大跨度缓粘结预应力钢筋混凝土梁及施工方法

文档序号:582291 发布日期:2021-05-25 浏览:18次 >En<

阅读说明:本技术 大跨度缓粘结预应力钢筋混凝土梁及施工方法 (Large-span slow-bonding prestressed reinforced concrete beam and construction method ) 是由 刘洋 石建斌 徐建陇 宋涛 秦鹏 薛德民 郭利红 程秀茹 于 2021-01-07 设计创作,主要内容包括:本发明涉及一种大跨度缓粘结预应力钢筋混凝土梁,包括大跨度缓粘结预应力梁和预应力筋定位装置;所述的大跨度缓粘结预应力梁包括模板体系、支撑结构、预应力张拉端构件、预应力固定端构件、梁钢筋和缓粘结预应力筋;所述的模板体系包括板模板、张拉端浇筑模板、梁模板和柱子模板,所述的板模板、梁模板和柱子模板均通过支撑结构进行支撑固定。本发明的有益效果是:本发明中缓粘结预应力筋的节点布置简单合理,无需预留孔道和压降,并降低了污染物的排放;本发明组成构件简单,方便组装施工,拆卸方便,模板体系可多次重复利用,应用形式灵活;本发明可确保缓粘结预应力筋布筋曲线的顺滑,显著提升现场施工效率。(The invention relates to a large-span slow-bonding prestressed reinforced concrete beam, which comprises a large-span slow-bonding prestressed reinforced concrete beam and a prestressed tendon positioning device; the large-span slow-bonding prestressed beam comprises a template system, a supporting structure, a prestressed tensioning end component, a prestressed fixed end component, beam reinforcing steel bars and slow-bonding prestressed steel bars; the template system comprises a plate template, a tension end pouring template, a beam template and a column template, wherein the plate template, the beam template and the column template are supported and fixed through a supporting structure. The invention has the beneficial effects that: the node arrangement of the slow bonding prestressed tendon is simple and reasonable, a pore passage and pressure drop do not need to be reserved, and the emission of pollutants is reduced; the invention has simple components, convenient assembly and construction, convenient disassembly, reusable template system and flexible application form; the method can ensure the smoothness of the tendon distribution curve of the slow-bonding prestressed tendon and obviously improve the field construction efficiency.)

大跨度缓粘结预应力钢筋混凝土梁及施工方法

技术领域

本发明属于建筑施工技术领域,具体涉及大跨度缓粘结预应力钢筋混凝土梁及施工方法。

背景技术

近年来随着工程技术水平的大幅提升和个性化需求的日益增长,国内建筑市场对开敞大空间的需求增多;预应力梁技术具有自重小、刚度大、抗开裂、抗变形能力强等特点,对大跨度、大荷载结构具有很好的适应性。

传统预应力梁使用的是无粘结预应力筋或者有粘结预应力筋,无粘结预应力筋具有结构性能不足的缺点,而有粘结预应力筋施工中需布置孔道和压降,工艺复杂且产生了大量的污染物。同时,由于大跨度的特点,梁中缓粘结预应力筋的布置往往弯弯曲曲,这时候就需要一种能对缓粘结预应力梁中的预应力筋进行精确定位的装置。

鉴于此,为改善现有的工程问题,亟需一种大跨度缓粘结预应力钢筋混凝土梁及施工方法,以加快施工效率,提高缓粘结预应力梁中的预应力筋的定位精度,同时减少对环境的污染。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足,提供一种实施简单、定位精度高、施工质量好、绿色环保的大跨度缓粘结预应力钢筋混凝土梁及施工方法,以解决背景技术中提出的无粘结预应力筋和有粘结预应力筋造成的梁的结构性性能不足、大跨度缓粘结预应力梁中预应力筋定位困难及施工中易造成环境污染的技术问题。

这种大跨度缓粘结预应力钢筋混凝土梁,包括大跨度缓粘结预应力梁和预应力筋定位装置;

所述的大跨度缓粘结预应力梁包括模板体系、支撑结构、预应力张拉端构件、预应力固定端构件、梁钢筋和缓粘结预应力筋;所述的模板体系包括板模板、张拉端浇筑模板、梁模板和柱子模板,所述的板模板、梁模板和柱子模板均通过支撑结构进行支撑固定,所述的支撑结构由钢制脚手架搭设而成;所述的张拉端浇筑模板为钢制模板,包括基板、可旋转挡泥板、两块竖板和固定钢筋;所述的可旋转挡泥板的一端通过合页与基板连接,可旋转挡泥板位于两块竖板之间,竖板固定在基板上;所述两块竖板在顶端平行设置有插槽,插槽中安装有固定钢筋;所述的张拉端浇筑模板固定安装在预应力梁一端的梁模板上;所述的预应力张拉端构件包括基板、方形开口穴模、承压板和螺旋筋,所述的预应力固定端构件包括挤压锚具、承压板和螺旋筋,所述的缓粘结预应力筋垂直穿过承压板的预留孔,缓粘结预应力筋伸出承压板的长度不小于30cm,螺旋筋固定在承压板后面;所述的梁钢筋包括受力筋和箍筋,梁钢筋布置在混凝土梁中,受力筋和箍筋连接组成预应力梁钢筋笼;所述的缓粘结预应力筋通过定位钢筋进行固定并穿过整根混凝土梁;

所述的预应力筋定位装置包括定位钢筋、定位钢板和端部定位装置;所述的定位钢筋包括竖向钢筋、横向钢筋和混凝土垫块,所述的竖向钢筋一端带螺纹,所述的横向钢筋两端带螺纹,所述的混凝土垫块带螺孔;所述的竖向钢筋上下端分别穿过定位钢板的插孔,竖向钢筋带螺纹的一端旋进混凝土垫块的螺孔内;所述的横向钢筋两端旋进混凝土垫块的螺孔内,横向钢筋水平布置于预应力梁钢筋笼内,横向钢筋与竖向钢筋通过钢丝固定;所述的定位钢板的两侧设置有两条平行的长条槽口,沿定位钢板长度方向设置有若干插孔,钢丝穿过长条槽口实现定位钢板与箍筋的固定连接;所述的端部定位装置包括承压板、下部套筒和锚板,所述的下部套筒和锚板均设有锚垫板,所述的下部套筒与承压板之间通过高强螺栓连接,所述的承压板与锚板之间通过高强螺栓固定连接;所述的锚板设置有若干个预应力筋插孔,预应力筋插孔内插入预应力筋束,缓粘结预应力筋穿过承压板和下部套筒。

作为优选:所述的板模板、梁模板和柱子模板由木材、钢板或铝板制成。

作为优选:所述的张拉端浇筑模板中的固定钢筋通过螺栓进行固定。

作为优选:所述的方形开口穴模设置在张拉端浇筑模板的基板的中心处。

作为优选:所述挤压锚具位于承压板前部。

作为优选:所述的横向钢筋与竖向钢筋连接点的位置与缓粘结预应力筋的布筋曲线相对应。

作为优选:所述的定位钢板平行设置于预应力梁钢筋笼的上下表面处,定位钢板上等间距预留有若干插孔,插孔的孔径与竖向钢筋直径相同。

作为优选:所述的缓粘结预应力筋外侧设置有螺旋筋,在所述的缓粘结预应力筋的端部还设置有转向装置。

这种大跨度缓粘结预应力钢筋混凝土梁的施工方法,包括以下步骤:

S1:施工准备:原材料进场、验收,准备施工所需的模板体系、缓粘结预应力筋、非预应力钢筋和预应力锚具;

S2:底模铺设:铺设预应力钢筋混凝土梁底模,根据设计提供的反拱值预设底模反拱,反拱值结合施工实际和梁的张拉情况进行适当调整;

S3:非预应力钢筋骨架安装:钢筋绑扎前,将底模清理干净并涂一层隔离剂,钢筋安装绑扎,并合理放置垫块;

S4:预应力筋定位支架安装:在预应力梁钢筋笼的上下表面处安装定位钢板,根据缓粘结预应力筋的布筋曲线函数,确定定位钢筋中的横向钢筋与竖向钢筋固定连接点的位置;

S5:铺放缓粘结预应力筋:缓粘结预应力筋按常规方法进行铺设,缓粘结预应力筋采用预应力筋定位支架进行定位和固定;

S6:预应力筋节点安装:安装预应力张拉端构件和预应力固定端构件,将缓粘结预应力筋穿过端部定位装置进行固定;

S7:侧模安装:在底模上方四周安装预应力梁侧模,在侧模上预留钢筋孔,主筋穿过该钢筋孔伸出侧模外侧,将整个预应力梁钢筋与侧模固定;

S8:混凝土浇筑与养护:确认侧模封闭后,进行混凝土的浇筑,振捣采用高频式附着式振动器为主、插入式振捣器为辅相互结合的方法,浇筑完成后根据季节采取相应的养护措施正常养护,强度达到设计强度后拆模;

S9:预应力筋张拉:混凝土强度达到设计的80%时进行缓粘结预应力筋的预张拉,强度达到设计的100%时完成最终的张拉,在梁、柱侧或梁的加腋端端部张拉,同一梁截面的预应力筋采取对称张拉;

S10:预应力筋端部切割、封裹:缓粘结预应力筋张拉完成后切割工作长度内多余钢铰线,露出锚具外的钢铰线长度不小于30mm;最后用细石混凝土封闭,预应力筋外混凝土保护层厚度大于25mm。

本发明的有益效果是:

(1)本发明中缓粘结预应力筋的节点布置简单合理,无需预留孔道和压降,施工方便,减少了设备的采购,并降低了污染物(砂浆)的排放,有利于环保。

(2)本发明组成构件简单,方便组装施工,拆卸方便,模板体系可多次重复利用,应用形式灵活。

(3)本发明中定位钢筋、定位钢板和端部定位装置的组合使用,对缓粘结预应力梁中的预应力筋进行精确定位,可确保缓粘结预应力筋布筋曲线的顺滑,显著提升现场施工效率。

附图说明

图1为本发明大跨度缓粘结预应力梁示意图;

图2为本发明张拉端浇筑模板结构图;

图3为本发明预应力张拉端构件示意图;

图4为本发明预应力固定端构件示意图;

图5为本发明大跨度缓粘结预应力梁预应力筋定位装置示意图;

图6为本发明定位钢筋结构示意图;

图7为本发明定位钢板结构示意图;

图8为本发明端部定位装置立体图;

图9为本发明端部定位装置侧视图;

图10为本发明大跨度缓粘结预应力梁预应力筋在梁中的布置图。

附图标记说明:1-板模板,2-支撑结构,3-张拉端浇筑模板,4-梁钢筋,5-受力筋,6-箍筋,7-缓粘结预应力筋,8-梁模板,9-柱子模板,10-基板,11-可旋转挡泥板,12-竖板,13-固定钢筋,14-插槽,15-螺栓,16-混凝土,17-螺旋筋,18-承压板,19-方形开口穴模,20-挤压锚具,21-定位钢板,22-插孔,23-长条槽口,24-横向钢筋,25-竖向钢筋,26-混凝土垫块,27-螺纹,28-螺孔,29-下部套筒,30-锚板,31-预应力筋插孔,32-混凝土梁,33-钢丝,34-上部受力钢筋,35-下部受力钢筋,36-端部定位装置,37-高强螺栓,38-锚垫板,39-预应力筋束,40-转向装置。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本发明。应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以对本发明进行若干改进和修饰,这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

实施例一

如图1-10所示,大跨度缓粘结预应力钢筋混凝土梁,包括大跨度缓粘结预应力梁和预应力筋定位装置。

所述的大跨度缓粘结预应力梁包括模板体系、支撑结构2、预应力张拉端构件、预应力固定端构件、梁钢筋4和缓粘结预应力筋7;所述的模板体系包括板模板1、张拉端浇筑模板3、梁模板8、柱子模板9,预应力梁侧部设置梁模板8,预应力梁上部设置板模板1,预应力梁下方设置柱子模板9;所述的板模板1、梁模板8和柱子模板9通过支撑结构2进行支撑固定,所述的支撑结构2由钢制脚手架搭设而成;所述的张拉端浇筑模板3为钢制模板,包括基板10、可旋转挡泥板11、两块竖板12、固定钢筋13;所述的可旋转挡泥板11的一端通过合页与基板10连接,可旋转挡泥板11位于两块竖板12之间,竖板12固定在基板10上;所述两块竖板12在顶端平行设置有插槽14,插槽14中安装有固定钢筋13,通过拧紧或拧松所述的固定钢筋13,可实现固定钢筋13在所述的插槽14内移动;当进行预应力梁张拉端封口浇筑时,将所述的张拉端浇筑模板3固定安装在预应力梁一端的梁模板8上,移动所述的固定钢筋13使可旋转挡泥板11处于倾斜状态,固定所述的固定钢筋13进行混凝土16浇筑,待混凝土16浇筑完成后,拧松所述的固定钢筋13,使可旋转挡泥板11与基板10竖直紧贴,并拧紧所述的固定钢筋13,进行混凝土16的养护;所述的预应力张拉端构件包括基板10、方形开口穴模19、承压板18、螺旋筋17,所述的预应力固定端构件包括挤压锚具20、承压板18、螺旋筋17,所述的缓粘结预应力筋7垂直穿过承压板18的预留孔,缓粘结预应力筋7伸出承压板18的长度不小于30cm,螺旋筋17固定在承压板18后面;所述的梁钢筋4包括受力筋5和箍筋6,按图纸布置在混凝土梁32中,受力筋5和箍筋6连接组成预应力梁钢筋笼,其中受力筋5包括上部受力钢筋34和下部受力钢筋35;所述的缓粘结预应力筋7通过定位钢筋进行固定并穿过整根混凝土梁32。

所述的预应力筋定位装置包括定位钢筋、定位钢板21和端部定位装置36;所述的定位钢筋包括竖向钢筋25、横向钢筋24、混凝土垫块26,所述的竖向钢筋25一端带螺纹27,所述的横向钢筋24两端带螺纹27,所述的混凝土垫块26带螺孔28;所述的竖向钢筋25上下端分别穿过定位钢板21的插孔22,竖向钢筋25带螺纹27的一端向下旋进混凝土垫块26的螺孔28内;所述的横向钢筋24两端旋进混凝土垫块26的螺孔28内,横向钢筋24水平布置于预应力梁钢筋笼内,并通过钢丝33将横向钢筋24与竖向钢筋25固定;所述的定位钢板21的两侧设置有两条平行的长条槽口23,沿定位钢板21长度方向设置有若干插孔22,通过将钢丝33穿过长条槽口23实现定位钢板21与箍筋6的固定连接;所述的端部定位装置36包括承压板18、下部套筒29、锚板30,所述的下部套筒29和锚板30设有锚垫板38,所述的下部套筒29与承压板18之间通过高强螺栓37连接,所述的承压板18与锚板30之间通过高强螺栓37固定连接;所述的锚板30设置有若干个预应力筋插孔31,便于插入预应力筋束39进行缓粘结预应力筋7的张拉,缓粘结预应力筋7穿过承压板18和下部套筒29。

所述的板模板1、梁模板8和柱子模板9可由木材、钢板、铝板等材质制成。

所述的张拉端浇筑模板3中的固定钢筋13通过螺栓15进行固定。

所述的方形开口穴模19设置在张拉端浇筑模板3的基板10的中心处,方形开口穴模19需在混凝土梁32浇筑完成后且缓粘结预应力筋7张拉前拆除。所述的挤压锚具20位于承压板18前部。

所述的预应力张拉端构件在混凝土梁32浇筑完成达到强度要求,且完成缓粘结预应力筋7的张拉后通过张拉端浇筑模板3进行的张拉端封口施工。

所述的横向钢筋24与竖向钢筋25连接点的位置根据缓粘结预应力筋7的布筋曲线函数进行调整,确保缓粘结预应力筋7的矢高准确、曲线顺滑。

所述的定位钢板21平行设置于预应力梁钢筋笼的上下表面处,定位钢板21上等间距预留有若干插孔22,插孔22的孔径与竖向钢筋直径相同。

所述的缓粘结预应力筋7外侧设置有螺旋筋17,在所述的缓粘结预应力筋7的端部还设置有转向装置40,用于改变缓粘结预应力筋7的转向,确保缓粘结预应力筋7垂直穿过承压板18。

实施例二

大跨度缓粘结预应力钢筋混凝土梁的施工方法,主要步骤如下:

S1:施工准备:原材料进场、验收,准备施工所需的模板体系、缓粘结预应力筋7、非预应力钢筋、预应力锚具等;

S2:底模铺设:铺设预应力钢筋混凝土梁底模,根据设计提供的反拱值预设底模反拱,反拱值需结合施工实际和梁的张拉情况进行适当调整;

S3:非预应力钢筋骨架安装:钢筋绑扎前,将底模清理干净并涂一层隔离剂,钢筋安装绑扎严格按照施工图纸以一定顺序进行,并注意合理放置垫块,确保保护层厚度;

S4:预应力筋定位支架安装:在预应力梁钢筋笼的上下表面处安装定位钢板21,根据缓粘结预应力筋7的布筋曲线函数,确定定位钢筋中的横向钢筋24与竖向钢筋25固定连接点的位置;

S5:铺放缓粘结预应力筋:缓粘结预应力筋7依据设计要求按常规方法进行铺设,铺设时预应力筋必须矢高准确、曲线顺滑,缓粘结预应力筋7采用预应力筋定位支架进行定位和固定;

S6:预应力筋节点安装:安装预应力张拉端构件、预应力固定端构件,将缓粘结预应力筋7穿过端部定位装置36进行固定;

S7:侧模安装:在底模上方四周安装预应力梁侧模,在侧模上预留钢筋孔,主筋穿过该钢筋孔伸出侧模外侧,将整个预应力梁钢筋与侧模固定;

S8:混凝土浇筑与养护:确认侧模封闭后,进行混凝土的浇筑,振捣采用高频式附着式振动器为主、插入式振捣器为辅相互结合的方法,浇筑完成及时根据季节采取相应的养护措施正常养护,强度达到设计强度后拆模;

S9:预应力筋张拉:混凝土强度达到设计的80%进行缓粘结预应力筋的预张拉,强度达到设计的100%完成最终的张拉,在梁、柱侧或梁的加腋端端部张拉,同一梁截面的预应力筋采取对称张拉;

S10:预应力筋端部切割、封裹:缓粘结预应力筋7张拉完成后即可切割工作长度内多余钢铰线,露出锚具外的钢铰线长度不小于30mm。最后用细石混凝土封闭,预应力筋外混凝土保护层厚度应大于25mm。

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