CN105257059A - 一种部分预制预应力圆形煤场挡煤墙及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种部分预制预应力圆形煤场挡煤墙及其施工方法。该圆形煤场挡煤墙包括基础或承台、挡煤墙壁和顶环梁，还包括至少十个肋柱和至少两道中间环梁；肋柱与中间环梁形成网格状结构，用于支撑挡煤墙壁；中间环梁和顶环梁上均设有环梁环向无粘结预应力筋，挡煤墙壁采用预制预应力空心挡煤墙板。本发明还包括部分预制预应力圆形煤场挡煤墙的施工方法。本发明设置多道预应力中间环梁，做为预制预应力空心挡煤墙板的支撑，同时也能有效抵抗堆煤水平推力，预应力环梁比普通钢筋混凝土环梁截面小，传力清晰，能充分发挥预应力筋作用，减少钢筋、混凝土用量，装配施工预制预应力空心挡煤墙板，能减少现场人工工作量，加快施工进度，显著节约工期。

Description

一种部分预制预应力圆形煤场挡煤墙及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种圆形煤场挡煤墙及施工方法，具体涉及一种部分预制预应力圆形煤场挡煤墙的及施工方法。

背景技术

近几年来，建造的封闭式圆形煤场一般为现浇钢筋混凝土整体式结构，由环向配筋来抵抗堆煤产生的水平推力，耗钢量大，全部为现场作业，工作量大。

也有专利考虑采用部分预制挡煤墙，如CN201605860U，其主要构件现场施工，次要构件预制装配，中间环梁和挡煤墙壁主要承受堆煤水平推力产生的弯矩，所承受的环向拉力较小，环向拉力主要通过承台和顶环梁承受，因此承台和顶环梁配筋量会很大。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，克服现有技术存在的上述缺陷，提供一种既能减少环向钢筋用量，也能减少现场工作量和加快施工进度的部分预制预应力圆形煤场挡煤墙及其施工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种部分预制预应力圆形煤场挡煤墙，包括基础或承台、挡煤墙壁和顶环梁，还包括至少十个肋柱和至少两道中间环梁；肋柱与中间环梁形成网格状结构，用于支撑挡煤墙壁；中间环梁和顶环梁上均设有环梁环向无粘结预应力筋，挡煤墙壁采用预制预应力空心挡煤墙板。

进一步，所述预制预应力空心挡煤墙板的厚度为300~600mm，预制预应力空心挡煤墙板从顶到底由薄变厚。圆形煤场高度由工艺根据圆形煤场直径和储煤量要求确定，通常为10m~25m，圆形煤场的直径为70~120m。

进一步，所述中间环梁和顶环梁在竖直方向厚度均为800~1500mm。所述中间环梁和顶环梁均沿圆周预留有放置预制预应力空心挡煤墙板的凹槽，凹槽高为150~250mm。中间环梁的径向高度和顶环梁的径向高度均为1000~2500mm。

进一步，所述中间环梁从下到上呈下密上疏变间距布置，或从下到上等间距布置，上下相邻两中间环梁的间距净为4~8m。

进一步，所述预制预应力空心挡煤墙板的单向受力方向长度可根据上下相邻两中间环梁的净间距及需搭接的长度确定，搭接的长度为100~200mm，预制预应力空心挡煤墙板的单向受力方向长度为5~15m。预制预应力空心挡煤墙板与肋柱之间、预制预应力空心挡煤墙板与中间环梁之间、预制预应力空心挡煤墙板与顶环梁之间、预制预应力空心挡煤墙板与基础或承台之间均预留50mm间隙，采用微膨胀灌浆料密封，预应力空心挡煤墙板可采用SP预应力空心板。

一种如前所述部分预制预应力圆形煤场挡煤墙的施工方法，包括如下步骤：

（1）圆形煤场现浇部分分段施工，圆形煤场的基础或承台可采用设置竖向后浇带或跳仓法施工，中间环梁、顶环梁和肋柱可采用设置竖向后浇带施工；具体分段数量可根据圆形煤场大小、设计要求等确定，一般为6~10段；跳仓法施工是指将按施工缝分段施工；竖向后浇带施工是指将圆形煤场以后浇带为准分段施工；

（2）各段圆形煤场施工时，基础或承台不布置预应力筋，中间环梁和顶环梁在绑扎钢筋时预埋好环梁环向无粘结预应力筋，环梁环向无粘结预应力筋在中间环梁和顶环梁内均水平间隔交错布置，环梁环向无粘结预应力筋环向以30度~60度分段设置，环梁环向无粘结预应力筋的张拉位置设置在肋柱位置，预应力筋根数根据所受环向拉力确定，为3~7根；根据肋柱位置和数量，将挡煤墙划分成多个间隔区段，以同一个间隔区段至少包括三个肋柱为准；

（3）圆形煤场挡煤墙混凝土全部浇筑完毕后，养护达到设计强度；

（4）装配预制预应力空心挡煤墙板，每个装配单元从中间往两侧安装拼紧，固定位置后，采用微膨胀灌浆料封闭预制预应力空心挡煤墙板与基础或承台、肋柱、中间环梁、顶环梁之间的缝隙，使预制预应力空心挡煤墙板与现浇基础或承台、肋柱、中间环梁、顶环梁连接成整体；

（5）两端张拉中间环梁和顶环梁内的环梁环向无粘结预应力筋：(5-a)水平方向间隔张拉第一间隔区段，竖向从下到上对每个环梁（即中间环梁和顶环梁）依次张拉环梁环向无粘结预应力筋，如果每道环梁有3根以上的预应力筋则依据煤场由内到外依次张拉，直到第一间隔区段的中间环梁、顶环梁内的环梁环向无粘结预应力筋张拉完毕；(5-b)张拉水平方向剩余间隔的区段，竖向从下到上对每个环梁（即中间环梁和顶环梁）依次张拉环梁环向无粘结预应力筋，如果每道环梁（即中间环梁和顶环梁）有3根以上的预应力筋则依据煤场由内到外依次张拉，直到剩余水平间隔区段的中间环梁、顶环梁内的环梁环向无粘结预应力筋张拉完毕；(5-c)依据上述步骤(5-a)-(5-b)，完成所有环梁(即所有中间环梁和顶环梁)内的环梁环向无粘结预应力筋的张拉；

（6）最后对所有预应力筋张拉端进行防腐封锚处理。

本发明设置多道预应力中间环梁，做为预制预应力空心挡煤墙板的支撑，同时也能有效抵抗堆煤水平推力，中间环梁比普通钢筋混凝土环梁截面小，传力清晰，能充分发挥预应力筋作用，减少钢筋、混凝土用量，装配施工预制预应力空心挡煤墙板，能减少现场人工工作量，加快施工进度，显著节约工期。

附图说明

图1为本发明实施例的部分预制预应力圆形煤场挡煤墙的断面示意图；

图2为本发明实施例的部分预制预应力圆形煤场挡煤墙的环向预应力筋布置示意图；

图3为部分预制预应力圆形煤场挡煤墙展开图；

图4为预制预应力空心挡煤墙板断面图。

图中：1——顶环梁；2——环梁环向无粘结预应力筋；2-1-1——第一中间环梁内的第一环梁环向无粘结预应力筋；2-1-2——第一中间环梁内的第二环梁环向无粘结预应力筋；2-1-3——第一中间环梁内的第三环梁环向无粘结预应力筋；2-2-1——第二中间环梁内的第一环梁环向无粘结预应力筋；2-2-2——第二中间环梁内的第二环梁环向无粘结预应力筋；2-2-3——第二中间环梁内的第三环梁环向无粘结预应力筋；2-3-1——第三中间环梁内的第一环梁环向无粘结预应力筋；2-3-2——第三中间环梁内的第二环梁环向无粘结预应力筋；2-3-3——第三中间环梁内的第三环梁环向无粘结预应力筋；3——预制预应力空心挡煤墙板；3-1——第一预制预应力空心挡煤墙板；3-2——第二预制预应力空心挡煤墙板；3-3——第三预制预应力空心挡煤墙板；4——基础或承台；4-3-1——第三挡煤墙壁内的第一墙壁环向无粘结预应力筋；5——中间环梁；5-1——第一中间环梁；5-2——第二中间环梁；6——肋柱；7——后浇带或施工缝；ABCDEFGHIJKL——为肋柱位置也为预应力筋张拉端位置。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

一种圆形煤场挡煤墙，包括基础或承台4、预制预应力空心挡煤墙板3和顶环梁1，还包括十二个肋柱6和两道中间环梁5（图中为第一中间环梁5-1和第二中间环梁5-2）；肋柱6与中间环梁5形成网格状结构，用于支撑预制预应力空心挡煤墙板3；中间环梁5和顶环梁1上均设有环梁环向无粘结预应力筋2。

本实施例中，所述预制预应力空心挡煤墙板3厚度h1为300~500mm，预制预应力空心挡煤墙板3从顶到底由薄变厚，图中为第一预制预应力空心挡煤墙板3-1、第二预制预应力空心挡煤墙板3-2、第三预制预应力空心挡煤墙板3-3，厚度h1分别为300mm、400mm、500mm，圆形煤场高度为21m。

本实施例中，所述中间环梁5和顶环梁1在竖直方向厚度h2均为1000mm。所述中间环梁5和顶环梁1均沿圆周预留有放置预制预应力空心挡煤墙板3的凹槽，凹槽高h3为200mm。中间环梁5的径向高度h4和顶环梁1的径向高度h4均为2000mm。

本实施例中，所述中间环梁5从下到上等间距布置，上下相邻两中间环梁的净间距为6m。

本实施例中，所述预制预应力空心挡煤墙板3单向受力方向长度h5可根据上下相邻两中间环梁的净间距及需搭接的长度，搭接长度两端分别为150mm，则h5为6.3m。预制预应力空心挡煤墙板3与肋柱6之间、预制预应力空心挡煤墙板3与中间环梁5之间、预制预应力空心挡煤墙板3与顶环梁1之间、预制预应力空心挡煤墙板3与基础或承台4之间均预留50mm间隙，采用微膨胀灌浆料密封，微膨胀灌浆料配制可参考发明专利CN102924019A等。预应力空心挡煤墙板可采用SP预应力空心板。

参照图2、图3，一种如前所述圆形煤场挡煤墙的施工方法，包括如下步骤：

（1）采用设置竖向后浇带法进行施工，圆形煤场分6段；竖向后浇带施工是指将圆形煤场以后浇带为准分段施工；

（2）各段圆形煤场施工时，基础或承台4不布置预应力筋，中间环梁5和顶环梁1在绑扎钢筋时预埋环梁环向无粘结预应力筋2，环梁环向无粘结预应力筋2在中间环梁5和顶环梁1内均水平间隔交错布置（即位于同一中间环梁5内的环梁环向无粘结预应力筋2在相同水平位置上，且间隔交错布置；位于顶环梁1内的环梁环向无粘结预应力筋2在相同水平位置上，且间隔交错布置），环梁环向无粘结预应力筋2以环向60度分段设置，环梁环向无粘结预应力筋2的张拉位置设置在肋柱6位置（如图2中ABCDEFGHIJKL所示位置处），预应力筋根数根据所受环向拉力确定，本实施例为3根；

（3）圆形煤场挡煤墙混凝土全部浇筑完毕并养护达到设计强度；

（4）现场装配预制预应力空心挡煤墙板3，每个装配单元从中间往两侧安装拼紧，固定位置后，采用微膨胀灌浆料封闭预制预应力空心挡煤墙板与基础或承台4、肋柱6、中间环梁5、顶环梁1之间的缝隙，使预制预应力空心挡煤墙板3与现浇基础或承台4、肋柱6、中间环梁5、顶环梁1连接成整体；

（5）两端张拉中间环梁5和顶环梁1内的环梁环向无粘结预应力筋2，具体实施步骤如下：

(6-a)水平方向间隔张拉如AC、DF、GI、JL区段；

(6-b)竖向从下到上对每个环梁依次张拉预应力筋如第一中间环梁5-1、第二中间环梁5-2、顶环梁1，如果每道环梁有3根以上的预应力筋则张拉顺序为第一中间环梁内的第一环梁环向无粘结预应力筋2-1-1、第一中间环梁内的第二环梁环向无粘结预应力筋2-1-2、第一中间环梁内的第三环梁环向无粘结预应力筋2-1-3；再张拉第二中间环梁内的第一环梁环向无粘结预应力筋2-2-1、第二中间环梁内的第二环梁环向无粘结预应力筋2-2-2、第二中间环梁内的第三环梁环向无粘结预应力筋2-2-3；最后张拉第三中间环梁内的第一环梁环向无粘结预应力筋2-3-1、第三中间环梁内的第二环梁环向无粘结预应力筋2-3-2、第三中间环梁内的第三环梁环向无粘结预应力筋2-3-3；直到AC、DF、GI、JL的第一中间环梁5-1、第二中间环梁5-2、顶环梁1内的环梁环向无粘结预应力筋2张拉完毕；

(6-c)张拉水平方向BD、EG、HJ、KA区段；

(6-d)张拉顺序依步骤（6-b），直到BD、EG、HJ、KA区段的第一中间环梁5-1、第二中间环梁5-2、顶环梁1内所有的环梁环向无粘结预应力筋2张拉完毕；

(6-e)依据上述步骤(6-a)—(6-d)，完成所有环梁（即第一中间环梁5-1、第二中间环梁5-2、顶环梁1）内所有预应力筋的张拉。

（7）最后对所有预应力筋张拉端进行防腐封锚处理。

以上对本发明具体实施方式的详细介绍。所述具体实施方式只是用于帮助理解本发明的核心思想。应当指出，对于本技术领域的技术人员来说，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，这些改进和修饰也属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种部分预制预应力圆形煤场挡煤墙，包括基础或承台、挡煤墙壁和顶环梁，其特征在于，还包括至少十个肋柱和至少两道中间环梁；肋柱与中间环梁形成网格状结构，用于支撑挡煤墙壁；中间环梁和顶环梁上均设有环梁环向无粘结预应力筋，挡煤墙壁采用预制预应力空心挡煤墙板。

2.根据权利要求1所述的部分预制预应力圆形煤场挡煤墙，其特征在于，所述预制预应力空心挡煤墙板厚度为300~600mm，预制预应力空心挡煤墙板从顶到底由薄变厚，圆形煤场的高度为10m~25m，圆形煤场的直径为70~120m。

3.根据权利要求1所述的部分预制预应力圆形煤场挡煤墙，其特征在于，所述中间环梁和顶环梁在竖直方向厚度均为800~1500mm；所述中间环梁和顶环梁均沿圆周预留有放置预制预应力空心挡煤墙板的凹槽，凹槽高为150~250mm；中间环梁的径向高度和顶环梁的径向高度均为1000~2500mm。

4.根据权利要求1所述的部分预制预应力圆形煤场挡煤墙，其特征在于，所述中间环梁从下到上呈下密上疏变间距布置，或从下到上等间距布置，上下相邻两中间环梁的净间距为4~8m。

5.根据权利要求1-4任一项所述部分预制预应力圆形煤场挡煤墙，其特征在于，所述预制预应力空心挡煤墙板的单向受力方向长度为5~10m；预制预应力空心挡煤墙板与肋柱之间、预制预应力空心挡煤墙板与中间环梁之间、预制预应力空心挡煤墙板与顶环梁之间、预制预应力空心挡煤墙板与基础或承台之间均预留50mm间隙，采用微膨胀灌浆料密封，预应力空心挡煤墙板采用SP预应力空心板。

6.一种如权利要求1-5任一项所述部分预制预应力圆形煤场挡煤墙的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）圆形煤场现浇部分分段施工，圆形煤场的基础或承台采用设置竖向后浇带或跳仓法施工；中间环梁、顶环梁和肋柱采用设置竖向后浇带施工；具体分段数量为6~10段；跳仓法施工是指将按施工缝分段施工；竖向后浇带施工是指将圆形煤场以后浇带为准分段施工；

（2）各段圆形煤场施工时，基础或承台不布置预应力筋，中间环梁和顶环梁在绑扎钢筋时预埋好环梁环向无粘结预应力筋，环梁环向无粘结预应力筋在中间环梁和顶环梁内均水平间隔交错布置，环梁环向无粘结预应力筋环向以30度~60度分段设置，环梁环向无粘结预应力筋的张拉位置设置在肋柱位置，预应力筋根数根据所受环向拉力确定，为3~7根；根据肋柱位置和数量，将挡煤墙划分成多个间隔区段，以同一个间隔区段至少包括三个肋柱为准；

（3）圆形煤场挡煤墙混凝土全部浇筑完毕后，养护达到设计强度；

（4）装配预制预应力空心挡煤墙板，每个装配单元从中间往两侧安装拼紧，固定位置后，采用微膨胀灌浆料封闭预制预应力空心挡煤墙板与基础或承台、肋柱、中间环梁、顶环梁之间的缝隙，使预制预应力空心挡煤墙板与现浇基础或承台、肋柱、中间环梁、顶环梁连接成整体；

（5）两端张拉中间环梁和顶环梁内的环梁环向无粘结预应力筋：(5-a)水平方向间隔张拉第一间隔区段，竖向从下到上对每个中间环梁和顶环梁依次张拉环梁环向无粘结预应力筋，如果每道环梁有3根以上的预应力筋则依据煤场由内到外依次张拉，直到第一间隔区段的中间环梁、顶环梁内的环梁环向无粘结预应力筋张拉完毕；(5-b)张拉水平方向剩余间隔的区段，竖向从下到上对每个中间环梁和顶环梁依次张拉环梁环向无粘结预应力筋，如果每道中间环梁和顶环梁有3根以上的预应力筋则依据煤场由内到外依次张拉，直到剩余水平间隔区段的中间环梁、顶环梁内的环梁环向无粘结预应力筋张拉完毕；(5-c)依据上述步骤(5-a)-(5-b)，完成所有中间环梁和顶环梁内的环梁环向无粘结预应力筋的张拉；

（6）最后对所有预应力筋张拉端进行防腐封锚处理。