CN202323717U - 悬臂式预应力抱箍及其专用张拉装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及城市桥梁或公路桥梁施工领域中的一种悬臂预应力桥墩抱箍装置，尤其涉及方形、圆端形或倒花瓶型桥墩盖梁施工的一种悬臂式预应力抱箍以及专用张拉装置。悬臂式预应力抱箍，包括悬臂式抱箍牛腿、预应力钢筋，牛腿上设有与预应力钢筋配合的通孔和将二者锚固的构件。悬臂式预应力抱箍使用时配合专用张拉装置使用，张拉装置包括张拉支撑筒、连接器、穿心千斤顶、张拉用接长钢筋。本实用新型通过张拉精轧螺纹钢将两侧的抱箍牛腿对拉起来，利用牛腿承压面的胶皮与墩身混凝土之间的摩擦力承受全部盖梁的自重和施工荷载，整个装置具有施工工艺简单且便于操作、结构受力合理，用钢量小，以及可以反复周转使用，施工周转的周期短等优点。

Description

悬臂式预应力抱箍及其专用张拉装置

技术领域

本实用新型涉及城市桥梁或公路桥梁施工领域中的一种悬臂预应力桥墩抱箍装置，尤其涉及方形、圆端形或倒花瓶型桥墩盖梁施工的一种悬臂式预应力抱箍以及专用张拉装置。

背景技术

在桥梁工程的下部结构施工时，圆形桥墩的盖梁一般都采用“抱箍法”施工，但传统的‘圆形抱箍‘却无法应用于方形、圆端形和倒花瓶型桥墩盖梁的施工。现有的方形、圆端形和倒花瓶型桥墩盖梁的施工仍然是采用‘碗扣支架搭设满堂支架’、‘贝雷架搭设满堂支架’或采用‘大钢管搭设悬臂双悬臂支架’的施工工艺。

采用碗扣支架和贝雷架的施工工艺，支架租赁费较高、支架拼装和周转的时间较长，非常不利于工程项目的成本控制和进度控制；而采用‘大钢管搭设悬臂双悬臂支架’的施工工艺，支架用钢量非常大，拼装的工艺较为繁琐，该施工工艺对钢管的平面位置和斜撑钢管安装的角度，以及钢管上下铰接点焊接质量要求较高，一般的施工队伍施工不了，所以该施工工艺不利于大范围推广应用。

发明内容

本实用新型的目的是根据现有的方形、圆端形和倒花瓶型桥墩盖梁的施工工艺存在的问题，提供一种新型的盖梁施工承重装置，即悬臂式预应力抱箍装置，并同时提供一种配合使用的专用张拉装置。

首先给出悬臂式预应力抱箍的结构，包括悬臂式抱箍牛腿、预应力钢筋，悬臂式抱箍牛腿上设有与预应力钢筋配合的通孔和将二者锚固的构件。

上述方案还包括以下进一步改进：所述的预应力钢筋为精轧螺纹钢筋，其抗拉性能较好；悬臂式抱箍牛腿承压面设有橡胶皮，厚度优选为为3mm，其可以增大与混凝土之间的摩擦力，同时防止混凝土外表面的磨损；悬臂式抱箍牛腿上的通孔优选为为4个或6个，其性能基本可以达到各种施工环境。

然后我们给出一种应用于上述悬臂式预应力抱箍的专用张拉装置，包括张拉支撑筒、连接器、穿心千斤顶、张拉用接长钢筋，其中张拉支撑筒位于悬臂式抱箍牛腿和穿心千斤顶之间，张拉用接长钢筋通过连接器与预应力钢筋钢筋连接后，穿过穿心千斤顶后末端锚固；所述的张拉支撑筒上设有用于紧固抱箍上锚固构件的开口。

所述的张拉用接长钢筋优先采用精轧螺纹钢筋。

本实用新型改进了现有的桥梁下部结构盖梁的施工工艺，通过张拉精轧螺纹钢将两侧的抱箍牛腿对拉起来，在利用牛腿承压面的胶皮与墩身混凝土之间的摩擦力承受全部盖梁的自重和施工荷载，所以整个装置具有施工工艺简单且便于操作、结构受力合理，用钢量小，以及可以反复周转使用，施工周转的周期短等优点。与现有的施工工艺相比，一方面可以成倍地缩短施工时间，有利整个工程工期控制，另外一方面大大减少盖梁承重体系的用钢量、人力和其他消耗，节约大量的社会资源，符合国家建设节约型社会和低碳建设的方针政策，同时也是桥梁建设可持续发展的重要体现。

附图说明

图1为悬臂式预应力抱箍装置安装立面示意图；

图2为四根预应力钢筋的悬臂式预应力抱箍装置安装侧面示意图；

图3为六根预应力钢筋的悬臂式预应力抱箍装置安装侧面示意图；

图4为悬臂式预应力抱箍装置的专用张拉装置张拉状态示意图；

图5为臂式预应力抱箍装置的张拉力计算简图；

图中：1、待浇筑盖梁，2、盖梁底模板承重构件，3、承重工字钢纵梁，4、卸架方木楔块，5、墩身内部预留预应力钢孔道，6、预应力精轧螺纹钢筋、配套锚垫板和锚固螺帽 7、悬臂式抱箍钢牛腿，8、钢牛腿承压面粘贴3mm橡胶皮，9、已浇注混凝土桥墩，10、张拉支撑筒，11、精轧螺纹钢筋连接器，12、YDC-650型穿心千斤顶，13、张拉用接长精轧螺纹钢筋，14、工具锚垫板，15、工作锚固螺帽，16、千斤顶油管。

具体实施方式

下面结合图1-5和具体实例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

首先给出一种悬臂式预应力抱箍装置，其结构包括悬臂式抱箍钢牛腿7、预应力精轧螺纹钢、配套锚垫板和锚固螺帽6、墩身内部预留预应力钢筋孔道5和钢牛腿承压面粘贴3mm橡胶皮8。

悬臂式抱箍钢牛腿7的构造形式根据单个钢牛腿计算总荷载选用，单个钢牛腿总荷载200KN~350KN选择四根精轧螺纹钢的悬臂式预应力抱箍装置，总荷载350KN~550KN选用六根精轧螺纹钢的悬臂式预应力抱箍装置，总荷载大于550KN的则可以按照同样的原理加大钢牛腿尺寸和增加精轧螺纹钢的根据来实现。悬臂式抱箍钢牛腿7由具备钢结构加工资质的单位按照设计图纸加工制作。

墩身9内部的预留孔道5在墩身施工时，按照抱箍装置的设计的位置和数量，用φ50mm的PVC管预留。悬臂式抱箍牛腿7加工完成后，用环氧树脂将3mm橡胶皮8粘贴到抱箍牛腿的承压面上。

悬臂式预应力抱箍装置安装的主要步骤：先用汽车吊机配合吊装悬臂式钢抱箍7到设计位置，再安装预应力精轧螺纹钢6，并初步拧紧，然后安装精轧螺纹钢连接器11，接长张拉用精轧螺纹钢13，安装张拉支撑筒10和YDC-650型穿心千斤顶12、工作锚垫板14和工作锚固螺帽15，最后连接千斤顶油管16，启动油泵张拉精轧螺纹钢至设计拉力，并用扳手或其他工具紧固锚固螺帽，即完成张拉操作；然后送千斤顶按照同样的方法张拉另外一根精轧螺纹钢筋。

悬臂式预应力抱箍装置安装完成后，安装卸架方木楔块4、承重工字钢纵梁3、盖梁底模板承重构件2，然后则按照通用技术实施盖梁1的施工。

除本说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

为了更好的说明本使用新型的技术效果，以下给出本实用新型的性能数据以及计算方法。

1、单个抱箍施工总荷载200KN~550KN作用下，悬臂式预应力抱箍装置张拉力和张拉应力数据计算和取值，图5中：

N-----盖梁现浇施工的总荷载：混凝土、模板和工字钢纵梁，以及施工活载等；

F-----盖梁施工荷载对上一***轧螺纹钢产生的拉力；

h-----上下两排预应力精轧螺纹钢的间距，根据方形抱箍构造设计方案，h=224mm=0.224m。

e-----盖梁施工载荷距离墩柱的偏心距离（传递盖梁垂直荷载的工字钢纵梁宽度的1/2，e=b/2，其中b为工字钢宽度），施工时，一般选用Ⅰ45～Ⅰ56，翼缘宽度b=150~170mm，所以计算时选平均值，即b=160mm，所以e=160/2=80mm=0.08m。

2、盖梁施工总荷载对精轧螺纹钢产生的拉力计算

根据弯矩平衡原理，建立方程计算上***轧螺纹钢的拉力F:

     （公式1）

单根精轧螺纹钢承受的拉力F1：

     （公式2）

式中n-----为单***轧螺纹钢的根数。根据方形墩柱抱箍设计方案，n=3或6。

3、单个抱箍施工总荷载200KN~550KN作用下，悬臂式预应力抱箍装置张拉力和张拉应力数据，见表1、表2：

表1  200KN~350KN荷载作用下精轧螺纹钢张拉力计算结果

        （4根精轧螺纹钢钢筋，μ=0.65，A=490.625mm²）

表2  400KN~550KN荷载作用下精轧螺纹钢张拉力计算结果

        （4根精轧螺纹钢钢筋，μ=0.65，A=490.625mm²）

Claims (7)

1.一种悬臂式预应力抱箍，其特征在于：包括悬臂式抱箍牛腿、预应力钢筋，悬臂式抱箍牛腿上设有与预应力钢筋配合的通孔和将二者锚固的构件。

2.根据权利要求1所述的悬臂式预应力抱箍，其特征在于：所述的预应力钢筋为精轧螺纹钢筋。

3.根据权利要求1或2所述的悬臂式预应力抱箍，其特征在于：所述悬臂式抱箍牛腿承压面设有橡胶皮。

4.根据权利要求3所述的悬臂式预应力抱箍，其特征在于：所述橡胶皮厚度为3mm。

5.根据权利要求4所述的悬臂式预应力抱箍，其特征在于：所述的悬臂式抱箍牛腿上的通孔为4个或6个。

6.安装权利要求1-5所述的悬臂式预应力抱箍的专用张拉装置，其特征在于：包括张拉支撑筒、连接器、穿心千斤顶、张拉用接长钢筋，其中张拉支撑筒位于悬臂式抱箍牛腿和穿心千斤顶之间，张拉用接长钢筋通过连接器与预应力钢筋钢筋连接后，穿过穿心千斤顶后末端锚固；所述的张拉支撑筒上设有用于紧固抱箍上锚固构件的开口。

7.根据权利要求6所述的悬臂式预应力抱箍的专用张拉装置，其特征在于：所述的张拉用接长钢筋为精轧螺纹钢筋。

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