长度,在编束平台上设置两块能够移动的钢板,并且在钢板上焊接一根钢管作为编束用的导管,钢板的尺寸为200cm*200cm*2cm,钢管的长度为50cm并且与预留孔道内径相同;

步骤二:将钢绞线逐根穿入用于钢束上端和下端编束的导管中;

步骤三:在钢束下端编束时,将钢束分成三种错位放置,相临错位差为30cm,采用16#铅丝将相同长度的钢绞线绑扎在一起,采用的绑扎铅丝绕制不少于2圈,并将长30cm的钢绞线包裹住比其短30cm的钢绞线,在钢束的下端部形成锥形状;

步骤四:在钢束下端接装一个导向帽,导向帽外面采用胶带缠裹5层;

步骤五:在钢束上端编束时,先将最长束的钢绞线安装在1#锚板的几个中心孔部位,再将钢绞线的次长束临中心孔安装束布置,最后将最短钢绞线布置在锚板的周边孔位置;

步骤六:在1#锚板穿束完成后,采用钢绞线卡片将钢绞线锁定在1#锚板上;

步骤七:完成上端钢绞线锁定后,在钢束上端顶部再穿2#锚板,然后采用抱箍将1#锚板、2#锚板箍在一起;

步骤八:沿钢束长度方向每间隔5m,用16#铅丝捆绑钢束;

步骤九:将完成上端与下端编束的钢束采用吊车吊起,将钢绞线送入预留孔道并解除每隔5m绑扎钢束的16#铅丝,直到钢绞线下端从孔道下端穿出;

步骤十:钢束上端接近孔道上口时,将钢束上端安装的1#锚板、2#锚板中心与预留孔道中心对齐,将锚板均匀放置在孔道上口的平台上;

步骤十一:解除用于锚固两个锚板的抱箍,取走2#锚板,完成钢束的安装;

步骤十二:直接在留下的1#锚板上安装张拉千斤顶,使用千斤顶的张拉应力的20%初始张拉力,完成卡片临时锁定的解锁以及钢束顺直度、松驰度的调整,然后进入预应力张拉施工阶段。

达到的效果:

在主塔上塔柱3-10段钢束施工中,采用双锚板加抱箍、卡片锁定钢绞线后吊车送锚工艺,防止了钢束在吊装过程中的散束、钢绞线滑移错位,又避免在安装1-3段钢束因安装锚板时解除临时固定铅丝或钢丝绳而引起钢束坠落和移位的现象发生,使得钢绞线穿束的定位更加精准和安全、可控,施工工效明显加快。

本发明并不限于上述实施方式,在不背离本发明实质内容的情况下,本领域技术人员可以想到的任何变形、改进、替换均落入本发明的保护范围。

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