大型预制箱梁吊装防裂装置的制作方法

1.本发明属于预制箱梁施工领域，具体涉及一种大型预制箱梁吊装的防裂装置。


背景技术：

2.大型预制箱梁具有大体积、大自重、大翼缘等特点，其常用的吊装移运方式有顶板吊装法和兜底吊装法。顶板吊装法是一种在箱梁顶板四组预留吊装孔中安装吊杆而起吊箱梁的施工方法，其有吊装速度快、工效高、成本低等优点，得到广泛应用，但由于吊装是由顶板通过腹板到底板的途径承受箱梁自重，箱梁端面中每组吊杆承受荷载的一侧为单纯顶板，另一侧为顶板、腹板及其相连的底板，两侧荷载严重不等，起吊瞬间，荷载较大侧的箱梁顶板与腹板之间出现应力集中现象，超过混凝土的抗拉力，导致箱梁出现水平向细小裂缝，产生质量问题，影响大型预制箱梁的结构安全和耐久性。为消除裂缝，增大腹板与顶板之间的连接强度，采用增加抗拉钢筋来防裂的效果不明显，若采用增设预应力筋、施加预应力的方法，效果较好，但在腹板内会长期存在竖向压应力，改变箱梁的受力性能，影响耐久性。


技术实现要素：

3.针对以上不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种大型预制箱梁吊装的防裂装置，在吊装过程中，临时装配防裂装置，使得大型预制箱梁的受力更为均匀，防止大型预制箱梁产生裂缝，保证大型预制箱梁的质量。
4.为解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是，
5.大型预制箱梁吊装防裂装置，所述吊装防裂装置可拆式安装在预制箱梁的顶板侧，所述吊装防裂装置包括预埋锚固端、张拉锚固端和连接棒组件，预埋锚固端固定埋设在预制箱梁的底部，连接棒组件可拆式安装在预埋锚固端上，张拉锚固端可拆式安装在连接棒组件上，且与预制箱梁抵设。
6.进一步的，连接棒组件包括工作棒和连接套筒，连接套筒可拆式连接在预埋锚固端上，工作棒可拆式连接在连接套筒上，张拉锚固端可拆式安装在工作棒上。
7.进一步的，预埋锚固端包括锚固端锚具、锚固端锚垫板和预埋棒，锚固端锚垫板抵设在锚固端锚具上，预埋棒固定连接在锚固端锚具上，预埋棒通过连接套筒与工作棒固定连接。
8.进一步的，预埋棒的外侧套设有锚固端螺旋筋，锚固端螺旋筋布设于锚固端锚垫板的上方。
9.进一步的，张拉锚固端包括张拉端锚具和张拉端垫板，张拉端锚具可拆式安装在工作棒上，张拉端垫板抵设在张拉端锚具与预制箱梁之间。
10.进一步的，预制箱梁包括相互连接的箱梁顶面和箱梁底面，预埋锚固端埋设在箱梁底面上，张拉锚固端抵设在箱梁顶面上，预埋锚固端、张拉锚固端通过工作棒连接，形成预应力临时单元结构。
11.进一步的，箱梁顶面上成形有预留孔道，预留孔道与预埋锚固端同轴设置，预留孔
道的外侧固定埋设有张拉端螺旋筋。
12.进一步的，预留孔道内可拆式安装有预埋件，预埋件包括预埋钢棒和吊环，吊环固定连接在预埋钢棒上，预埋钢棒与预留孔道适配。
13.上述大型预制箱梁吊装的防裂方法，包括以下步骤，
14.（一）施工前准备；
15.（二）在箱梁底模和底板钢筋骨架安装、调整后，对预埋锚固端进行安装；
16.（三）预留孔道设置，混凝土浇筑；
17.（四）拆除预埋件，形成预留孔道，对连接棒组件进行安装；
18.（五）安装张拉锚固端，施加预应力，进行吊装；
19.（六）吊装结束后，拆除预应力临时单元结构。
20.进一步的，步骤（六）还包括以下步骤，
21.（6.1）张拉锚固端部件；
22.（6.2）拆除连接棒组件；
23.（6.3）在预埋棒周边向下凿除一定深度的混凝土，齐根割除预埋棒；
24.（6.4）切割面温度降低后，对混凝土凿除位置采用高强砂浆封闭。
25.本发明的有益效果是，（1）本发明通过施加体外竖向预应力，可减小大型预制箱梁顶板与底腹板交界处的横、纵向拉应力，防止因横向、竖向拉应力过大，导致箱梁在吊装以及悬停时出现吊装裂缝，提高了预制箱梁的外观质量，保证了结构的安全性和耐久性；
26.（2）本发明可节省大量的裂缝处理费用和材料费用，降低了大型预制箱梁施工风险，经济效益显著；
27.（3）本发明施工材料可循环使用，节省大量的材料，间接减少了碳的排放，环保和节能效益显著。
附图说明
28.图1为本发明纵向断面图。
29.图2为本发明横向断面图。
30.图3为本发明预埋钢棒立面图。
31.附图标记：预埋锚固端1，张拉锚固端2，连接棒组件3，预制箱梁4，工作棒5，连接套筒6，锚固端锚具7，锚固端锚垫板8，预埋棒9，锚固端螺旋筋10，张拉端锚具11，张拉端垫板12，箱梁顶面13，箱梁底面14，预留孔道15，张拉端螺旋筋16，预埋件17，预埋钢棒18，吊环19。
具体实施方式
32.下面结合附图对本发明进行进一步描述。
33.大型预制箱梁吊装防裂装置，预制箱梁4的两侧形成吊装孔，用于对本预制箱梁4进行吊装，在吊装过程中，用于形成吊装孔的箱梁顶面13、箱梁底面14连接处容易产生水平的细裂纹，影响预制箱梁4的质量，本发明中，在预制箱梁4的单纯顶板侧可拆式安装有吊装防裂装置，通过吊装防裂装置的设置，加强箱梁顶面13、箱梁底面14连接处的连接强度，使得预制箱梁4的整体受力更为均匀，从而防止起吊过程中在预制箱梁4上产生裂纹，保证预
制箱梁4的质量。
34.所述吊装防裂装置包括预埋锚固端1、张拉锚固端2和连接棒组件3，预埋锚固端1固定埋设在预制箱梁4的底部，连接棒组件3可拆式安装在预埋锚固端1上，张拉锚固端2可拆式安装在连接棒组件3上，且与预制箱梁4抵设，通过连接棒组件3对预埋锚固端1、张拉锚固端2进行拉结，从而使得箱梁顶面13、箱梁底面14的整体性更强，使得预制箱梁4的整体受力更为均匀，保证预制箱梁4的质量，通过可拆式的张拉锚固端2、连接棒组件3的设置，便于对张拉锚固端2、连接棒组件3进行循环利用，节省大量的材料，间接减少了碳的排放，环保和节能效益显著。
35.连接棒组件3包括工作棒5和连接套筒6，连接套筒6可拆式连接在预埋锚固端1上，工作棒5可拆式连接在连接套筒6上，张拉锚固端2可拆式安装在工作棒5上，通过连接套筒6将工作棒5与预埋锚固端1过渡连接，便于对防裂装置进行拆装，防止防裂装置对预制箱梁4的使用造成干扰，并且拆装便利，可以有效提高拆装效率。
36.在一些实施例中，连接套筒6的内壁上成形有内螺纹，并且工作棒5、预埋棒9的外侧壁上成形有外螺纹，从而便于连接套筒6将工作棒5、预埋棒9进行过渡连接，工作棒5、预埋棒9的直径一致，便于安装。
37.预埋锚固端1包括锚固端锚具7、锚固端锚垫板8和预埋棒9，锚固端锚垫板8抵设在锚固端锚具7上，预埋棒9固定连接在锚固端锚具7上，预埋棒9通过连接套筒6与工作棒5固定连接，在施工过程中，预埋棒9伸出箱梁底面14设置，便于连接套筒6与预埋棒9连接，并且通过锚固端锚具7将预埋棒9锁止，防止预埋棒9从预制箱梁4上脱落，便于在吊装本预制箱梁4前施加预应力。
38.预埋棒9的外侧套设有锚固端螺旋筋10，锚固端螺旋筋10布设于锚固端锚垫板8的上方，通过锚固端锚垫板8、锚固端螺旋筋10的设置，便于提高预埋棒9的安装强度，保证在预埋棒9上施加预应力时预埋锚固端1的稳定性。
39.张拉锚固端2包括张拉端锚具11和张拉端垫板12，张拉端锚具11可拆式安装在工作棒5上，张拉端垫板12抵设在张拉端锚具11与预制箱梁4之间，便于对预制箱梁4施加预应力。
40.预制箱梁4包括相互连接的箱梁顶面13和箱梁底面14，预埋锚固端1埋设在箱梁底面14上，张拉锚固端2抵设在箱梁顶面13上，预埋锚固端1、张拉锚固端2通过工作棒5连接，形成预应力临时单元结构，在预制箱梁4内安装多个预应力临时单元结构，便于提高预制箱梁的强度。
41.箱梁顶面13上成形有预留孔道15，预留孔道15与预埋锚固端1同轴设置，预留孔道15的外侧固定埋设有张拉端螺旋筋16，在一些实施例中，预留孔道15的直径大于工作棒5的直径，可以在装配过程中适当对工作棒5的位置进行调整，防止工作棒5安装完成后发生弯曲，保证预应力方向垂直箱梁顶面13、箱梁底面14，从而防止本防裂装置对预制箱梁4造成损害。
42.预留孔道15内可拆式安装有预埋件17，预埋件17包括预埋钢棒18和吊环19，吊环19固定连接在预埋钢棒18上，预埋钢棒18与预留孔道15适配，预埋钢棒18的长度大于箱梁顶面13厚度，便于浇筑过程中通过预埋件1形成预留孔道15。
43.大型预制箱梁吊装的防裂方法，包括以下步骤，
44.（一）施工前准备，
45.（1.1）根据预制箱梁类型以及尺寸，确定预埋锚固端1、张拉锚固端2、预埋件的部件规格型号，预埋件数量；
46.（1.2）验收核查所需材料、设备，根据设计尺寸，提前加工相应的预埋棒，将锚具与预埋棒进行组装；
47.（1.3）标定所需的千斤顶和配套的油压表，确保施加的预应力准确；
48.（1.4）预埋件加工，预埋部分表面均匀涂抹黄油，并用塑料薄膜缠绕起来，以防预埋时因混凝土吸附而无法拔出。
49.（二）在箱梁底模和底板钢筋骨架安装、调整后，对预埋锚固端进行安装；
50.预制箱梁的底模和底板钢筋骨架安装、调整后，在箱梁底板钢筋骨架中测放锚固端锚具安装位置，适当调整钢筋骨架的钢筋位置，防止锚固端锚具位置偏差。
51.在锚固端锚具7旋入预埋棒9，一同放入测放的位置，锚固端锚垫板和锚固端螺旋筋10先后套进预埋棒，调整位置，使预埋棒伸出箱梁底面14混凝土，且伸出端长度与连接套筒的长度一致，并将锚固端螺旋筋10居中在箱梁底面14的顶面与锚固端锚垫板之间，调整预埋棒的垂直度，四周用短钢筋夹持，电焊固定于箱梁底板钢筋上。
52.（三）预留孔道设置，混凝土浇筑，
53.箱梁芯模和顶板钢筋骨架安装、调整后，在箱梁顶板钢筋骨架中，测放预埋件安装位置，适当调整顶板钢筋骨架的钢筋位置，防止预埋件位置偏差。
54.将预埋钢棒放入测放的位置，下端立于芯模上，再在预埋钢棒的外侧套设张拉端螺旋筋16，采用短钢筋四边夹持张拉端螺旋筋16，焊接固定于钢筋骨架中，在进行混凝土浇筑，使得预制箱梁4成形。
55.（四）拆除预埋件17，形成预留孔道15，对连接棒组件进行安装，
56.预制箱梁模板拆除前，应先将预埋钢棒拔出，再清理遗留的塑料薄膜等杂物。
57.在预制箱梁浇筑完成、强度达到要求后，将连接套筒一半长度旋拧进预埋锚固端外露预埋棒，再由顶板的预留孔道处穿入工作棒，旋拧进连接套筒，直到预埋棒与工作棒相互顶在一起，停止旋拧。工作棒安装完成后，在箱梁顶板顶面对应安装锚垫板和锚具。调整锚垫板平面位置和平整度，防止张拉时应受力不均导致预制箱梁4的混凝土面破损。
58.（五）安装张拉锚固端，施加预应力，进行吊装，
59.待大型预制箱梁强度和弹性模量均达到设计要求时，施加竖向预应力。张拉时先在工作棒上安装连接套筒，接着安装千斤顶及其工具锚，最后开始启动张拉机进行张拉。
60.张拉时，确保工作棒中心与千斤顶中心重合，使预埋棒受力均匀；张拉设备读数达到锚下控制应力数值时，应持荷五分钟，在此期间需不断拧紧锚具直到锚具无法拧动为止，防止锚下应力损失。
61.（六）吊装结束后，拆除预应力临时单元结构。
62.进一步的，步骤（六）还包括以下步骤，
63.（6.1）张拉锚固端部件；
64.（6.2）拆除连接棒组件；
65.（6.3）在预埋棒周边向下凿除一定深度的混凝土，齐根割除预埋棒；
66.（6.4）切割面温度降低后，对混凝土凿除位置采用高强砂浆封闭，防止预埋棒发生
锈蚀。
67.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
68.尽管本文较多地使用了图中附图标记对应的术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。