CN207452739U - 一种斜拉桥混凝土梁中跨合拢段预应力*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种斜拉桥混凝土梁中跨合拢段预应力***，其特征在于：包括预埋在所述中跨合拢段两个梁段中的钢绞线(1)，以及用于共同连接所述钢绞线(1)一端的环锚锚具(2)、用于固定所述钢绞线(1)另一端的普通连接器锚具(3)；其中，所述环锚锚具(2)包括一环锚本体(21)，在环锚本体(21)上设置有通透的锚接孔(22)，所述锚接孔(22)中双方向穿接所述钢绞线(1)；所述环锚锚具(2)活动置于一环锚张拉槽口(4)中。本实用新型采用双向环锚连接钢绞线，实施双向预应力，降低了施工风险，减少了预应力失效的风险，提高了结构的耐久性。

Description

一种斜拉桥混凝土梁中跨合拢段预应力***

技术领域

本实用新型涉及一种斜拉桥预应力施工技术，具体涉及一种斜拉桥混凝土梁中跨合拢段预应力***。

背景技术

混凝土梁预应力的施加，在50年代末期，我国首次采用粗钢筋电热法对圆形贮池(罐)施加预应力；60年代中期，开始应用绕丝预应力，随着大型筒仓等圆形建筑的出现，绕丝预应力已难于满足要求。我国珠江水泥厂生熟料库首次成功采用大吨位钢绞线束。后来，有粘结和无粘结环形后张预应力技术广泛应用在筒仓、蓄水池、污水消化池、核电站安全壳、电视塔等特种结构中。

对于斜拉桥，随着时代的进步，设计出了一系列质量指标较高的中央索面斜拉桥，中央索面斜拉桥通常采用混凝土箱梁作为主梁，混凝土箱梁除了承受弯曲应力外，还需要承受来自斜拉索的拉力。斜拉桥需要的纵向预应力大，边跨合拢段和中跨合拢段一般采用钢绞线施加预应力合拢，合拢段预应力可以采用普通连接器连接，中跨合拢段目前一般采用在齿板上施加预应力锚固方式，施工复杂，质量难以控制。另外，现有的锚固方式都是一般都是在钢绞线的单端或者两端张拉，并不能用同一个锚具同时将两端的梁拴住，相向靠拢。

实用新型内容

为此，本实用新型着力于解决上述现有技术之不足，提供一种斜拉桥混凝土梁中跨合拢段预应力***，应用该预应力***可以减少梁体开裂和预应力失效的风险，提高梁体结构耐久性。

本实用新型所采取的技术方案如下：一种斜拉桥混凝土梁中跨合拢段预应力***，其特征在于：包括预埋在所述中跨合拢段两个梁段中的钢绞线，以及用于共同连接所述钢绞线一端的环锚锚具、用于固定所述钢绞线另一端的普通连接器锚具；

其中，所述环锚锚具包括一环锚本体，在环锚本体上设置有通透的锚接孔，所述锚接孔中双方向穿接所述钢绞线；

所述环锚锚具活动置于一环锚张拉槽口中。

优选地，所述锚接孔是由一段直孔段和一段锥孔段组成的锥形孔，且在所述环锚本体上双方向开设。

各方向上的所述锚接孔，围绕所述环锚本体的中心对称设置。

各方向上的所述锚接孔数量一致。

优选地，所述环锚张拉槽口，由钢板围成一方槽，上方开口，所述环锚锚具活动置于所述方槽中；所述方槽的四周外壁上焊接有钢筋环；所述方槽在钢绞线连接方向上预留有穿线孔，在穿线孔外端焊接有钢绞线约束环。

所述环锚张拉槽口预埋在所述中跨合拢段两个梁段的任意一个中。

优选地，当并排有多组中跨合拢段时，所述环锚张拉槽***替设置在各中跨合拢段的梁段中。

本实用新型采用环锚预应力锚固方式在预应力混凝土斜拉桥施工中，替代了传统的合拢段齿板锚固方式，减少了梁体开裂和预应力失效的风险，提高梁体结构耐久性。避免了齿块施工和齿块异型模板的加工，降低施工难度。张拉简便，直接可以在桥面进行张拉工作，减小在梁底施工的操作难度和施工风险。

附图说明

图1为本实用新型提供的钢绞线预应力***在斜拉桥主梁中跨合拢段的布置图；

图2为环锚锚具的侧面观示意图；

图3为图2中的A-A剖视图；

图4为环锚张拉槽口、环锚锚具、钢绞线的安装示意图；

图5为环锚张拉槽口的俯视示意图；

图6为环锚张拉槽口的侧视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的描述。

本实用新型提供的斜拉桥混凝土梁中跨合拢段预应力***，适用于混凝土梁中预埋钢绞线施加预应力的情形，整个预应力***包括中跨合拢段中预埋的钢绞线以及用于牵拉钢绞线的锚具。

如图1所示，在中跨合拢段的1#梁段和2#梁段中，都预埋有钢绞线1，两段钢绞线1相接的这一端通过一个特制的环锚锚具2连接，相背离的一端各自通过一个普通连接器锚具3连接到边跨梁上。

本实用新型特制一种新型环锚锚具2，如图2、图3所示，环锚锚具2包括一环锚本体21，在环锚本体21上设置有锚接孔22，所述锚接孔22贯通于所述环锚本体21 的整个厚度方向。

锚接孔22可以是由一段直孔段221和一段锥孔段222组成的锥形孔，进一步地，可在锚接孔两端设置工艺扩孔223。直孔段221与锥孔段222自然衔接，锥孔段222 的锥度为1:10～1:30，优选1:20，小端衔接于直孔段221。一般来讲，在整个锚接孔长度上，直孔段221和锥孔段222大约各占一半长度，或者锥孔段小于直孔段。

锚接孔22也可以是一等直径的柱形孔。

本实用新型提供的这个环锚锚具，其特点就是在预应力钢绞线锚接中，该环锚锚具可用于双向钢绞线的连接，所以锚接孔22在环锚本体21上是通透的，开孔方向也是双方向的，即钢绞线既可以从环锚的正面穿入，也可以从环锚的背面穿入(正面、背面均指厚度方向)，两个方向的钢绞线可以相互为作用力施加预应力使两个合拢段靠拢。所以对于环锚上的锚接孔22，应有双方向布置，其中锥孔段222应开设在锚具上的钢绞线穿出端，在穿出端，锥孔段222为逐渐扩孔形，直至端面。

在环锚本体21上双方向可以设置多个锚接孔22，如在一实施例中，可以设置双向8个、单向4个这样的锚接孔。较佳的是，双方向的锚接孔数量最好一致，并且，每一方向的锚接孔要相对于环锚本体21中心对称布置。

从锚接孔22的开孔角度来讲，锚接孔22的轴线可以与环锚本体21厚度方向的中心线平行(称为平行孔)，也可以与环锚本体21厚度方向的中心线成一定角度(称为斜向孔)，双方向的锚接孔既可以同时为斜向孔，也可以同时为平行孔，还可以一方向是斜向孔，另一方向是平行孔，只要两个方向在张拉时相互不干涉就可以。

同一方向的锚接孔要尽量对称分布于所述环锚本体21上，包括斜向孔的倾斜方向也要对称，这样才能使得环锚体受力均匀，各条钢绞线的拉力才能均匀。

进一步地，对于斜向的锚接孔，可在钢绞线穿出端(有锥形孔的这一端)的端面 a上，修出一斜度，使该斜面与斜向的锚接孔的中心线垂直，目的是保证锥形孔自身的轴对称性，以便于安装钢绞线环夹。

锚接孔中还可以设置弹性环夹用于夹住钢绞线；在孔的端部也都可以设置安装压头。

由于要实现双向钢绞线预应力施加，所以本实用新型使用该环锚锚具在斜拉桥主梁中跨合拢段预应力施工中，环锚并不是固定的，随着预应力的施加，环锚会移动，所以必须设置环锚张拉槽口4提供该游离空间，同时保护环锚。设置环锚张拉槽口4 也是本实用新型的一个特点。

环锚张拉槽口4预埋在中跨合拢段的哪一段中都可以。进一步地，对于并排设置有多组合拢段的情况，最好是在各组合拢段上交替设置环锚张拉槽口4，如图1所示，第1组环锚张拉槽口可以设置在1#梁段上，而第2组环锚张拉槽口则应设置在2#梁段上，第3组环锚张拉槽口再设置在1#梁段上，依此类推，这样可以保证整个中跨梁的钢绞线连接点处于不同断面，符合梁体结构设计要求。

环锚张拉槽口4与钢绞线1、环锚锚具2的连接位置关系如图4所示，自身结构如图5、图6所示，环锚张拉槽口4采用钢板制作，尺寸需要根据环锚尺寸和环锚移动量确定。环锚张拉槽口4由四片钢板围成一方槽41(正方或长方都行)，槽中用于容纳环锚锚具2；方槽41的四周外壁上焊接若干个钢筋环42，用于加强在混凝土中的连接强度，防止槽口变形；方槽41在钢绞线连接方向上预留有穿线孔，在穿线孔外端焊接有约束环43(如图4所示)，钢绞线1从外部穿过约束环43及穿线孔进入到槽口中，与锚具连接。

施工时在混凝土梁梁体中预埋环锚张拉槽口4，穿好钢绞线的环锚锚具2置于环锚张拉槽口4中，环锚锚具2双方向连接钢绞线1，每一方向的钢绞线一端连接在环锚锚具2上，另一端穿出环锚张拉槽口连接到已浇筑的梁体上；然后无论牵引任何一方向的钢绞线，都可以使两端的梁体相互靠拢。

本实用新型特用于斜拉桥中跨合拢段混凝土梁预应力体系，施工工艺要点如下：

1、预埋环锚张拉槽口。在预应力梁浇筑前先预埋如上所述的环锚张拉槽口。

2、安装预应力管道。预应力管道衔接在环锚张拉槽口外侧的约束环上，预应力管道安装按照常规方法施工即可，在此不做过多限制。

3、浇筑中跨梁合拢段。将中跨梁两梁段都浇注混凝土成型，其中预留出环锚张拉槽口的位置和预应力管道的位置不要浇注。浇筑梁段混凝土时用土工布对槽口填塞，防止混凝土堵塞槽口。

4、钢绞线和锚具安装。在环锚锚具上双向穿设钢绞线，可将一方向钢绞线作为锚固端钢绞线(不做张拉工作)，另一方向钢绞线作为张拉端钢绞线(做张拉工作)，锚固端钢绞线根据设计长度下料，张拉端钢绞线需要额外增加张拉工作长度。

施工时，先在合拢段梁外侧的固定梁中，用普通连接器锚具锚固钢绞线，然后将钢绞线从预应力管道穿进环锚张拉槽口中；张拉端和锚固端钢绞线都穿至环锚张拉槽口中在环锚锚具上交汇，张拉端钢绞线和锚固端钢绞线在环锚锚具上相向穿行，分别穿进对应的锚接孔中；然后将穿好钢绞线的环锚放置于环锚张拉槽口中。

环锚锚具安装位置可根据预估的锚具移动量L再向前增加一定富余量(见图4)，富余量按10cm左右考虑，大约10-15cm基本满足。环锚测量移动量理论上可视为固定端钢绞线的伸长量，可通过测量环锚移动量来复核钢绞线伸长量。

5、张拉。将张拉端钢绞线穿出环锚后，依次穿过张拉机具，施力就可拉紧钢绞线。采用本实用新型提供的环锚锚具基础上的钢绞线张拉采用双控工艺，为张拉力和伸长量双控，其中伸长量需要控制锚固端钢绞线的伸长量(Lm)，亦为锚具的移动量(夹片缩进量由于较小可忽略)；另外需要控制张拉端钢绞线伸长量(Lz)。锚固端钢绞线的伸长量(Lm)可以通过直接量取锚具的移动量进行记录和计算，张拉端钢绞线伸长量(Lz) 可以通过间接量取千斤顶端钢绞线的伸出量(Ld)来计算，上述几个量通过如下表达式计算：

Ld＝Lm+Lz

根据理论伸长量计算公式，每束钢绞线的伸长量与张拉力为线性关系。可以采用线性回归分析对伸长量进行统计分析，并通过线性回归方程计算实际伸长量。

Claims (7)

1.一种斜拉桥混凝土梁中跨合拢段预应力***，其特征在于：包括预埋在所述中跨合拢段两个梁段中的钢绞线(1)，以及用于共同连接所述钢绞线(1)一端的环锚锚具(2)、用于固定所述钢绞线(1)另一端的普通连接器锚具(3)；

其中，所述环锚锚具(2)包括一环锚本体(21)，在环锚本体(21)上设置有通透的锚接孔(22)，所述锚接孔(22)中双方向穿接所述钢绞线(1)；

所述环锚锚具(2)活动置于一环锚张拉槽口(4)中。

2.根据权利要求1所述的斜拉桥混凝土梁中跨合拢段预应力***，其特征在于：所述锚接孔(22)是由一段直孔段(221)和一段锥孔段(222)组成的锥形孔，且在所述环锚本体(21)上双方向开设。

3.根据权利要求1或2所述的斜拉桥混凝土梁中跨合拢段预应力***，其特征在于：各方向上的所述锚接孔(22)，围绕所述环锚本体(21)的中心对称设置。

4.根据权利要求1或2所述的斜拉桥混凝土梁中跨合拢段预应力***，其特征在于：各方向上的所述锚接孔(22)数量一致。

5.根据权利要求1所述的斜拉桥混凝土梁中跨合拢段预应力***，其特征在于：所述环锚张拉槽口(4)，由钢板围成一方槽，上方开口，所述环锚锚具(2)活动置于所述方槽中；所述方槽的四周外壁上焊接有钢筋环；所述方槽在钢绞线连接方向上预留有穿线孔，在穿线孔外端焊接有钢绞线约束环。

6.根据权利要求1或5所述的斜拉桥混凝土梁中跨合拢段预应力***，其特征在于：所述环锚张拉槽口(4)预埋在所述中跨合拢段两个梁段的任意一个中。

7.根据权利要求6所述的斜拉桥混凝土梁中跨合拢段预应力***，其特征在于：当并排有多组中跨合拢段时，所述环锚张拉槽口(4)交替设置在各中跨合拢段的梁段中。