CN111501517A - 一种新型预应力箱梁体外预应力组件 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种新型预应力箱梁体外预应力组件，包括体外索、锚固***，其特征在于：所述体外索包括总套管，设置在总套管内的多根小套管，设置在小套管内、相互缠绞的多根钢绞线，填充于总套管与小套管之间的水泥浆，填充于小套管与钢绞线之间的油脂。本发明预应力箱梁体外预应力组件可以实现外束钢绞线多重防腐和便于后期换索，具有较好的推广和实用价值。

Description

一种新型预应力箱梁体外预应力组件

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，具体涉及一种新型预应力箱梁体外预应力组件。

背景技术

随着桥梁施工技术的不断提高，桥梁体外预应力束的运用在现代桥梁的施工过程中得到了越来越多的运用。体外预应力结构具有布置灵活，安全可靠，施工、更换方便的特点，可以大幅有效的提高桥梁承载力，特别是在结构可以正常工作的情况下实现调索和换索，是其他加固方式所无法比拟的优点。但是体外预应力束未包裹在混凝土中，极易受到不利环境的影响，尤其对火灾，腐蚀性化学品敏感。当桥梁处于腐蚀性极强的环境时，体外束钢绞线防腐将会是体外束设计的重中之重，将会直接关系到体外束或桥梁结构的使用寿命。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一种新型预应力箱梁体外预应力组件，其可以实现外束钢绞线多重防腐和便于后期换索。

本发明通过下述技术方案实现。

一种新型预应力箱梁体外预应力组件，包括体外索、锚固***，其特征在于：所述体外索包括总套管，设置在总套管内的多根小套管，设置在小套管内、相互缠绞的多根钢绞线，填充于总套管与小套管之间的水泥浆，填充于小套管与钢绞线之间的油脂。

作为具体技术方案，所述锚固***包括依次连接的保护罩、锚板、锚板垫、预埋管、连接筒，设置在锚板外侧的螺旋筋，设置在锚板预留钢绞线穿过孔内的夹片。

作为具体技术方案，所述锚板垫内预留有注蜡孔，所述预埋管上设置有排气孔。

作为具体技术方案，所述连接筒上部设置有排气孔、下部设置有注浆孔。

作为具体技术方案，所述保护罩与锚板采用螺栓连接。

作为具体技术方案，所述预埋管与连接筒之间设置有密封装置。

作为具体技术方案，所述总套管通过抱箍与连接筒连接固定。

作为具体技术方案，所述连接筒与总套管的连接接缝处设置有密封带。

作为具体技术方案，所述总套管为直径80～150mm的HDPE管。

作为具体技术方案，所述小套管为PE管。

本发明有益效果在于：

1、本发明体外预应力体索采用无粘结普通钢绞线，同时又能实现四重防腐，相比于无粘结环氧钢绞线和无粘结镀锌钢绞线成本投入少。

2、本发明通过把锚固端、自由端隔开。锚固端长度较短，采用注蜡防腐，体索自由端较长，采用注水泥浆防腐；针对不同部位采用最为经济的防腐措施，又能实现置换单根钢绞线的目的。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中体外索的剖视图；

图3为本发明安装后的示意图；

图4为外索中小套管、钢绞线、油脂的组合示意图；

上述图中各标识的含义为：

1-体外索，101-总套管，102-小套管，103-钢绞线，104-水泥浆，105-油脂；

2-锚固***，201-保护罩，202-锚板，203-锚板垫，204-预埋管，205-连接筒，2051-排气孔，2052-注浆孔，206螺旋筋，207-夹片，208-密封装置；

3-抱箍；

4-密封带；

5-油性蜡；

6-水泥浆；

7-转向器。

具体实施方式

下面将结合附图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在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

实施例

一种新型预应力箱梁体外预应力组件，请参阅图1至图4，包括体外索1、锚固***2；其中，体外索1包括总套管101，设置在总套管101内的多根小套管102，设置在小套管102内、相互缠绞的多根钢绞线103，填充于总套管101与小套管102之间的水泥浆104，填充于小套管102与钢绞线103之间的油脂105；上述结构中，油脂105、小套管102、水泥浆104、总套管101对钢绞线103构成四重防腐结构；钢绞线103、油脂105、小套管102形成无粘结预应力钢绞线。

进一步的，在一个优选的实施方案中，请参阅图1、图3，锚固***2包括依次连接的保护罩201、锚板202、锚板垫203、预埋管204、连接筒205，设置在锚板203外侧的螺旋筋206，设置在锚板202预留钢绞线穿过孔内的夹片207；其中，锚板202上预留钢绞线穿过孔，孔数与设计钢束数量一致；夹片207用于钢绞线张拉过程锚固钢绞线；预埋管204预埋在箱梁锚固端混凝土里面，与连接筒205形成过渡段通道。

进一步的，在一个优选的实施方案中，请参阅图1、图3，锚板垫203内预留有注蜡孔2031，用于张拉完成后锚固端注蜡防腐；预埋管204上设置有排气孔2051，用于锚固段注蜡过程排气。

进一步的，在一个优选的实施方案中，请参阅图1、图3，连接筒205上部设置有排气孔2051，用于锚固段注蜡过程排气；连接筒205下部设置有注浆孔2052，用于张拉完成后注水泥浆。

进一步的，在一个优选的实施方案中，请参阅图1、图3，保护罩201与锚板202采用螺栓连接。

进一步的，在一个优选的实施方案中，请参阅图3，本发明预应力箱梁体外预应力组件还包括转向器7和减振器；转向器7采用集束式，预埋在与箱体连接的混凝土内，用于体外束转向；减振器用以减少后期桥梁运营过程体外索自由端振动。

进一步的，在一个优选的实施方案中，请参阅图1、图3，预埋管204与连接筒205之间设置有密封装置208，用于隔断锚固端注蜡防腐和自由端注浆防腐。

进一步的，在一个优选的实施方案中，请参阅图1、图3，总套管101通过抱箍3与连接筒205连接固定。

进一步的，在一个优选的实施方案中，请参阅图1、图3，连接筒205与总套管101的连接接缝处设置有密封带4。

进一步的，在一个优选的实施方案中，总套管101直径80～150mm的HDPE管。

进一步的，在一个优选的实施方案中，小套管102为PE管。

本发明的安装施工方法如下：

1)HDPE管焊接及安装

焊接：HDPE管焊接采用热熔式工具对焊连接。HDPE管焊接前，将管材放置于夹紧装置内并将之夹紧，在压力作用下用平行机动旋刀削平两个管材的被焊端面。并保证这两个端面相互接触时满足平整要求。

安装：HDPE管安装前应把转向器内的杂物清理干净，然后把HDPE管穿过转向器。

2)无粘结预应力钢绞线穿束

无粘结预应力钢绞线下料：根据设计图纸进行钢绞线下料，钢绞线下料长度应考虑两端张拉工作长度。钢绞线采用砂轮切割机进行切断。

无粘结预应力钢绞线穿束

a)对已经下料好的钢绞线进行编号，并逐根进行理顺，防止缠绕；

b)理顺后的钢绞线采用细铁丝每隔1m捆绑一次；

c)穿束前采用穿束机对管道进行清理，保证管道畅通，无水或其他杂物；

d)钢绞线采用穿束机配合；

e)穿束时将预应力束一端用胶布绑好，方便穿束，避免在穿束时划破管道。

f)穿束时应前后拖动，不得扭转，保证钢绞线顺直。

g)穿束后需确保两端钢绞线工作长度均不小于设计值。

3)张拉设备安装及钢绞线张拉

a)张拉设备安装

张拉设备从内至外安装顺序依次为：锚垫板、工作锚、工作夹片、限位板、千斤顶、工具锚、工具夹片。穿束完成后先清理锚垫板，将工作锚安装在锚垫板凹槽内，使工作锚和锚垫板保持垂直紧贴在一起。夹片沿钢绞线将其推入工作锚的锥孔中，用手推不动为止，再用钢管捣实。夹片安装要平齐。安装千斤顶并与油泵连接，工具锚及工具锚夹片安装。

b)钢绞线张拉

钢绞线张拉采用两端同时对称张拉。在主桥单幅箱梁全部合拢后再开始进行体外束张拉施工，钢绞线张拉顺序应为先张拉长束后张拉短束，两端对称张拉。预应力张拉分两阶段进行，第一阶段为预张拉，张拉力为设计预应力的10％；预张拉完成后进行管道注浆，待水泥浆达到设计强度后，再进行第二阶段预应力张拉。第二阶段张拉分三级进行：15％、30％、100％，，每级张拉完成后需持荷5分钟，做好张拉记录。张拉过程采用张拉力为主、伸长量为辅双重标准控制，张拉过程中，实际伸长量与理论伸长量偏差应不大于±6％。张拉至设计值时，持荷5分钟，实际伸长值在允许偏差范围内，则慢慢回油，锚固，退顶。

4)压浆及安装保护罩

a)安装临时工具保护罩

张拉完成后，采用手提式砂轮切割机切割锚板外多余的钢绞线，预留长度根据设计图纸控制。工具保护罩内壁用油脂沫上一层，安装临时保护罩，待注蜡并凝固后取下，安装永久保护罩。

b)压浆

用空压机吹去孔内杂物，水泥浆在拌浆机内按照先放水和外加剂后再放水泥的顺序。压浆顺序按照从下往上的顺序。启动压浆泵，当压浆泵输出的浆体达到要求稠度时，开始压浆，压浆过程中，压浆泵保持连续工作。

c)安装永久保护罩

孔道灌浆完毕并到达强度后，进行第二阶段张拉，张拉完成再对预应力锚头进行防腐处理，将钢绞线上重新涂抹油脂防腐，注蜡，安装永久保护罩。

d)注油性蜡

油性蜡分两部分进行注入。一部分用于锚固***锚垫板至密封板之间，另一部分用于保护罩内。油性蜡采用热熔注蜡机进行施工。

5)减振器安装

体外预应力体系减振器主要用于固定体外束，减小体外束在动荷载的作用下的振动。减振器通过内嵌螺栓与桥体连接为一个整体。并通过拧紧螺母实现体外束的紧固。

Claims (10)

1.一种新型预应力箱梁体外预应力组件，包括体外索(1)、锚固***(2)，其特征在于：

所述体外索(1)包括总套管(101)，设置在总套管(101)内的多根小套管(102)，设置在小套管(102)内、相互缠绞的多根钢绞线(103)，填充于总套管(101)与小套管(102)之间的水泥浆(104)，填充于小套管(102)与钢绞线(103)之间的油脂(105)。

2.如权利要求1所述的一种新型预应力箱梁体外预应力组件，其特征在于所述锚固***(2)包括依次连接的保护罩(201)、锚板(202)、锚板垫(203)、预埋管(204)、连接筒(205)，设置在锚板(203)外侧的螺旋筋(206)，设置在锚板(202)预留钢绞线穿过孔内的夹片(207)。

3.如权利要求2所述的一种新型预应力箱梁体外预应力组件，其特征在于所述锚板垫(203)内预留有注蜡孔(2031)，所述预埋管(204)上设置有排气孔(2051)。

4.如权利要求2所述的一种新型预应力箱梁体外预应力组件，其特征在于所述连接筒(205)上部设置有排气孔(2051)、下部设置有注浆孔(2052)。

5.如权利要求2所述的一种新型预应力箱梁体外预应力组件，其特征在于所述保护罩(201)与锚板(202)采用螺栓连接。

6.如权利要求2所述的一种新型预应力箱梁体外预应力组件，其特征在于所述预埋管(204)与连接筒(205)之间设置有密封装置(208)。

7.如权利要求2所述的一种新型预应力箱梁体外预应力组件，其特征在于所述总套管(101)通过抱箍(3)与连接筒(205)连接固定。

8.如权利要求2所述的一种新型预应力箱梁体外预应力组件，其特征在于所述连接筒(205)与总套管(101)的连接接缝处设置有密封带(4)。

9.如权利要求1所述的一种新型预应力箱梁体外预应力组件，其特征在于所述总套管(101)为直径80～150mm的HDPE管。

10.如权利要求1～9任一所述的一种新型预应力箱梁体外预应力组件，其特征在于所述小套管(102)为PE管。

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