一种竖向预应力筋锚固转换施工方法

技术领域

本发明涉及预应力筋安装技术领域，更具体地说，它涉及一种竖向预应力筋锚固转换施工方法。

背景技术

近年来，伴随着新能源发展战略的不断实施，风电项目也正在大规模建造。针对其加固塔筒的竖向预应力筋的挂索施工工艺，行业内多为整束起吊的施工方法。其主要工序为：①将预应力筋进行下料编束制索，②安装上端锚夹具作为索头，③吊机钢丝绳连接索头整束起吊预应力束穿过上端预留孔道，④在预留孔道上方安装两半式垫板用以固定索头(锚夹具)，⑤拆除起吊连接装置，完成挂索。

然而随着混凝土主体结构设计的优化，预留孔道直径呈现尽可能小的趋势，而预应力锚夹具直径远大于索体直径，导致锚夹具无法穿过预留孔道。现有的挂索工艺难以满足预留孔道小直径的需求。对于小直径的预留孔道，只能采用逐根钢绞线穿过预留孔道的方法，但是该方法对于钢绞线根数多的锚索，效率较低，严重影响施工效率。因此，提出一种竖向预应力筋锚固转换施工方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对现有技术的上述不足，本发明的目的是提供一种竖向预应力筋锚固转换施工方法，能够满足小直径预留孔道的快速挂索，有效提高施工效率。

为了实现上述目的，本发明提供一种竖向预应力筋锚固转换施工方法，该方法是先用索头装置制索，得到直径小于预留孔道直径的整束索体；然后用吊装装置将整束索体起吊穿过预留孔道，再更换提升装置作为临时起吊工具，安装锚板，将整束索体再次提升；最后下放锚板至预留孔道口，安装工作夹片，完成预应力筋的锚固转换。

作为进一步地改进，所述的索头装置包括连接器A、分丝板、导向帽，其中，导向帽的直径小于预留孔道的直径，所述的提升装置包括牵引绳、连接器B和提升工具，所述的连接器B固定安装在牵引绳一端，所述的施工方法包括如下步骤：

S1：将预应力筋切丝，镦头，分别安装连接器A、分丝板、导向帽，得到整束索体；

S2：用吊装装置将整束索体起吊穿过预留孔道，使索头装置置于预留孔道的上方；

S3：对索头装置进行临时支撑，解除吊装装置、导向帽；

S4：将提升工具固定于预留孔道上方，并挂设牵引绳于提升工具上，再将牵引绳逐根穿过锚板的锚孔，并将连接器B与连接器A连接，完成起吊工具的更换和锚板的安装；

S5：用提升工具将整束索体再次提升，解除索头装置的临时支撑、分丝板；

S6：下放锚板至预留孔道口，安装工作夹片，解除连接器B、连接器A，完成预应力筋的锚固转换。

进一步地，所述的步骤S1包括如下具体步骤：

S1.1：将每根预应力筋进行切丝，并镦头；

S1.2：将预应力筋分别安装在分丝板上，使中心丝镦头置于分丝板上方；

S1.3：将连接器A逐个安装在分丝板上方的中心丝镦头上；

S1.4：将导向帽套装在分丝板上，使导向帽包围连接器A、分丝板和预应力筋，得到整束索体。

进一步地，所述分丝板的圆周边设置有与预应力筋根数一致的分丝槽，所述的步骤S1.2中，是将预应力筋的中心丝从分丝板的外圆周边嵌入至分丝槽中，所述连接器A的一侧设置有镦头槽，所述的步骤S1.3中，是将预应力筋的中心丝从连接器A的一侧嵌入至镦头槽中。

进一步地，所述的连接器A包括芯杆和套筒，其中，镦头槽设置在芯杆的下部，所述的步骤S1.3中，预应力筋的中心丝先穿过套筒，然后再嵌入到镦头槽中，最后将套筒套装固定在芯杆下部。

进一步地，所述的索头装置还包括万向吊环，所述的步骤S1.4中，还包括将万向吊环安装在导向帽上的步骤。

进一步地，所述的步骤S3包括如下具体步骤：

S3.1：在索头装置下方安装临时垫板，下放整束索体，使整束索体的重力转移至临时垫板；

S3.2：解除吊装装置、导向帽。

进一步地，所述的临时垫板为哈弗垫板，且为两半式结构。

进一步地，所述的提升装置还包括定位板和绳夹，其中，定位板具有与锚板的锚孔相一致的孔位，所述的步骤S4中，在安装锚板前，先将牵引绳逐根穿过定位板的孔位，并在定位板下方的每根牵引绳上安装绳夹。

进一步地，所述的步骤S4中，在安装锚板时，将锚板临时固定后，再穿设牵引绳。

有益效果

本发明与现有技术相比，具有的优点为：

1、本发明的竖向预应力筋锚固转换施工方法，采用索头装置制索，得到直径小于预留孔道直径的整束索体，能够满足小直径预留孔道的快速穿索，有效提高施工效率；同时，其在预应力束穿过预留孔道1-1后，可通过更换提升装置1-T作为临时起吊工具，而穿索用的吊装装置则可以转移到下一预应力束的牵引穿索操作，使得锚固转换装置的拆卸、锚板的安装与预应力束的牵引穿索可以同时进行，进一步提高施工效率。。

2、本发明的竖向预应力筋锚固转换施工方法，在锚固转换全过程中仅对预应力筋端部进行操作，不会损伤预应力筋其它部位的外护套，保证了预应力筋的耐久性，施工质量好。

3、本发明的竖向预应力筋锚固转换装置，采用分丝板梳理预应力筋，方便使用连接器A将预应力筋单根锚固，再用导向帽与分丝板连接，将所有的预应力筋包裹组合，实现快速制作整束索体；同时分丝板、预应力筋、连接器A、导向帽相互之间可拆卸的结构，在穿索完成后，可以从预留孔道上方直接拆卸锚固转换装置，能够实现快速拆装，进一步提高施工效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中索头装置的结构放大示意图；

图3为本发明中导向帽的结构放大示意图；

图4为本发明中分丝板的俯视结构放大示意图；

图5为本发明中连接器A的结构放大示意图；

图6为本发明中穿索前的结构示意图；

图7为本发明中穿索后的结构示意图；

图8为本发明中更换起吊工具的结构示意图；

图9为本发明中预应力筋再次提升的结构示意图；

图10为本发明中锚板下方的结构示意图。

其中：

1-S、索头装置；

1-1、预留孔道；1-2、预应力筋；1-3、分丝板；1-4、导向帽；1-5、连接器A；1-6、万向吊环；1-3-1、分丝槽；1-5-1、镦头槽；1-5a、芯杆；1-5b、套筒；

1-T、提升装置；

1-7、连接器B；1-8、锚板；1-9、绳夹；1-10、定位板；1-11、牵引绳；1-12、提升工具；

1-H、临时垫板。

具体实施方式

下面结合附图中的具体实施例对本发明做进一步的说明。

参阅图1-10，一种竖向预应力筋锚固转换施工方法，该方法是先用索头装置1-S制索，得到直径小于预留孔道1-1直径的整束索体；然后用吊装装置将整束索体起吊穿过预留孔道1-1，再更换提升装置1-T作为临时起吊工具，安装锚板1-8，将整束索体再次提升；最后下放锚板1-8至预留孔道1-1口，安装工作夹片，完成预应力筋的锚固转换。

本发明的竖向预应力筋锚固转换施工方法，采用索头装置1-S制索，得到直径小于预留孔道1-1直径的整束索体，能够满足小直径预留孔道的快速穿索，有效提高施工效率。同时，其在预应力束穿过预留孔道1-1后，可通过更换提升装置1-T作为临时起吊工具，而穿索用的吊装装置则可以转移到下一预应力束的牵引穿索操作，使得锚固转换装置的拆卸、锚板的安装与预应力束的牵引穿索可以同时进行，进一步提高施工效率。

优选的，索头装置1-S包括分丝板1-3、连接器A1-5和导向帽1-4，分丝板1-3上开设有与预应力筋1-2根数一致的分丝槽1-3-1，分丝槽1-3-1的宽度小于连接器A1-5的直径，使得连接器A1-5能够卡在分丝板1-3上，不能掉落，分丝板1-3外壁还加工有外螺纹，方便其与导向帽1-4螺纹连接。连接器A1-5上开设有用于安装预应力筋1-2的镦头槽1-5-1，连接器A1-5位于分丝板1-3的上方，导向帽1-4的直径小于预留孔道1-1的直径，导向帽1-4下端设置内螺纹与分丝板1-3的外螺纹连接，将导向帽1-4可拆卸的套装在分丝板1-3上，使导向帽1-4包围连接器A1-5、分丝板1-3和预应力筋1-2，用于约束连接器A1-5，防止预应力筋1-2的中心丝脱出，得到直径小于预留孔道1-1的整束索体。

本发明的竖向预应力筋锚固转换装置，采用分丝板1-3梳理预应力筋1-2，方便使用连接器A1-5将预应力筋1-2单根锚固，再用导向帽1-4与分丝板1-3连接，将所有的预应力筋1-2包裹组合，得到直径小于预留孔道1-1直径的整束索体，能够满足小直径预留孔道的快速穿索，有效提高施工效率；同时分丝板1-3、预应力筋1-2、连接器A1-5、导向帽1-4相互之间可拆卸的结构，在穿索完成后，可以从预留孔道1-1上方直接拆卸锚固转换装置，能够实现快速拆装，进一步提高施工效率。

优选的，分丝板1-3由钢材加工而成，分丝槽1-3-1均匀分布在分丝板1-3的圆周边上，且分丝槽1-3-1沿分丝板1-3的圆周边径向内凹设置，分丝槽1-3-1的宽度大于预应力筋1-2的中心丝直径，且小于镦头直径，以便预应力筋1-2的中心丝从分丝板1-3一侧嵌入至分丝槽1-3-1中，方便预应力筋1-2的拆装，且预应力筋1-2不会竖向脱离分丝板1-3，进一步提高起吊安全性。镦头槽1-5-1沿连接器A1-5的外壁径向内凹设置，方便从连接器A1-5的一侧嵌入预应力筋1-2的中心丝镦头，方便连接器A1-5的拆装。

本发明的竖向预应力筋锚固转换装置，在锚固转换全过程中仅对预应力筋1-2端部进行操作，不会损伤预应力筋其它部位的外护套，保证了预应力筋的耐久性，施工质量好。

优选的，索头装置1-S还包括万向吊环1-6，该万向吊环1-6可采用市面上的成熟产品，可360°旋转以释放吊装过程中的扭转力，该万向吊环1-6可拆卸的安装在导向帽1-4的顶部，具体的，万向吊环1-6通过螺纹与导向帽1-4连接，实现万向吊环1-6的快速拆装。在其他的实施例中，万向吊环1-6与导向帽1-4之间也可以为螺栓连接。

优选的，临时垫板1-H由钢材加工而成，临时垫板1-H为哈弗垫板，且临时垫板1-H的一侧设有与导向帽1-4的直径相适配的凹槽，用于对索头装置进行限位，临时垫板1-H的另一侧设有与预留孔道1-1的直径相适配的凸台，用于卡入预留孔道1-1进行定位，提高整束索体临时支撑的稳定性。临时垫板1-H的中间设置通孔，用于穿设预应力束。进一步地，临时垫板1-H为两半式结构，便于拆装。

优选的，连接器A1-5为钢材材质，连接器A1-5包括芯杆1-5a和套筒1-5b，其中，镦头槽1-5-1开设在芯杆1-5a的下部，套筒1-5b可拆卸的套装在芯杆1-5a的下部，用以防止中心丝脱出，其与导向帽1-4对连接器A1-5的共同作用，形成对预应力筋1-2的双层约束，进一步提高起吊的安全性。具体的，套筒1-5b与芯杆1-5a之间为螺纹连接，在其他的实施例中，二者也可以为螺栓连接。

优选的，锚固转换装置还包括提升装置1-T，该提升装置1-T作为代替吊装装置的临期起吊工具。该提升装置1-T包括牵引绳1-11、连接器B1-7和提升工具1-12，其中，提升工具1-12为链葫芦，当然也可以为卷扬机等升降设备。牵引绳1-11为常规镀锌钢丝绳，牵引绳1-11悬挂在提升工具1-12上，连接器B1-7由钢材加工而成，一端为挤压套筒构造，牵引绳1-11插入挤压套筒后，通过挤压固定的方式，将连接器B1-7固定安装在牵引绳1-11的底部，连接器B1-7与连接器A1-5之间可拆卸连接，提升装置1-T与连接器A1-5之间的拆装，从而实现起吊工具的更换。具体的，连接器B1-7与连接器A1-5之间是通过螺纹连接。

优选的，提升装置还包括定位板1-10和绳夹1-9，其中，定位板1-10为钢板加工而成，定位板1-10上开设有与锚板1-8的锚孔相一致的孔位，牵引绳1-11穿过定位板1-10时用以约束整束牵引绳1-11的水平位置，绳夹1-9与牵引绳1-11相适配，用以固定定位板1-10的竖向位置。

优选的，导向帽1-4为钢材加工而成，导向帽1-4的顶部为锥形状结构，便于引导预应力束穿过预留孔道1-1。

该竖向预应力筋锚固转换施工方法包括如下步骤：

S1：将预应力筋1-2切丝，镦头，分别安装连接器A1-5、分丝板1-3、导向帽1-4，得到整束索体；

S2：用吊装装置将整束索体起吊穿过预留孔道1-1，使索头装置1-S置于预留孔道1-1的上方；

S3：对索头装置1-S进行临时支撑，解除吊装装置、导向帽1-4；

S4：将提升工具1-12固定于预留孔道1-1上方，并挂设牵引绳1-11于提升工具1-12上，再将牵引绳1-11逐根穿过锚板1-8的锚孔，并将连接器B1-7与连接器A1-5连接，完成起吊工具的更换和锚板1-8的安装；

S5：用提升工具1-12将整束索体再次提升，解除索头装置1-S的临时支撑、分丝板1-3；

S6：下放锚板1-8至预留孔道1-1口，安装工作夹片，解除连接器B1-7、连接器A1-5，完成预应力筋的锚固转换。

上述的步骤S1包括如下具体步骤：

S1.1：将每根预应力筋1-2进行切丝，并镦头；

S1.2：将预应力筋1-3分别安装在分丝板1-3上，使中心丝镦头置于分丝板1-3上方；

S1.3：将连接器A1-5逐个安装在分丝板1-3上方的中心丝镦头上；

S1.4：将导向帽1-4套装在分丝板1-3上，使导向帽1-4包围连接器A1-5、分丝板1-3和预应力筋1-2，得到整束索体。

上述的步骤S1.2中，是将预应力筋1-2的中心丝从分丝板1-3的外圆周边嵌入至分丝槽1-3-1中。上述的步骤S1.3中，是将预应力筋1-2的中心丝从连接器A1-5的一侧嵌入至镦头槽1-5-1中。方便分丝板1-3、连接器A1-5的拆装。

上述的步骤S1.3中，预应力筋1-2的中心丝先穿过套筒1-5b，然后再嵌入到镦头槽1-5-1中，最后将套筒1-5b套装固定在芯杆1-5a下部。起到对预应力筋1-2的约束，提高起吊安全性。

上述的步骤S1.4中，还包括将万向吊环1-6安装在导向帽1-4上的步骤，实现吊装装置与索头装置1-S连接。

上述的步骤S3包括如下具体步骤：

S3.1：在索头装置1-S下方安装临时垫板1-H，下放整束索体，使整束索体的重力转移至临时垫板1-H；

S3.2：解除吊装装置、导向帽1-4。

上述的步骤S4中，在安装锚板1-8前，先将牵引绳1-11逐根穿过定位板1-10的孔位，并在定位板1-10下方的每根牵引绳1-11上安装绳夹1-9。

上述的步骤S4中，在安装锚板1-8时，将锚板1-8临时固定后，再穿设牵引绳1-11。具体的，可以利用中间开孔的支撑架架设在预留孔道1-1外围的混凝土上，然后锚板1-8放置在支撑架上即可，方便穿设牵引绳。

使用该转换装置施工前、后效果对照表

从上述效果对照表中，可以得出，使用该锚固转换装置对预应力束进行穿孔，不仅能够大大提升施工效率，而且还能够有效降低施工成本，保证预留孔道的结构强度。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。