CN108457386A - 一种用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造，包括地坪、伸缩缝、地坪封边钢结构、伸缩缝防水结构和伸缩缝传力结构，地坪封边钢结构包括封闭角钢和封边薄壁型钢，封边薄壁型钢的顶部承托封闭角钢的底端并与其固定连接，封边薄壁型钢的外侧面与该处地坪的侧端面平齐，封边薄壁型钢的底侧面与地坪的下侧面平齐，伸缩缝防水结构填塞于伸缩缝内，伸缩缝传力结构包括传力钢板和传力钢板套。本发明在地坪的伸缩缝处设计了地坪封边钢结构，作为地坪混凝土浇筑时的模板，保证混凝土浇筑的方便性和质量，防止板缝处因磕碰而受损；伸缩缝防水结构和伸缩缝传力结构的设置能满足复杂使用环境下的地坪伸缩缝的变形、承受荷载以及耐久性要求。

Description

一种用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造及其施工方法

技术领域

本发明涉及工业建筑结构设计地坪伸缩缝领域，特别是一种用于极端环境下的伸缩缝结构及其施工方法。

背景技术

工业厂房或试验室建筑地坪中，一般要求设置地坪伸缩缝来防止混凝土收缩以及温度变化产生裂缝。对于室内地坪一般只设缩缝，包括平头缝、企口缝和假缝，对于室外地坪则需要设置胀缝，以适应温度变化产生的变形。而对于复杂使用极端环境下的室内特殊试验厂房，地坪是各种实验的载体，直接暴露于包括高低温、雨雪等实验环境下，剧烈的冷热温度变化会引起地坪的变形，因此更需要设置伸缩缝。这种条件下的伸缩缝不但要满足地坪变形，还要能承受较大的使用荷载，同时要易于保证施工质量，不会对地坪的耐久性造成不利影响。按照传统的做法，一般采用滑动传力杆型伸缩缝。这种施工缝应用在室内特殊试验厂房存在以下问题：一、施工时不便混凝土浇筑，质量难以达到设计要求；二、板边没有保护，极易产生错台和板边破损，不仅可能造成实验设施移动时震动，还会发生啃边掉块现象，影响使用；三、传力杆传力时易形成应力集中，在轮压荷载下易形成局部裂缝，对耐久性不利。目前地坪中大多数问题是由地坪缝引起的，因此急需一种可以应对室内特殊试验厂房的地坪伸缩缝构造。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造及其施工方法的技术问题，要解决现有滑动传力杆型伸缩缝存在混凝土浇筑不便质量达不到设计要求的技术问题，还要解决板边无保护极易发生错台和破损并造成实验设施发生移动的技术问题，还要解决在轮压荷载下由于传力杆传力形成应力集中造成耐久性得不到保证的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造，包括两侧的地坪以及地坪的侧端面之间形成的伸缩缝，

所述地坪伸缩缝构造还包括地坪封边钢结构、封边限位结构、伸缩缝防水结构和伸缩缝传力结构，

所述地坪封边钢结构沿伸缩缝的长度方向通长对称设置，地坪封边钢结构竖向外包于两侧地坪的侧端面，包括上部的封闭角钢和下部的封边薄壁型钢，

所述封闭角钢包括水平肢和竖向肢，所述水平肢的上侧面与地坪的上侧面平齐，所述竖向肢的外侧面与该处地坪的侧端面平齐，

所述封边薄壁型钢的顶部承托竖向肢的底端并与其固定连接，所述封边薄壁型钢的外侧面与该处地坪的侧端面平齐，所述封边薄壁型钢的底侧面与地坪的下侧面平齐，

所述封边限位结构为限制封边薄壁型钢相对位置的限位板，所述限位板沿伸缩缝的长度方向通长填充在伸缩缝的下部、两侧的封边薄壁型钢之间，

所述伸缩缝防水结构沿伸缩缝的长度方向通长设置在限位板的上侧，

所述伸缩缝传力结构沿伸缩缝的长度方向间隔设置至少两道，伸缩缝传力结构包括水平的传力钢板和水平的传力钢板套，所述传力钢板套位于地坪厚度方向的中部，所述传力钢板套埋设于一侧的地坪之内，传力钢板套的外侧端面与该处地坪的侧端面平齐，所述传力钢板的半部嵌入传力钢板套内，该半部的侧端面距离传力钢板套的内壁之间均预留有传力钢板的水平移动空间，传力钢板的另外半部经过伸缩缝埋设于另一侧的地坪之内。

所述封边薄壁型钢包括侧板，所述侧板的顶端朝向地坪弯折两次形成上弯边，所述上弯边按弯折顺序依次形成承托封闭角钢的顶端水平边和斜向向下的顶端锚固边，所述侧板的底端朝向地坪弯折两次形成下弯边，所述下弯边按弯折顺序依次形成与地坪的下侧面平齐的底端水平边和向上的底端弯折边，

所述竖向肢的底端与顶端水平边的上侧表面之间非连续焊接连接。

所述顶端锚固边和底端水平边上、沿弯边的长度方向间隔开设有供混凝土浇筑穿过的浇筑孔。

所述封闭角钢上固定连接有锚固筋，所述锚固筋的一端固定连接在封闭角钢的弯折处，另一端锚入地坪之内。

所述顶端锚固边的端面与底端弯折边的端面位于同一竖向平面内，所述锚固筋在地坪内的锚固长度大于顶端锚固边在地坪内的锚固长度。

所述传力钢板沿板体水平中轴线为轴对称板，板体水平中轴线位于伸缩缝竖向中轴线所在的竖向平面上，所述传力钢板为矩形、菱形或圆形，所述传力钢板套的外轮廓形状与传力钢板的半部形状相适应。

所述伸缩缝上宽下窄，包括上侧的宽部和下侧的窄部，所述宽部位于两侧的封闭角钢之间，所述窄部位于两侧的封边薄壁型钢之间。

所述限位板为填塞于窄部的挤塑板，所述伸缩缝防水结构包括由下至上填塞于宽部的圆柱形橡胶托棒和防水填缝胶条，所述圆柱形橡胶托棒的宽度与宽部的宽度相适应，圆柱形橡胶托棒沿宽部的长度方向通长设置，圆柱形橡胶托棒置于顶端水平边的上侧，所述防水填缝胶条以圆柱形橡胶托棒为底模板填满宽部，所述防水填缝胶条的上侧面相对与地坪的上侧面内凹。

一种用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，计算地坪的受力情况，设计各个构件的尺寸以及伸缩缝传力结构的设置数量；

步骤二，支设地坪的模板，将两侧的封边薄壁型钢固定在设计位置，封边薄壁型钢的底部均抵在地坪的底模板上，封边薄壁型钢之间形成窄部；

步骤三，在步骤二形成的窄部中塞入挤塑板；

步骤四，将传力钢板套和传力钢板固定在设计位置，传力钢板穿过伸缩缝防水结构，半部套入传力钢板套之内；

步骤五，将两根封闭角钢的竖向肢分别焊接在两侧的封边薄壁型钢的顶部，两根封闭角钢之间形成宽部；

步骤六，绑扎地坪钢筋，以封边薄壁型钢和封闭角钢为侧边模板浇筑混凝土养护后形成两侧的地坪，地坪之间形成伸缩缝；

步骤七，在宽部内塞入圆柱形橡胶托棒；

步骤八，在圆柱形橡胶托棒的上侧、宽部内填满防水填缝胶条。

所述步骤四施工之前，在封闭角钢的弯折处焊接锚固筋。

与现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：

本发明针对现有技术中存在的问题提供了一种用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造。本发明在地坪的伸缩缝处设计了地坪封边钢结构，地坪封边钢结构采用封边角钢和特殊加工的薄壁型钢，施工时不但可以作为地坪混凝土浇筑时的模板，保证混凝土浇筑的方便性和质量；上侧的封闭角钢可以保护防止板缝处因磕碰而受损。还可以在封闭角钢的弯折处加设锚固筋保证封边角钢与地坪混凝土之间紧密接合。

本发明还在伸缩缝的中部设计了伸缩缝传力结构，采用传力钢板配合传力钢板套使用，传力钢板一半埋入一侧地坪内，另一半伸入预埋在另一侧地坪内的传力钢板套内，保证传力钢板在受力时可以进行水平方向的移动传递板块之间的剪力，能承受较大局部荷载且受力均匀。本发明的伸缩缝设计上宽下窄，有利于伸缩缝防水结构的设置，窄缝的宽度根据温度变化计算确定，可内填低密度的挤塑板，方便施工；宽缝便于设置圆柱形密封橡胶托棒和防水填缝胶条进行密封，利于防水，两道防水措施防止缝处进水。

本发明与现有地坪伸缩缝做法相比，能满足复杂使用环境下的地坪伸缩缝的变形、承受荷载以及耐久性要求。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明伸缩缝的结构示意图。

图2是封边薄壁型钢的结构示意图。

图3是图1自地坪厚度方向中线的剖面结构示意图即传力钢板的分布示意图。

附图标记：1－封边角钢、11－水平肢、12－竖向肢、2－封边薄壁型钢、21－顶端水平边、22－顶端锚固边、23－底端水平边、24－底端弯折边、25－侧板、3－传力钢板、4－传力钢板套、5－伸缩缝竖向中轴线、6－防水填缝胶条、7－圆柱形橡胶托棒、8－挤塑板、9－地坪、10－伸缩缝、101－宽部、102－窄部、13－水平移动空间、14－浇筑孔、15－锚固筋、16－板体水平中轴线。

具体实施方式

实施例参见图1-3所示，一种用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造，包括两侧的地坪9以及地坪的侧端面之间形成的伸缩缝10。

所述地坪伸缩缝构造还包括地坪封边钢结构、封边限位结构、伸缩缝防水结构和伸缩缝传力结构。

所述地坪封边钢结构沿伸缩缝的长度方向通长对称设置，地坪封边钢结构竖向外包于两侧地坪的侧端面，包括上部的封闭角钢1和下部的封边薄壁型钢2。

所述封闭角钢1包括水平肢11和竖向肢12，所述水平肢11的上侧面与地坪9的上侧面平齐，所述竖向肢12的外侧面与该处地坪9的侧端面平齐。

所述封边薄壁型钢2的顶部承托竖向肢12的底端并与其固定连接，所述封边薄壁型钢2的外侧面与该处地坪9的侧端面平齐，所述封边薄壁型钢2的底侧面与地坪9的下侧面平齐。

所述封边限位结构为限制封边薄壁型钢相对位置的限位板，所述限位板沿伸缩缝的长度方向通长填充在伸缩缝的下部、两侧的封边薄壁型钢之间。

所述伸缩缝防水结构沿伸缩缝的长度方向通长设置在限位板的上侧，

所述伸缩缝传力结构沿伸缩缝的长度方向间隔设置至少两道，参见图3所示，本实施例为两道。伸缩缝传力结构包括水平的传力钢板3和水平的传力钢板套4，所述传力钢板套4位于地坪9厚度方向的中部，本实施例参见图1所示，地坪厚度为h，传力钢板厚度方向上的轴线位于h/2处。所述传力钢板套4埋设于一侧的地坪9之内，传力钢板套4的外侧端面与该处地坪9的侧端面平齐，所述传力钢板3的半部嵌入传力钢板套4内，该半部的侧端面距离传力钢板套4的内壁之间均预留有传力钢板的水平移动空间13，传力钢板3的另外半部经过伸缩缝埋设于另一侧的地坪9之内。

所述封边薄壁型钢2包括侧板25，所述侧板25的顶端朝向地坪弯折两次形成上弯边，所述上弯边按弯折顺序依次形成承托封闭角钢的顶端水平边21和斜向向下的顶端锚固边22，所述侧板25的底端朝向地坪弯折两次形成下弯边。侧板25的顶端弯边相当于自带锚筋，锚固在地坪之内。所述下弯边按弯折顺序依次形成与地坪的下侧面平齐的底端水平边23和向上的底端弯折边24。所述竖向肢12的底端与顶端水平边21的上侧表面之间非连续焊接连接。所述顶端锚固边22和底端水平边23上、沿弯边的长度方向间隔开设有供混凝土浇筑穿过的浇筑孔14。

所述封闭角钢1上固定连接有锚固筋15，所述锚固筋15的一端固定连接在封闭角钢1的弯折处，另一端锚入地坪9之内。

所述顶端锚固边22的端面与底端弯折边24的端面位于同一竖向平面内，所述锚固筋15在地坪9内的锚固长度大于顶端锚固边22在地坪9内的锚固长度。

所述传力钢板3沿板体水平中轴线16为轴对称板，板体水平中轴线16位于伸缩缝竖向中轴线5所在的竖向平面上。伸缩缝为竖向设置，传力钢板为水平设置，因此板体水平中轴线位于伸缩缝竖向中轴线所在的竖向平面上。所述传力钢板3为矩形、菱形或圆形，所述传力钢板套4的外轮廓形状与传力钢板3的半部形状相适应。本实施例中为菱形，主要目的是为了最大程度的节省钢板材料，使得菱形的长轴沿受力方向布置，最大化程度优化使用效率。

所述伸缩缝上宽下窄，包括上侧的宽部101和下侧的窄部102，所述宽部101位于两侧的封闭角钢1之间，所述窄部102位于两侧的封边薄壁型钢2之间。

所述限位板为填塞于窄部102的挤塑板，所述伸缩缝防水结构包括由下至上填塞于宽部的圆柱形橡胶托棒7和防水填缝胶条6，所述圆柱形橡胶托棒7的宽度与宽部101的宽度相适应，圆柱形橡胶托棒7沿宽部101的长度方向通长设置，圆柱形橡胶托棒7置于顶端水平边21的上侧，所述防水填缝胶条6以圆柱形橡胶托棒7为底模板填满宽部101，所述防水填缝胶条6的上侧面相对与地坪9的上侧面微内凹。

本实施例中，窄部的宽度a根据温度变化计算确定，宽部的宽度可以设计为a+10mm。封边角钢可采用L50mm×5mm。封边薄壁型钢的厚度为2mm-3mm，顶端锚固边向下弯折的角度为30-60度之间，最优可选45度，封边角钢与封边薄壁型钢之间的焊接采用间断焊接防止变形。传力钢板为菱形，传力钢板套可用工程塑料制作，各边的水平移动空间为10mm-20mm，即传力钢板套的内部比传力钢板长10-20mm，传力钢板套的上下侧保证传力钢板嵌入即可，一般大于传力钢板的厚度2mm-3mm，保证传力钢板在温度变形时自由伸缩。本发明中所有钢构件均做镀锌防腐处理。挤塑板一般使用低密度挤塑板。

这种用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造的施工方法，施工步骤如下：

步骤一，计算地坪的受力情况，设计各个构件的尺寸以及伸缩缝传力结构的设置数量。

步骤二，支设地坪的模板，将两侧的封边薄壁型钢固定在设计位置，封边薄壁型钢的底部均抵在地坪的底模板上，封边薄壁型钢2之间形成窄部102。

步骤三，在步骤二形成的窄部102中塞入挤塑板8。

步骤四，将传力钢板套4和传力钢板3固定在设计位置，传力钢板3穿过伸缩缝防水结构，半部套入传力钢板套4之内。

若封闭角钢处设有锚固筋，则在步骤四施工之前，在封闭角钢1的弯折处焊接锚固筋15。

步骤五，将两根封闭角钢1的竖向肢12分别焊接在两侧的封边薄壁型钢2的顶部，两根封闭角钢1之间形成宽部101。

实际施工中，步骤二至五制作成一体然后直接放置在底模板的，一般3m左右一段，现场电焊连接。

步骤六，绑扎地坪钢筋，以封边薄壁型钢2和封闭角钢1为侧边模板浇筑混凝土养护后形成两侧的地坪9，地坪之间形成伸缩缝。

步骤七，在宽部101内塞入圆柱形橡胶托棒7。

步骤八，在圆柱形橡胶托棒7的上侧、宽部内填满防水填缝胶条6。

在实际安装过程中， 传力钢板与传力钢板套是一个传力装置，安装在伸缩缝的哪侧均不影响传力。但是实际工程中，伸缩缝包括传力钢板是一体制作的，因此对于同一道伸缩缝一般来说，传力钢板均在一侧地坪上，传力钢板套均在另一侧地坪上。

Claims (10)

1.一种用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造，包括两侧的地坪（9）以及地坪的侧端面之间形成的伸缩缝（10），其特征在于：

所述地坪伸缩缝构造还包括地坪封边钢结构、封边限位结构、伸缩缝防水结构和伸缩缝传力结构，

所述地坪封边钢结构沿伸缩缝的长度方向通长对称设置，地坪封边钢结构竖向外包于两侧地坪的侧端面，包括上部的封闭角钢（1）和下部的封边薄壁型钢（2），

所述封闭角钢（1）包括水平肢（11）和竖向肢（12），所述水平肢（11）的上侧面与地坪（9）的上侧面平齐，所述竖向肢（12）的外侧面与该处地坪（9）的侧端面平齐，

所述封边薄壁型钢（2）的顶部承托竖向肢（12）的底端并与其固定连接，所述封边薄壁型钢（2）的外侧面与该处地坪（9）的侧端面平齐，所述封边薄壁型钢（2）的底侧面与地坪（9）的下侧面平齐，

所述封边限位结构为限制封边薄壁型钢相对位置的限位板，所述限位板沿伸缩缝的长度方向通长填充在伸缩缝的下部、两侧的封边薄壁型钢之间，

所述伸缩缝防水结构沿伸缩缝的长度方向通长设置在限位板的上侧，

所述伸缩缝传力结构沿伸缩缝的长度方向间隔设置至少两道，伸缩缝传力结构包括水平的传力钢板（3）和水平的传力钢板套（4），所述传力钢板套（4）位于地坪（9）厚度方向的中部，所述传力钢板套（4）埋设于一侧的地坪（9）之内，传力钢板套（4）的外侧端面与该处地坪（9）的侧端面平齐，所述传力钢板（3）的半部嵌入传力钢板套（4）内，该半部的侧端面距离传力钢板套（4）的内壁之间均预留有传力钢板的水平移动空间（13），传力钢板（3）的另外半部经过伸缩缝埋设于另一侧的地坪（9）之内。

2.根据权利要求1所述的用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造，其特征在于：所述封边薄壁型钢（2）包括侧板（25），所述侧板（25）的顶端朝向地坪弯折两次形成上弯边，所述上弯边按弯折顺序依次形成承托封闭角钢的顶端水平边（21）和斜向向下的顶端锚固边（22），所述侧板（25）的底端朝向地坪弯折两次形成下弯边，所述下弯边按弯折顺序依次形成与地坪的下侧面平齐的底端水平边（23）和向上的底端弯折边（24），

所述竖向肢（12）的底端与顶端水平边（21）的上侧表面之间非连续焊接连接。

3.根据权利要求2所述的用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造，其特征在于：所述顶端锚固边（22）和底端水平边（23）上、沿弯边的长度方向间隔开设有供混凝土浇筑穿过的浇筑孔（14）。

4.根据权利要求1所述的用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造，其特征在于：所述封闭角钢（1）上固定连接有锚固筋（15），所述锚固筋（15）的一端固定连接在封闭角钢（1）的弯折处，另一端锚入地坪（9）之内。

5.根据权利要求4所述的用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造，其特征在于：所述顶端锚固边（22）的端面与底端弯折边（24）的端面位于同一竖向平面内，所述锚固筋（15）在地坪（9）内的锚固长度大于顶端锚固边（22）在地坪（9）内的锚固长度。

6.根据权利要求1所述的用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造，其特征在于：所述传力钢板（3）沿板体水平中轴线（16）为轴对称板，板体水平中轴线（16）位于伸缩缝竖向中轴线（5）所在的竖向平面上，所述传力钢板（3）为矩形、菱形或圆形，所述传力钢板套（4）的外轮廓形状与传力钢板（3）的半部形状相适应。

7.根据权利要求2-6任意一项所述的用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造，其特征在于：所述伸缩缝上宽下窄，包括上侧的宽部（101）和下侧的窄部（102），所述宽部（101）位于两侧的封闭角钢（1）之间，所述窄部（102）位于两侧的封边薄壁型钢（2）之间。

8.根据权利要求7所述的用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造，其特征在于：所述限位板为填塞于窄部（102）的挤塑板（8），所述伸缩缝防水结构包括由下至上填塞于宽部的圆柱形橡胶托棒（7）和防水填缝胶条（6），所述圆柱形橡胶托棒（7）的宽度与宽部（101）的宽度相适应，圆柱形橡胶托棒（7）沿宽部（101）的长度方向通长设置，圆柱形橡胶托棒（7）置于顶端水平边（21）的上侧，所述防水填缝胶条（6）以圆柱形橡胶托棒（7）为底模板填满宽部（101），所述防水填缝胶条（6）的上侧面相对与地坪（9）的上侧面内凹。

9.一种根据权利要求8所述的用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造的施工方法，其特征在于，施工步骤如下：

步骤一，计算地坪的受力情况，设计各个构件的尺寸以及伸缩缝传力结构的设置数量和间距；

步骤二，支设地坪的模板，将两侧的封边薄壁型钢固定在设计位置，封边薄壁型钢的底部均抵在地坪的底模板上，封边薄壁型钢（2）之间形成窄部（102）；

步骤三，在步骤二形成的窄部（102）中塞入挤塑板（8）；

步骤四，将传力钢板套（4）和传力钢板（3）固定在设计位置，传力钢板（3）穿过伸缩缝防水结构，半部套入传力钢板套（4）之内；

步骤五，将两根封闭角钢（1）的竖向肢（12）分别焊接在两侧的封边薄壁型钢（2）的顶部，两根封闭角钢（1）之间形成宽部（101）；

步骤六，绑扎地坪钢筋，以封边薄壁型钢（2）和封闭角钢（1）为侧边模板浇筑混凝土养护后形成两侧的地坪（9），地坪之间形成伸缩缝；

步骤七，在宽部（101）内塞入圆柱形橡胶托棒（7）；

步骤八，在圆柱形橡胶托棒（7）的上侧、宽部内填满防水填缝胶条（6）。

10.根据权利要求9所述的用于复杂使用环境下的地坪伸缩缝构造的施工方法，其特征在于：所述步骤四施工之前，在封闭角钢（1）的弯折处焊接锚固筋（15）。