專利名稱：大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及國際專利分類專利分類E04B —般建筑物構(gòu)造；尤其是大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁制作方法。
背景技術(shù)：
公知技術(shù)中，傳統(tǒng)的梁縱斷面開洞以預(yù)留、預(yù)埋鋼套管，斷面開洞率有限，施工技術(shù)簡單易行。對(duì)模板、鋼筋和預(yù)應(yīng)力施工沒有特殊要求。但是對(duì)于，大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁施工，例如跨度27m、梁高I. 6m、施工面荷載13. 9kN/m2、集中線荷載31. 04kN/m的大跨度梁施工時(shí)，如果要求在梁體縱斷面上開洞，且開洞面積占35%以上，在施工技術(shù)上尚無先例，按傳統(tǒng)做法施工存在巨大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)與難度。
相關(guān)專利文獻(xiàn)公開較少，如申請?zhí)?00820124604鋼管混凝土 -開洞鋼板-混凝土組合剪力墻，屬于一種剪力墻。鋼管混凝土-開洞鋼板-混凝土組合剪力墻其特征在于由鋼管混凝土邊框柱(I)和鋼板混凝土剪力墻板構(gòu)成；在剪力墻內(nèi)嵌的鋼板上開洞，鋼板(2)兩側(cè)配置由橫向鋼筋⑷和縱向鋼筋(5)組成的鋼筋網(wǎng)，在上述開洞的洞口處用拉接鋼筋
(7)拉接鋼板(2)兩側(cè)的鋼筋網(wǎng)。尚未發(fā)現(xiàn)簡明的能夠?qū)嵱玫母倪M(jìn)技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁制作方法，該施工方法能夠根據(jù)梁體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要求，在滿足結(jié)構(gòu)載荷和安全等參數(shù)前提下，完成較高開洞率施工。本發(fā)明的發(fā)明目的是通過如下技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)的在滿足梁縱斷面開洞率，即開洞面積占35%以上要求的前提下，準(zhǔn)確控制與構(gòu)件剛度相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，包括洞口抗裂構(gòu)造技術(shù)、高大模板支撐體系施工技術(shù)、開洞芯模定位與抗浮技術(shù)、預(yù)應(yīng)力孔道定位技術(shù)、高強(qiáng)混凝土自密實(shí)與振搗技術(shù)、有粘結(jié)、無粘結(jié)、緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)。本發(fā)明的有益效果是大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁施工(跨度27m、梁高I. 6m、施工面荷載13. 9kN/m2、集中線荷載31. 04kN/m)在梁體縱斷面上開洞的做法，開洞面積占35%以上。在國內(nèi)外尚屬首次，給施工帶來巨大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)與難度。預(yù)應(yīng)力混凝土開洞梁的施工技術(shù)的研究及成果在國內(nèi)外亦無相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。在滿足梁縱斷面開洞率，即開洞面積占35%以上要求的前提下，準(zhǔn)確控制與構(gòu)件剛度相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，包括I.洞口抗裂構(gòu)造技術(shù)通過洞口處的抗裂鋼筋的設(shè)置、提高洞口模板支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性、加強(qiáng)混凝土振搗過程控制、及時(shí)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉等措施，保證洞口結(jié)構(gòu)裂縫控制的目的；如跨度9m的預(yù)應(yīng)力混凝土梁，開洞1100 X 900mm ；
2.高大模板支撐體系施工技術(shù)對(duì)模板、模板支撐系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和截面特征及各項(xiàng)荷載設(shè)計(jì)值及荷載組合，梁、板模板支撐系統(tǒng)的強(qiáng)度和剛度計(jì)算，梁板下立桿穩(wěn)定性計(jì)算，立桿基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算，支撐系統(tǒng)支撐層承載力驗(yàn)算，轉(zhuǎn)換層下支撐層承載力驗(yàn)算；如梁斷面700 X 1600mm :跨度27m、梁下支撐高9. 5m、線荷載31. 04kN/m ;支撐體系施工方法要點(diǎn)包括梁、板模板采用12厚竹膠板、50X100mm木方，腳手架鋼管支設(shè)，立桿間距均為820mm。施工過程中，嚴(yán)格控制扣件螺栓的力矩，每個(gè)扣件螺栓的擰緊力矩控制在45 60N.m，鋼管不能選用變形的鋼管；在立柱底距地面O. 2m處，沿縱橫水平方向按縱下橫上的程序設(shè)掃地桿?？烧{(diào)支托底部的立柱頂端沿縱橫方向設(shè)置一道水平拉桿；掃地桿與頂部水平拉桿之間的間距，在滿足模板設(shè)計(jì)所確定的水平拉桿步距要求條件下，進(jìn)行平均分配確定步距后，在每一步距處縱橫向各設(shè)一道水平拉桿；滿堂模板在中間在縱橫向應(yīng)每隔9m左右(框架梁下)設(shè)由下至上的豎向連續(xù)剪刀撐，其寬度宜為4 6m，并在剪刀撐部位的頂部、掃地桿處設(shè)置水平剪刀撐。剪刀撐桿件的底部應(yīng)與地面頂緊，夾角宜為45° 60°之間。梁的側(cè)模采用兩道對(duì)拉螺栓固定，對(duì)拉螺栓水平間距為500mm。并在對(duì)拉螺栓外側(cè)設(shè)通長雙鋼管用“3”形卡緊固。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，梁、板的起拱高度根據(jù)梁跨L而定，27m跨起拱30mm，嚴(yán)禁反起拱。 3.開洞芯模定位與抗浮技術(shù)，采用周邊設(shè)置鋼筋頂撐的方式進(jìn)行開洞心模定位及抗浮加固；4.預(yù)應(yīng)力孔道定位技術(shù)；按圖紙位置鋪設(shè)波紋管道，用2-3人沿大梁的兩側(cè)排開，從一端開始傳入波紋管，待管全部傳入后，兩端要插入已定位的喇叭管中，并用膠帶將波紋管與喇叭管的連接處纏繞密封，避免漏漿；鋪設(shè)波紋管應(yīng)遵循以下原則a、鋪放時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙和施工方案要求定位，保證尺寸和直線形狀；b、喇叭管定位要準(zhǔn)確；c、波紋管橫向位置一定要沿中心線或?qū)ΨQ于中心線，不準(zhǔn)打S彎；d、密封所有連接部位如喇叭管與波紋管處、張拉端預(yù)留安裝群錨的部位及排氣孔端頭；在各種接頭處要用膠帶密封，不得漏漿；e、在鋪放中和鋪放后及澆筑混凝土過程中，嚴(yán)禁碰扁和損壞波紋管，嚴(yán)禁在波紋管上用氣焊;5.高強(qiáng)混凝土自密實(shí)與振搗技術(shù)；根據(jù)開洞梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工條件以及環(huán)境條件所需要的自密實(shí)性能，在綜合強(qiáng)度、耐久性和其它必要性要求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，配合比設(shè)計(jì)采用絕對(duì)體積法，其中粗骨料的最大粒徑不大于20mm，單位體積用水量為155 180kg，含氣量為I. 5% 4. O泵送時(shí)考慮自密實(shí)混凝土的性能、構(gòu)件形狀、配筋狀況，確定混凝土的燒筑速度，燒筑時(shí)的最大自由落下高度應(yīng)在5m以下,最大水平流動(dòng)距離不得超過7m ；6.有粘結(jié)、無粘結(jié)、緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)。緩凝型預(yù)應(yīng)力體系結(jié)合了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系和有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系的優(yōu)點(diǎn)，施工時(shí)與無粘結(jié)體系一樣，使用中靠包裹于預(yù)應(yīng)力筋上的緩凝材料逐漸硬化，達(dá)到有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系的效果。緩凝材料也可以阻斷腐蝕介質(zhì)介人的通道，對(duì)鋼絞線起到了一定的保護(hù)作用；對(duì)于跨度27m、梁高I. 6m、施工面荷載13. 9kN/m2、集中線荷載31. 04kN/m的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁施工，在梁體縱斷面上開洞，開洞面積占35%以上。本發(fā)明實(shí)施例在設(shè)計(jì)時(shí)，要求充分了解結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的發(fā)展和變化情況，與設(shè)計(jì)單位充分溝通、通力協(xié)作，建立施工分析的力學(xué)模型；認(rèn)真進(jìn)行施工過程分析、力學(xué)分析；根據(jù)分析結(jié)果擬定合理的混凝土開洞梁施工方案大跨度、高支模體系的穩(wěn)定性；開洞尺寸、預(yù)應(yīng)力孔道定位、芯?？垢《ㄎ弧⑴浣疃ㄎ坏葮?gòu)造措施；試配、優(yōu)化混凝土配合比、選擇外部輔助振搗，確保芯模底部混凝土密實(shí)措施；有粘結(jié)、無粘結(jié)、緩粘結(jié)三種張拉施工工藝方案確定張拉力、張拉程序等；采取合理的施工方案和構(gòu)造措施以保證施工過程高大模板支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性、混凝土開洞梁的各項(xiàng)參數(shù)以及竣工后結(jié)構(gòu)的位形和受力狀態(tài)滿足設(shè)計(jì)要求。施工過程中對(duì)開洞尺寸、位置、鋼筋及預(yù)應(yīng)力筋的孔道位置等參數(shù)進(jìn)行測量、記錄、分析，對(duì)施工過程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控和及時(shí)的動(dòng)態(tài)糾偏；竣工后按計(jì)劃在足夠的時(shí)間段內(nèi)對(duì)混凝土開洞梁的位形和受力狀態(tài)進(jìn)行測量、記錄、分析，確定其滿足設(shè)計(jì)要求。本發(fā)明內(nèi)容包含大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁涉及高大模板支撐系統(tǒng)施工 技術(shù)、鋼筋混凝土梁模板、鋼筋、混凝土施工技術(shù)、后張預(yù)應(yīng)力施工技術(shù)。適用于系統(tǒng)配套完善，綜合管線布置復(fù)雜的現(xiàn)代大跨度公共建筑工程，具有廣闊的市場應(yīng)用前景。能夠有效節(jié)約混凝土、減輕結(jié)構(gòu)構(gòu)件自重，增加結(jié)構(gòu)跨度和建筑空間利用率，降低工程投資。
權(quán)利要求
1.大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁制作方法，其特征是在滿足梁縱斷面開洞率，即開洞面積占35 %以上要求的前提下，準(zhǔn)確控制與構(gòu)件剛度相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，包括洞口抗裂構(gòu)造技術(shù)、高大模板支撐體系施工技術(shù)、開洞芯模定位與抗浮技術(shù)、預(yù)應(yīng)力孔道定位技術(shù)、高強(qiáng)混凝土自密實(shí)與振搗技術(shù)、有粘結(jié)、無粘結(jié)、緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)。
2.如權(quán)利要求I所述的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁制作方法，其特征在于，洞口抗裂構(gòu)造技術(shù)通過洞口處的抗裂鋼筋的設(shè)置、提高洞口模板支撐系統(tǒng)的穩(wěn)定性、加強(qiáng)混凝土振搗過程控制、及時(shí)進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉等措施，保證洞口結(jié)構(gòu)裂縫控制的目的；如跨度9m的預(yù)應(yīng)力混凝土梁，開洞1100X900mm。
3.如權(quán)利要求I所述的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁制作方法，其特征在于，高大模板支撐體系施工技術(shù)對(duì)模板、模板支撐系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和截面特征及各項(xiàng)荷載設(shè)計(jì)值及荷載組合，梁、板模板支撐系統(tǒng)的強(qiáng)度和剛度計(jì)算，梁板下立桿穩(wěn)定性計(jì)算，立桿基礎(chǔ)承載力驗(yàn)算，支撐系統(tǒng)支撐層承載力驗(yàn)算，轉(zhuǎn)換層下支撐層承載力驗(yàn)算；如梁斷面700 X 1600mm :跨度27m、梁下支撐高9. 5m、線荷載31. 04kN/m ;支撐體系施工方法要點(diǎn)包括梁、板模板采用12厚竹膠板、50 X IOOmm木方,腳手架鋼管支設(shè),立桿間距均為820mm。施工過程中，嚴(yán)格控制扣件螺栓的力矩，每個(gè)扣件螺栓的擰緊力矩控制在45 60N. m，鋼管不能選用變形的鋼管；在立柱底距地面0. 2m處，沿縱橫水平方向按縱下橫上的程序設(shè)掃地桿?？烧{(diào)支托底部的立柱頂端沿縱橫方向設(shè)置一道水平拉桿；掃地桿與頂部水平拉桿之間的間距，在滿足模板設(shè)計(jì)所確定的水平拉桿步距要求條件下，進(jìn)行平均分配確定步距后，在每一步距處縱橫向各設(shè)一道水平拉桿；滿堂模板在中間在縱橫向應(yīng)每隔9m左右(框架梁下)設(shè)由下至上的豎向連續(xù)剪刀撐，其寬度宜為4 6m，并在剪刀撐部位的頂部、掃地桿處設(shè)置水平剪刀撐。剪刀撐桿件的底部應(yīng)與地面頂緊，夾角宜為45° 60°之間。梁的側(cè)模采用兩道對(duì)拉螺栓固定，對(duì)拉螺栓水平間距為500mm。并在對(duì)拉螺栓外側(cè)設(shè)通長雙鋼管用“3”形卡緊固。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，梁、板的起拱高度根據(jù)梁跨L而定，27m跨起拱30mm，嚴(yán)禁反起拱。
4.如權(quán)利要求I所述的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁制作方法，其特征在于，開洞芯模定位與抗浮技術(shù)，采用周邊設(shè)置鋼筋頂撐的方式進(jìn)行開洞心模定位及抗浮加固。
5.如權(quán)利要求2所述的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁制作方法，其特征在于，預(yù)應(yīng)力孔道定位技術(shù)，按圖紙位置鋪設(shè)波紋管道，用2-3人沿大梁的兩側(cè)排開，從一端開始傳入波紋管，待管全部傳入后，兩端要插入已定位的喇叭管中，并用膠帶將波紋管與喇叭管的連接處纏繞密封，避免漏漿；鋪設(shè)波紋管應(yīng)遵循以下原則a、鋪放時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按設(shè)計(jì)圖紙和施工方案要求定位，保證尺寸和直線形狀；b、喇叭管定位要準(zhǔn)確；c、波紋管橫向位置一定要沿中心線或?qū)ΨQ于中心線，不準(zhǔn)打S彎；d、密封所有連接部位如喇叭管與波紋管處、張拉端預(yù)留安裝群錨的部位及排氣孔端頭；在各種接頭處要用膠帶密封，不得漏漿；e、在鋪放中和鋪放后及澆筑混凝土過程中，嚴(yán)禁碰扁和損壞波紋管，嚴(yán)禁在波紋管上用氣焊。
6.如權(quán)利要求I所述的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁制作方法，其特征在于，高強(qiáng)混凝土自密實(shí)與振搗技術(shù)；根據(jù)開洞梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、施工條件以及環(huán)境條件所需要的自密實(shí)性能，在綜合強(qiáng)度、耐久性和其它必要性要求的基礎(chǔ)上，進(jìn)行配合比設(shè)計(jì)，配合比設(shè)計(jì)采用絕對(duì)體積法，其中粗骨料的最大粒徑不大于20mm，單位體積用水量為155 180kg，含氣量為I. 5% 4.0% ;泵送時(shí)考慮自密實(shí)混凝土的性能、構(gòu)件形狀、配筋狀況，確定混凝土的燒筑速度，燒筑時(shí)的最大自由落下高度應(yīng)在5m以下,最大水平流動(dòng)距離不得超過7m。
7.如權(quán)利要求I所述的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁制作方法，其特征在于，有粘結(jié)、無粘結(jié)、緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)，緩凝型預(yù)應(yīng)力體系結(jié)合了無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系和有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系的優(yōu)點(diǎn)，施工時(shí)與無粘結(jié)體系一樣，使用中靠包裹于預(yù)應(yīng)力筋上的緩凝材料逐漸硬化，達(dá)到有粘結(jié)預(yù)應(yīng)力體系的效果。緩凝材料也可以阻斷腐蝕介質(zhì)介人的通道，對(duì)鋼絞線起到了一定的保護(hù)作用。
8.如權(quán)利要求I所述的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁制作方法，其特征在于，對(duì)于跨度27m、梁高I. 6m、施工面荷載13. 9kN/m2、集中線荷載31. 04kN/m的大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁施工，在梁體縱斷面上開洞，開洞面積占35%以上。
全文摘要
大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁制作方法，在滿足梁縱斷面開洞率，即開洞面積占35％以上要求的前提下，準(zhǔn)確控制與構(gòu)件剛度相關(guān)的技術(shù)參數(shù)，包括洞口抗裂構(gòu)造技術(shù)、高大模板支撐體系施工技術(shù)、開洞芯模定位與抗浮技術(shù)、預(yù)應(yīng)力孔道定位技術(shù)、高強(qiáng)混凝土自密實(shí)與振搗技術(shù)、有粘結(jié)、無粘結(jié)、緩粘結(jié)預(yù)應(yīng)力技術(shù)。大跨度預(yù)應(yīng)力混凝土空心開洞梁施工(跨度27m、梁高1.6m、施工面荷載13.9kN/m2、集中線荷載31.04kN/m)在梁體縱斷面上開洞的做法，開洞面積占35％以上。在國內(nèi)外尚屬首次，給施工帶來巨大的技術(shù)風(fēng)險(xiǎn)與難度。預(yù)應(yīng)力混凝土開洞梁的施工技術(shù)的研究及成果在國內(nèi)外亦無相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。
文檔編號(hào)E04G21/02GK102808514SQ201110145528
公開日2012年12月5日 申請日期2011年6月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月1日
發(fā)明者李華強(qiáng), 繆建國, 朱成慧, 李強(qiáng), 王成軍, 蘇曉強(qiáng), 何政, 周倩羽, 吳亞澎, 趙建雷, 王雙喜, 魯統(tǒng), 盧江華, 郭瑞洪, 梁杰 申請人:永升建設(shè)集團(tuán)有限公司