一种降低预应力损失的张拉装置及混凝土构件的制备方法与流程

本发明涉及混凝土构件张拉，具体涉及一种降低预应力损失的张拉装置及混凝土构件的制备方法。

背景技术：

1、预应力混凝土是指为了提高钢筋混凝土构件的抗裂性能以及避免钢筋混凝土构件过早出现裂缝，而在混凝土构件预制过程中对其预先施加应力以提高构件性能的一种方法，其中在浇灌混凝土之前张拉钢筋的制作方法称为先张法。

2、先张法是在浇筑混凝土前张拉预应力筋，并将张拉的预应力筋临时锚固在台座或钢模上，然后浇筑混凝土，待混凝土养护达到不低于混凝土设计强度值的75%，保证预应力筋与混凝土有足够的粘结时，放松预应力筋，借助于混凝土与预应力筋的粘结，对混凝土施加预应力的施工工艺。

3、在先张法对混凝土构件的制备过程中，先张法通过对预应力筋在混凝土浇筑前进行张拉，在混凝土养护一定程度后需要对预应力筋进行放松，由于预应力筋自身存在一定的弹性模量，在对预应力筋放松后，存在预应力钢筋在自身弹性模量的作用下进行回弹，从而影响预应力筋的张拉效果，也影响混凝土构件的端部强度和耐久性。

4、预应力钢筋在回弹作用下会使得混凝土构件端部得不到钢筋自身锚固的支撑，以致一定范围内构件端部预应力损失严重，从而在混凝土构件的使用过程中，容易造成混凝土构件端部的混凝土脱落和裂缝，影响混凝土构件在使用过程中的耐久性。

5、中国专利号cn108044789a公开了一种先张法预应力混凝土轨道板生产线张拉系统及其应用，包括可容纳轨道板模具的支撑框架，其上部设有与其平行且由动力源驱动垂直移动的定位框架，定位框架上设有与轨道板模具适配的定位装置，定位框架外侧的张拉横梁与定位框架呈相向或相背的往复运动，张拉横梁上设有与预应力筋一端连接的张拉杆外端螺母适配的张拉装置，张拉装置与张拉横梁实现纵向直线往复运动。

6、上述公开的这种张拉系统公开了采用锁紧马达和千斤顶的结合实现对预应力的先拉式施工，但上述张拉系统并未公开在张拉完成后，如何实现防止张拉杆回弹的技术方案，在实际使用过程中，必然存在张拉杆回弹的现象，影响张拉杆的实际张拉效果，同时上述这种混凝土构件在张拉杆回弹作用下会影响混凝土构件端部的结构强度，也影响该混凝土构件的受用耐久性。

技术实现思路

1、本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种张拉便捷、防止张拉钢棒回弹的降低预应力损失张拉装置及混凝土构件的制备方法。

2、为了实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：一种降低预应力损失的张拉装置，包括构件模具和形成于构件模具内的填充区域；所述构件模具两端分别形成有固定张拉板和固定座，且构件模具内设有通过将构件模具内部进行间隔的活动张拉板，填充区域形成于固定张拉板和活动张拉板之间；所述固定张拉板和活动张拉板之间设有张拉钢棒，固定张拉板和活动张拉板上设有用于拉紧张拉钢棒相对两端的若干锚固件，且固定张拉板和活动张拉板上穿接有用于锁紧若干锚固件的若干锁紧螺栓；所述锚固件包括用于连接张拉钢棒的套筒和用于增大锚固件移动阻尼的锚板，张拉钢棒端部形成有卡接于套筒内的镦粗段；所述固定座穿接有用于带动活动张拉板移动的张拉丝杆，活动张拉板与固定座之间形成便于活动张拉板移动的移动区域。

3、作为本发明的一种优选方案，所述活动张拉板上设有若干相连接的锚固件和锁紧螺栓，若干锚固件对应连接有若干张拉钢棒，活动张拉板移动过程中带动若干张拉钢棒同步张拉。

4、作为本发明的一种优选方案，所述活动张拉板与填充区域的截面尺寸相对应，移动区域和填充区域间隔式设置于活动张拉板相对两侧。

5、作为本发明的一种优选方案，所述活动张拉板上形成有与张拉丝杆螺纹连接的张拉螺纹孔，张拉丝杆端部始终位于张拉螺纹孔内。

6、作为本发明的一种优选方案，所述活动张拉板上还形成有与若干锁紧螺栓螺纹连接的若干锁紧螺纹孔，张拉螺纹孔形成于活动张拉板中部，若干锁紧螺纹孔环绕张拉螺纹孔周向方向设置。

7、作为本发明的一种优选方案，所述套筒和锁紧螺栓均沿张拉钢棒的轴向方向设置，锚板沿张拉钢棒的径向方向设置。

8、作为本发明的一种优选方案，所述套筒端部形成有用于拉紧镦粗段的中空挡板，且套筒内壁形成有与锁紧螺栓螺纹连接的内螺纹，套筒外壁形成有与锚板螺纹连接的外螺纹。

9、作为本发明的一种优选方案，所述张拉丝杆上安装有用于锁紧张拉丝杆的锁紧螺母，锁紧螺母与固定座相抵接。

10、作为本发明的一种优选方案，所述固定座上形成有用于穿接张拉丝杆的配合孔，配合孔直径大于张拉丝杆直径。

11、一种混凝土构件的制备方法，包括预应力张拉装置，包括以下步骤：

12、步骤a：根据所需混凝土构件制备对应尺寸的构件模具，在构件模具内放置活动张拉板，并在构件模具上设置与活动张拉板螺纹连接的张拉丝杆；

13、步骤b：在构件模具的填充区域内架设与混凝土构件尺寸相对应的钢筋骨架；

14、步骤c：在固定张拉板和活动张拉板上设置与张拉钢棒数量相一致的锁紧螺栓，并将锁紧螺栓与对应锚固件进行连接；

15、步骤d：通过拉伸机带动张拉丝杆移动，对活动张拉板在构件模具内的位置进行调节，活动张拉板在移动过程中同步带动所有张拉钢棒的张拉；

16、步骤e：通过活动张拉板的移动将张拉钢棒张拉至设定位置后，旋紧锁紧螺母对张拉丝杆和活动张拉板的位置进行锁紧；

17、步骤f：在填充区域内浇筑混凝土，并在混凝土固化后对锁紧螺栓进行拆除，得到所需混凝土构件。

18、作为本发明的一种优选方案，所述步骤b中钢筋骨架上形成有与钢筋骨架一体式结构的张拉钢棒，并在张拉钢棒的两端套接锚固件，套接完成后对张拉钢棒端部进行镦粗。

19、作为本发明的一种优选方案，所述构件模具为中空的方形结构或圆形结构。

20、作为本发明的一种优选方案，所述构件模具由两个对称设置的模座组成，且两个模座之间设有用于锁紧两个模座的锁紧组件。

21、作为本发明的一种优选方案，所述构件模具外形成有便于实现构件模具在离心机上进行滚动的圆环。

22、作为本发明的一种优选方案，所述带有所述圆环的模座上形成有填充口，填充口处设有封堵填充口的盖板。

23、作为本发明的一种优选方案，所述构件模具包括模架和位于模架两端的钢板，钢板上成排式安装有若干张拉装置。

24、与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置相连接的锁紧螺栓和锚固件，实现张拉钢棒与活动张拉板之间的连接，并在活动张拉板的移动过程中实现对张拉钢棒的张拉效果，且可通过锁紧的张拉丝杆对活动张拉板和张拉钢棒的张拉状态进行锁紧，完成对张拉钢棒的先张法需求，同时在固化后的混凝土作用下，实现锚固件在混凝土内的预埋，在锚固件的作用下防止张拉钢棒的回弹；

25、在锚固板的作用下始终对张拉钢棒的端部进行定位拉紧，确保张拉钢棒始终位于混凝土构件端部，不发生位移，减少预应力损失，确保混凝土构件端部结构强度的同时，也对混凝土构件的耐久性进行了保证。

26、在截面面积越大的锚板作用下，使得张拉钢棒在回弹过程中受到的阻尼越大，同时也可根据张拉钢棒的设定回弹距离，设定相应表面积的锚板，从而对张拉钢棒的回弹距离进行控制；

27、同时在厚度越大的锚板作用下，使得锚板所能承受的变形强度越大，通过对锚板厚度的增加，确保锚板在混凝土构件内的稳定锚固，也可根据张拉钢棒的所需张拉力和张拉钢棒所需减少的预应力损失量，对锚板厚度进行调整；

28、根据锚板在套筒外不同的连接位置，对张拉钢棒在回弹过程中受到的阻尼受力位置与张拉钢棒端部的受力位置进行调整，从而对混凝土构件端部的耐久性范围进行精确化调整，其中当张拉钢棒在回弹过程中受到的阻尼受力位置与张拉钢棒端部的受力位置越近时，确保张拉钢棒在混凝土构件内更加稳定，混凝土构件端部的耐久性越高；

29、张拉钢棒在完成张拉后可通过锁紧的张拉丝杆对张拉钢棒张拉位置的锁紧，实现构件模具、张拉丝杆、活动张拉板和张拉钢棒在张拉状态下的锁紧式结构，满足构件模具在离心机上的转动需求，可得到相应的空心桩结构。