CN103306191B - 一种组合式预应力索管道定位网和施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组合式预应力索管道定位网，定位网片为FRP定位网片，包括FRP底板索管道定位网片、FRP腹板索管道定位网片和FRP顶板索管道定位网片；FRP定位网片支承处下方设置有U型上托环筋，上方设置有倒U型下压环筋，钢索管道贯穿U型上托环筋和倒U型下压环筋形成的闭合环结构。定位网片通过架立钢筋支承。本发明还提供了一种组合式预应力索管道定位网施工方法：在工厂通过大样图制作FRP定位网片并将U型上托环筋和架立钢筋固定设置于FRP定位网片；依次安装FRP底板索管道定位网、FRP腹板索管道定位网和FRP顶板索管道定位网。本发明有益效果是：可提高钢索管道定位精度，避免焊接打火损伤管道，管道受力均匀。

Description

一种组合式预应力索管道定位网和施工方法

技术领域

本发明涉及土木工程桥梁技术领域，更具体地说，涉及一种组合式预应力索管道定位网及其施工方法。

背景技术

大跨预应力混凝土箱梁桥是目前广泛采用的桥型，以连续梁和连续刚构桥最为多见。顶板内设置负弯矩钢索纵向水平布置，一般顶板索横断面布置成一行或多行。腹板索纵向下弯布置在腹板内，一般每侧腹板横断面布置成一列。底板索纵向布置在底板内，一般横断面布置成一行。

现有技术大跨预应力混凝土箱梁桥顶板索、腹板索和底板索预应力管道常采用镀锌铁质波纹管或高密度聚乙烯（HDPE）双壁波纹管。

管道的定位网采用钢筋现场制作，多数工地施工方法是：先基本完成顶板、腹板和底板的二层构造钢筋施工，再在顶板、腹板和底板的二层构造钢筋网片内部安装波纹管，通过设置架立钢筋和U型钢筋将每一根波纹管管道固定在顶板、腹板和底板构造钢筋网片上，U型钢筋和顶板、腹板和底板构造钢筋采用点焊连接。

现有技术中预应力索管道定位网片和安装方法的主要缺陷或不足表现在：

（1）管道的定位网采用现场制作单根定位安装，每根管道均存在施工偏差的可能，施工控制难度大，常导致管道偏差离散性较大。

（2）定位网材料全部采用钢筋制作，在焊接施工时易打火烧伤损坏管道，采用铁质管道时问题更严重，导致浇筑混凝土时漏浆堵塞管道。

（3）管道通过U型钢筋将每一根管道点焊固定在顶板、腹板和底板构造钢筋上，架立钢筋较少或不可靠时，浇筑混凝土时构造钢筋的变形会导致管道偏差较大，超过规范限值。

（4）定位网全部采用钢筋制作，自重较大。

（5）现场放样，管道施工准确定位难度大。

（6）网片不成整体，常导致管道定位不准确，导致增大预应力损失，管道偏离张拉预应力的附加力会导致结构开裂等病害，影响结构耐久性。

发明内容

针对现有技术的缺陷和不足，本发明的第一个目的在于提供一种安装施工精度高、可消除管道施工偏差，避免了钢筋焊接打火损伤管道，管道受力均匀、重量轻、穿管施工方便的组合结构预应力索管道定位网。本发明的第二个目的还在于提供一种组合结构预应力索管道定位网的施工方法。

为了达到上述第一个目的，本发明提供如下技术方案：

一种组合结构预应力索管道定位网，包括定位网片，所述定位网片为FRP定位网片，所述FRP定位网片包括FRP底板索管道定位网片、FRP腹板索管道定位网片和FRP顶板索管道定位网片，所述FRP定位网片的钢索管道支承处下方设置有U型上托环筋，上方设置有倒U型下压环筋，钢索管道贯穿所述U型上托环筋和所述倒U型下压环筋形成的闭合环结构。

优选地，所述FRP底板索管道定位网片通过架立钢筋支承在底板底模上。

优选地，所述FRP腹板索管道定位网片通过架立钢筋支承在顶板梗腋底模上并通过腹板侧模水平定位。

优选地，所述FRP顶板索管道定位网片通过架立钢筋支承在顶板及顶板梗腋底模上。

优选地，所述倒U型下压环筋为钢筋材质的倒U型下压环筋，所述U型上托环筋为U型FRP上环托筋。

为了达到上述第二个目的，所述的组合式预应力索管道定位网为上文所述组合式预应力索管道定位网，采用施工步骤如下：

第一步：在工厂通过定位网片的大样图采用FRP管材及板材制作FRP底板索定位网片、FRP腹板索定位网片和FRP顶板索定位网片，并将所述U型上托环筋、架立钢筋分别固定设置于所述定位网片。

第二步：箱梁底板下层钢筋制作完成后，安装所述FRP底板索管道定位网片，并安装设置于所述FRP底板索管道定位网片的底板索管道，再安装底板上层钢筋并安装所述倒U形下压环筋固定所述底板索管道；

第三步：箱梁腹板外层钢筋制作完成后，安装所述FRP腹板索管道定位网片，并安装设置于所述FRP腹板索管道定位网片的腹板索管道，再安装腹板内层钢筋并安装所述倒U形下压环筋固定腹板索管道；

第四步：箱梁顶板下层钢筋完成后，安装所述FRP顶板索管道定位网片，并安装设置于所述FRP顶板索管道定位网片的顶板索管道，再安装顶板上层钢筋并安装所述倒U形下压环筋固定顶板索管道。

同现有技术相比，本发明所提供的一种组合结构预应力索管道定位网主要有益效果是：

FRP为fiber reinforced polymer英文缩写，即纤维增强复合材料，这种材料的强度和钢结构的强度相接近，但是与同体积的钢结构相比，FRP的质量轻，因此与现有技术中采用钢筋材质的定位网片相比，将定位网片设置为FRP定位网片，可以减轻定位网片的自重，当桥梁的跨度很大，定位网片的设置数量庞大时，可降低桥梁的自重，还可以避免采用全钢筋管道定位网焊接打火损伤管道的问题，同时U型上托环筋和倒U型下压环筋形成的闭合环结构，环形面接触保证置于其中的管道受力均匀，穿管方便。定位网片的架立钢筋采用钢筋制作，保证定位网片支承在模板上的位置准确和受力牢固，克服了FRP材料变形大的不足。倒U形下压环筋采用钢筋制作，可通过倒U形下压环筋和箱梁顶板、底板、腹板构造钢筋点焊固定，现场点焊定位施工方便。

同时本发明所提供的所提供的一种组合结构预应力索管道定位网施工方法的有益效果具体表现在：本发明采用FRP和钢筋结合设置预应力索管道定位网，在工厂放大样制作成定位网片和现场安装点焊定位相结合的方法，与现有技术中管道定位网采用现场制作单根定位安装的施工方法相比，提高了现有技术现场制作采用单点定位安装的施工精度，可消除单点定位安装施工的管道间相对偏差，施工易控制。同时采用钢索管道穿过定位网片的支承处设置FRP材料U形上托环筋和钢筋材料倒U形下压环筋形成闭合环结构，避免了全钢筋管道定位网焊接打火损伤管道，环形面接触保证管道受力均匀，且穿管方便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明所提供的一种具体实施方式中FRP底板索定位网的结构示意图；

图2为本发明所提供的一种具体实施方式中FRP腹板索定位网的结构示意图；

图3为本发明所提供的一种具体实施方式中FRP顶板索定位网的结构示意图；

图4为图1所示FRP底板索定位网管道支承处大样图；

图5为图4所示支承处局部结构示意图；

其中，图1-图5中：

11-FRP底板索定位网片、12-底板索管道、13-底板、14-腹板、15-FRP底板索定位网片架立钢筋；21-FRP腹板索定位网片、22-腹板索管道、23-腹板、24-顶板、25-FRP腹板索定位网片架立钢筋；31-FRP顶板索定位网片、32-顶板索管道、33-顶板、34-腹板、35-FRP顶板索定位网片架立钢筋；41-U型上托环筋、42-倒U型下压环筋、43-预应力钢索管道、44-预应力钢索定位网片。

具体实施方式

本发明提供了一种组合式预应力索管道定位网及其施工方法，安装精度高，可消除管道施工系统偏差，避免了钢筋焊接打火损伤管道，管道受力均匀、重量轻、穿管施工方便。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1至4，图1为本发明所提供的一种具体实施方式中FRP底板索定位网的结构示意图，图2为本发明所提供的一种具体实施方式中FRP腹板索定位网的结构示意图，图3为本发明所提供的一种具体实施方式中FRP顶板索定位网的结构示意图，图4为图1所示FRP底板索定位网管道支承处大样图，图5为图4所示支承处局部结构示意图。

本发明实施例提供的组合式预应力索管道定位网，包括箱梁的FRP底板索管道定位网片11、FRP腹板索管道定位网片21及FRP顶板索管道定位网片31，上述FRP定位网片是采用FRP管材及板材加工制作而成的，FRP定位网片的支承处下方设置一有U型上托环筋41，FRP定位网片的支撑处上方设置一倒U型下压环筋42，U型上托环筋41和U型下压环筋42形成一个闭合环结构，钢索管道贯穿此闭合环结构。由于底板索、腹板索、顶板索的设置是为了对桥梁提供预应力，因此上述三种钢索为预应力索，设置的管道为预应力索管道。

在本具体实施方式中，FRP底板索管道定位网片11通过FRP底板索定位网片架立钢筋15支承在底板底模上。FRP腹板索管道定位网片21通过FRP腹板索定位网片架立钢筋25支承在顶板梗腋底模上，通过腹板侧模定位。FRP顶板索管道定位网片31通过FRP顶板索定位网片架立钢筋35支承在顶板及顶板梗腋底模上。

如此设置，通过使用FRP管材和FRP板材制作成FRP定位网片，由于FRP（fiber reinforced polymer英文缩写）即纤维增强复合材料，这种材料的强度和钢结构的强度相接近，但是与同体积的钢结构相比，FRP的质量轻，因此，与全钢筋材质的定位网片相比，FRP定位网片的质量轻，可以减轻定位网片的自重，当桥梁的跨度很大，定位网片的设置数量庞大时，可降低桥梁的自重，还可以避免采用全钢筋管道定位网焊接打火损伤管道的问题，同时U型上托环筋41和倒U型下压环筋42形成的闭合环结构，环形面接触保证置于其中的管道受力均匀，穿管方便。

同时利用架立钢筋将FRP定位网片设置在相对应的安装位置，可以保证FRP定位网片支承在模板上的位置准确和受力牢固，同时采用架立钢筋还克服了FRP材料变形大的不足。因此架立钢筋与FRP定位网片的配合使用，形成了组合式预应力索管道定位网，可以避免由于全钢筋式的定位网所产生的问题，组合式定位网可以减轻桥梁的自重，保证安装的准确性。

还需要说明的是，FRP定位网片的架立钢筋和倒U型下压环筋42采用钢筋制作，U型上托环筋41为U型FRP上托环筋，当然也可以根据实际施工环境的不同采用不同材质。

还需要说明的是，FRP定位网片的架立钢筋采用直径16-25毫米钢筋制作，倒U型下压环筋42采用直径12-16毫米钢筋制作。

同时本具体实施方式还提供了一种组合式预应力索管道定位网施工方法，钢索管定位网为上文所述的组合式定位网，其施工步骤为：

第一步：在工厂平整的场地上放出定位网片大样图，在大样图上采用FRP管材及板材制作FRP顶板索管道定位网片31、FRP底板索管道定位网片11及FRP腹板索管道定位网片21。在工厂完成U型FRP上托环筋及架立钢筋和上述FRP定位网片的连接施工。将连接完毕后的FRP顶板索管道定位网片31、FRP底板索管道定位网片11及FRP腹板索管道定位网片21的组装构件运到工地。

第二步：箱梁底板下层钢筋制作完成后，安装FRP底板索管道定位网片11，安装预应力钢索管道12，初步调整管道位置，制作底板上层钢筋完成后，安装倒U型下压环筋42，与U型FRP上托环筋形成一个闭合环结构，精确调整底板索管道位置。

第三步：箱梁腹板外层钢筋制作完成后，安装FRP腹板索管道定位网片21，安装预应力钢索管道22初步调整位置，制作腹板内层钢筋完成后，安装倒U型下压环筋42，与U型FRP上托环筋形成一个闭合环结构，精确调整腹板索管道位置。

第四步：箱梁顶板下层钢筋完成后，安装FRP顶板索管道定位网片31，安装预应力钢索管道32，初步调整管道位置，制作顶板上层钢筋完成后，安装倒U型下压环筋42，与U型FRP上托环筋形成一个闭合环结构，精确调整顶板索管道位置。

本发明采用FRP和钢筋结合，工厂放大样制作成FRP定位网片和现场安装相结合的方法，提高了采用单点定位安装的精度，可消除单点定位安装管道施工偏差。钢索管道穿过FRP定位网片的支承处设置的闭合环筋避免了钢筋管道定位网焊接打火损伤管道，管道受力均匀，穿管方便。采用FRP定位网片减轻了定位网自重。FRP定位网片的架立钢筋采用钢筋制作，保证FRP定位网片支承在模板上的位置准确受力牢固。倒U型下压环筋采用钢筋制作，可通过倒U型下压环筋和箱梁顶板、底板、腹板构造钢筋点焊牢固。

对所公开的一种组合式预应力索管道定位网及其施工方法实施例的说明，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。

Claims (6)

1.一种组合式预应力索管道定位网，包括定位网片和架立钢筋，其特征在于，所述定位网片为FRP定位网片，所述FRP定位网片包括FRP底板索管道定位网片(11)、FRP腹板索管道定位网片(21)和FRP顶板索管道定位网片(31)，所述FRP定位网片的支承处下方设置有U型上托环筋(41)，上方设置有倒U型下压环筋(42)，钢索管道贯穿所述U型上托环筋(41)和所述倒U型下压环筋(42)形成的闭合环结构。

2.根据权利要求1所述的组合式预应力索管道定位网，其特征在于，所述FRP底板索管道定位网片(11)通过架立钢筋(15)支承在底板底模上。

3.根据权利要求1所述的组合式预应力索管道定位网，其特征在于，所述FRP腹板索管道定位网片(21)通过架立钢筋(25)支承在顶板梗腋底模上并通过腹板侧模水平定位。

4.根据权利要求1所述的组合式预应力索管道定位网，其特征在于，所述FRP顶板索管道定位网片(31)通过架立钢筋(35)支承在顶板及顶板梗腋底模上。

5.根据权利要求1-4任一项所述的组合式预应力索管道定位网，其特征在于，所述倒U型下压环筋(42)为钢筋材质的倒U型下压环筋，所述U型上托环筋(41)为U型FRP上托环筋。

6.一种组合式预应力索管道定位网施工方法，其特征在于，组合式预应力索管道定位网为如权利要求1至5任一项所述的组合式预应力索管道定位网，采用施工步骤如下：

第一步：在工厂通过定位网片的大样图采用FRP管材及板材制作FRP底板索管道定位网片(11)、FRP腹板索管道定位网片(21)和FRP顶板索管道定位网片(31)，并将所述U型上托环筋(41)、架立钢筋分别固定设置于所述FRP定位网片；

第二步：箱梁底板下层钢筋制作完成后，安装所述FRP底板索管道定位网片(11)，并安装设置于所述FRP底板索管道定位网片(11)的底板索管道(12)，再安装底板上层钢筋并安装所述倒U 型下压环筋(42)固定所述底板索管道(12)；

第三步：箱梁腹板外层钢筋制作完成后，安装所述FRP腹板索管道定位网片(21)，并安装设置于所述FRP腹板索管道定位网片(21)的腹板索管道(22)，再安装腹板内层钢筋并安装所述倒U 型下压环筋(42)固定腹板索管道(22)；

第四步：箱梁顶板下层钢筋完成后，安装所述FRP顶板索管道定位网片(31)，并安装设置于所述FRP顶板索管道定位网片(31)的顶板索管道(32)，再安装顶板上层钢筋并安装所述倒U 型下压环筋(42)固定顶板索管道(32)。