一种预应力小箱梁制作方法与流程

本发明涉及桥梁建造领域，涉及一种小箱梁制作方法，具体涉及一种预应力小箱梁制作方法。

背景技术：

预制连续小箱梁因其结构简单、施工简便、造价低廉、节省工期等优点，在我国的中小跨径桥梁中运用十分广泛。在该类预制梁中，预应力筋是必不可少的组成部分。现阶段预应力施工中较为成熟的张拉方法是后张法和先张法。根据预应力筋与混凝土接触与否，又分为有粘结预应力混凝土和无粘结预应力混凝土。在连续小箱梁的预制中，预应力筋采用后张法，粘结形式为有粘结。但是采用后张法，以现有的施工技术会出现以下问题：(1)预应力筋端部张拉力较大，而跨中部位的张拉力往往较小；(2)预应力筋张拉后，存在孔道压浆不密实的情况，影响梁的质量。

技术实现要素：

针对现有预应力预制小箱梁施工技术，本发明的目的在于为了避免现有技术张拉方法带来的不利影响，在综合先张法与后张法、体外束与体内束、有粘结与无粘结预应力混凝土各自优势的基础上，提出一种新型的预应力张拉技术——横张法预应力施工。

本发明的另一目的在于提供了一种结构简单、施工安全的横张法预应力小箱梁施工制作方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种预应力小箱梁制作方法，其特征在于：将该预应力小箱梁分为中间的明槽段和位于明槽段两端的锚固段，整个预应力小箱梁分三次浇筑完成，具体如下：

步骤一、首先浇筑明槽段，在明槽段的预应力小箱梁腹板上预留用于布置预应力筋的明槽，并在明槽底部间隔一段距离预设两个用于张拉预应力筋的张拉孔；

步骤二、将预应力筋在明槽段预留的明槽内穿束，将穿束后的预应力筋与两端的锚固段的钢筋笼固定相连，并浇筑位于两端的锚固段，完成第二次浇筑；

步骤三、第二次浇筑固化后，通过明槽底部的两个横张孔用张拉设备将预应力筋往下张拉，检查预应力筋达的张拉值和伸长值满足要求；

步骤四、对明槽段中的明槽进行浇筑，完成第三次浇筑，固化后拆除张拉设备，完成整个预应力小箱梁的制作。

作为改进，所述明槽段浇筑工艺为：先绑扎明槽段的底板和腹板钢筋，将钢筋笼吊入外模板中，并装入预留明槽的气囊，气囊充气达到要求气压后，安装内模板，绑扎顶板钢筋，同时在顶板钢筋处每隔一段距离用管道设置预留的孔洞用于明槽的第三次浇筑及安装张拉设备，在明槽的底板处预留两个用于预应力筋横向张拉的张拉孔，检查钢筋模板无误后，浇筑第一次混凝土，完成明槽段浇筑。

作为改进，步骤二中，在与明槽段相接处的锚固段设置将预应力筋定位的定位钢板，具体为，按照预应力筋的设计要求，在定位钢板上设置多个对应的定位孔，每根预应力筋从其中一个定位孔中穿过，定位钢板与锚固段的钢筋笼焊接在一起。

作为改进，步骤二中，在锚固段从梁顶下定位钢筋勾住预应力筋，使锚固段内预应力筋保持平直状态，并将预应力筋绑扎在锚固段的钢筋笼，之后对锚固段进行浇筑，完成第二次浇筑。

作为改进，所述明槽段上张拉孔四周的底板和腹板上分别设有加强钢筋网。

作为改进，绑扎明槽段钢筋笼时，在明槽段顶板钢筋上用管道预留的孔洞间距为1.5-3m，其中两个预留的孔洞与底板上的两个张拉孔对应。

作为改进，在锚固段浇筑前，预应力筋穿束后，在明槽内每隔一段距离用临时定位钢筋支撑预应力筋，锚固段浇筑固化后拆除临时定位钢筋。

作为改进，对预应力筋横向张拉后，预应力筋在明槽内分为倾斜段和平直段，其中预应力筋横向张拉的下行距离与倾斜段长度的比值范围为1:4.5～1:6。

作为改进，第三次浇筑明槽的混凝土为比前两次浇筑明槽段和锚固段混凝土强度高一个等级的微膨胀细石混凝土。

作为改进，所述张拉设备包括张拉杆、承压板、锚具和千斤顶，先将张拉杆顶部与承压板固定相连，然后将张拉杆从明槽顶部往下放，张拉杆至少两个，且对称分布在预应力筋两侧，张拉杆下端从明槽底部的张拉孔伸出，之后在承压板与预应力筋之间放置钢垫片，将张拉杆底部与千斤顶安装好，在千斤顶与明槽段底板之间设置楔形承压板，楔形承压板上表面与明槽段底板平行，下表面与张拉杆垂直，最后启动千斤顶对预应力筋进行横向张拉，对预应力筋张拉达到要求后，浇筑明槽，明槽浇筑固化后拆除千斤顶和楔形承压板，将伸出底板外的张拉杆割除，并封闭张拉孔。

本发明的有益效果是：

(1)后张法施工的最大缺陷在于管道压浆易出现不密实现象，从而影响梁的质量。因此横张法改管道压浆为预留明槽浇筑混凝土，以使梁的质量得到更好的控制。

(2)采用后张法，预应力筋较长时存在张拉力不均、中部预应力筋利用率低的问题，而采用横张法张拉，预应力筋在梁跨中部仍有较好的张拉效果，经实验证明，预应力筋的利用率可以高达80％～90％。

(3)后张法需要锚具对预应力筋进行固定，而横张法借鉴了先张法的粘结自锚，节省了锚具；同时，横张法所需的张拉力远小于后张法的张拉力，可以选用较小吨数的千斤顶；横张法从箱梁下部张拉，两端预应力束无需伸出梁体来获得张拉操作空间，节省了一定数量的预应力筋。

(3)本发明解决了现有小箱梁预应力张拉中压浆不密实的问题，同时降低了预应力筋的应力损失、提高了预应力筋的利用率、有效地降低了张拉力。本发明结构简单，施工安全，主要用于在梁底进行预应力张拉的预应力小箱梁施工。

附图说明

图1是预应力小箱梁俯视图。

图2是图1中预应力小箱梁截面图；

其中a-a为图1中锚固段截面图，b-b为图1中明槽段截面图。

图3是预应力小箱梁预应力筋穿束并张拉示意图。

图4是预应力小箱梁明槽段加强钢筋网分布示意图。

图5是张拉设备使用示意图。

图6是预应力小箱左半段上预留孔设置俯视图示意图。

图7是预应力小箱左半段上张拉孔设置仰视图示意图。

1-明槽段，2-锚固段，3-预应力筋，4-明槽段顶板，5-明槽段腹板，6-明槽段底板，7-锚固段顶板，8-锚固段底板，9-锚固段腹板，10-定位钢板，11-腹板加强钢筋网，12-底板加强钢筋网，13-明槽，14-张拉孔，15-孔洞，16-p锚挤压套，17-承压板，18-钢垫片，19-张拉杆，20-楔形承压板，21-锚具，22-千斤顶，23-锚固段加强钢筋。

具体实施方式

下面通过非限定性的实施例对本发明作进一步说明：

一种预应力小箱梁制作方法，如图1所示，将该预应力小箱梁分为中间的明槽段1和位于明槽段1两端的锚固段2，整个预应力小箱梁分三次浇筑完成，具体如下：

步骤一、首先浇筑明槽段1，在明槽段1的预应力小箱梁腹板上预留用于布置预应力筋3的明槽13，并在明槽13底部间隔一段距离预设两个用于张拉预应力筋3的张拉孔14；

步骤二、将预应力筋3在明槽段1预留的明槽13内穿束，将穿束后的预应力筋3与两端的锚固段2的钢筋笼固定相连，并浇筑位于两端的锚固段2，完成第二次浇筑；

步骤三、第二次浇筑固化后，通过明槽13底部的两个横张孔用张拉设备将预应力筋3往下张拉，检查预应力筋3达的张拉值和伸长值满足要求；

步骤四、对明槽段1中的明槽13进行浇筑，完成第三次浇筑，固化后拆除张拉设备，完成整个预应力小箱梁的制作。

所述明槽段1浇筑工艺为：先绑扎明槽段1的底板和腹板钢筋，将钢筋笼吊入外模板中，并装入预留明槽13的气囊，气囊充气达到要求气压后，安装内模板，绑扎顶板钢筋，同时在顶板钢筋处每隔一段2m距离用pvc管道设置预留的孔洞15用于明槽13的第三次浇筑及安装张拉设备，在明槽13的底板处预留两个用于预应力筋3横向张拉的张拉孔14，检查钢筋模板无误后，浇筑第一次混凝土，完成明槽段1浇筑，浇筑后，将气囊放气取出即形成明槽13。

步骤二中，在与明槽段1相接处的锚固段2设置将预应力筋3定位的定位钢板10，具体为，按照预应力筋3的设计要求，在定位钢板10上设置多个对应的定位孔，每根预应力筋3从其中一个定位孔中穿过，以保证预应力筋3定位准确，定位钢板10与锚固段2的腹板钢筋笼焊接在一起或绑在一起，定位钢板10厚度为30mm左右，相邻预应力筋3的间距要求满足规范要求。

步骤二中，在锚固段2从梁顶下定位钢筋勾住预应力筋3，使锚固段2内预应力筋3保持平直状态，并将预应力筋3绑扎在锚固段2的钢筋笼，之后对锚固段2进行浇筑，完成第二次浇筑。

所述明槽段1上张拉孔14四周的底板和腹板上分别设有底板加强钢筋网12和腹板加强钢筋网11，以保证预应力筋3横向张拉时底板和腹板混凝土表面不出现裂缝。

绑扎明槽段1钢筋笼时，在明槽段顶板4钢筋上用管道预留的孔洞15间距为1.5-3m，本实施例为2m，其中两个预留的孔洞15与底板上的两个张拉孔14对应。

在锚固段2浇筑前，预应力筋3穿束后，在明槽13内每隔4m距离用临时定位钢筋支撑预应力筋3，以确保预应力筋3在张拉前满足设计所要求的直线位置，锚固段2浇筑固化后拆除临时定位钢筋，预应力筋3两端绑在锚固段腹板9钢筋笼上。

对预应力筋3横向张拉后，预应力筋3在明槽13内分为倾斜段和平直段，其中预应力筋3横向张拉的下行距离与倾斜段长度的比值范围为1:4.5～1:6。

第三次浇筑明槽13的混凝土为比前两次浇筑明槽段1和锚固段2混凝土强度高一个等级的微膨胀细石混凝土。

上述横张法预应力小箱梁制作方法采用的张拉设备包括张拉杆19、承压板17、锚具21和千斤顶22，先将张拉杆19顶部与承压板17通过p锚挤压套16固定相连，然后将张拉杆19从明槽13顶部往下放，张拉杆19至少两个，且对称分布在预应力筋3两侧，张拉杆19下端从明槽13底部的张拉孔14伸出，之后在承压板17与预应力筋3之间放置钢垫片18，将张拉杆19底部与千斤顶22安装好，在千斤顶22与明槽段底板6之间设置楔形承压板20，楔形承压板20上表面与明槽段底板6平行，下表面与张拉杆19垂直，最后启动千斤顶22对预应力筋3进行横向张拉，对预应力筋3张拉达到要求后，浇筑明槽13，明槽13浇筑固化后拆除千斤顶22和楔形承压板20，将伸出明槽段底板6外的张拉杆19割除，并封闭张拉孔14。

所述锚固段2长度要满足预应力筋3黏结锚固所需最小长度的要求，具体尺寸根据梁体构造确定，明槽段1长度为梁长减去梁两端锚固段2后的剩余长度。箱梁施工完成前后对施工质量进行实时监管。本实施例的其他部分采用现有技术。