CN109184199B - 3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法，其特征在于，包括：制作抗扭反力支架，并将所述抗扭反力支架安装至平房仓的圈梁上，每一预应力拱板相对的两侧分别安装一所述抗扭反力支架；安装支模系统钢管架，所述支模系统钢管架的下部设置为碗扣式钢管架，上部设置为扣件式钢管架，所述支模系统钢管架的顶层横向水平杆进行加密设置，所述顶层横向水平下侧设置有纵向水平杆；所述抗扭反力支架为三角形组合支架。采用上述圈梁抗扭、抗剪加固方法，制作简易的、可重复使用的抗扭矩支架，抗剪力水平加密钢管顶撑，抗扭矩支架可在地面加工焊接成型，高空仅手工组装，劳动强度小，安装快捷便利，减少施工人员的劳动强度。

Description

3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法

技术领域

本发明涉及建筑技术领域，具体而言，涉及一种3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法。

背景技术

目前，平房粮仓大跨度预应力砼拱板屋盖相比70-80年代使用的大型预制砼屋面板、钢结构彩瓦屋面等型式，具有保温隔热性能好、气密性好、使用年限长、维修成本低的优点，在粮仓建设中广泛应用，特别是1.2m宽拱板有成熟的设计施工技术。

3m拱板是目前最新技术成果，同时也是拱板最大宽度，目前在全国刚开始应用，相比1.2m宽拱板，3m新型拱板施工接缝数量只有其40％，施工速度更快，重量更轻、气密性好；拱板施工有预制安装和高空原位现浇方式，现浇拱板具有气密性更佳、顶棚平整美观、不需要大型预制场地及吊装机械的优点。但是现浇3m拱板预应力钢筋张拉对平房仓顶部圈梁扭矩、水平推剪力大，设计圈梁时按照使用状态进行荷载计算、不考虑该施工阶段荷载，经复核验算，需要对圈梁进行抗扭及抗水平剪力进行加固，否则圈梁会破坏裂缝；为了解决该问题，急需一种预应力张拉时对圈梁抗扭、抗剪加固的方法。

发明内容

鉴于此，本发明提出了一种3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法，旨在解决在3m拱板预应力钢筋张拉过程中防止圈梁被扭矩和剪力破坏的问题。

一个方面，本发明提出了一种3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法，其特征在于，包括：制作抗扭反力支架，并将所述抗扭反力支架安装至平房仓的圈梁上，每一预应力拱板相对的两侧分别安装一所述抗扭反力支架；安装支模系统钢管架，所述支模系统钢管架的下部设置为碗扣式钢管架，上部设置为扣件式钢管架，所述支模系统钢管架的顶层横向水平杆进行加密设置，所述顶层横向水平杆下侧设置有纵向水平杆；所述抗扭反力支架为三角形组合支架，所述三角形组合支架包括立柱、上拉杆、下拉杆和横撑，其中，所述立柱与水平面相垂直设置，其下端与所述圈梁上的预应力张拉锚板连接；所述横撑沿所述圈梁所在水平面相平行的方向进行设置，其一端与所述圈梁连接；所述上拉杆的一端与所述立柱的上端连接，另一端与所述横撑的另一端连接；所述下拉杆的一端与所述横撑的另一端连接，另一端与所述圈梁下侧的墙体连接。

进一步地所述顶层横向水平杆上下设置两层，上层顶层横向水平杆的上侧设置有模板木方系统。

进一步地所述纵向水平杆设置在所述上层顶层横向水平杆下侧。

进一步地所述支模系统钢管架的立杆与所述纵向水平杆之间设置有V字斜撑，所述V字斜撑用于固定所述纵向水平杆；所述V字斜撑包括两斜撑杆，所述立杆设置在两相邻的所述纵向水平杆之间，两所述斜撑杆的一端分别与两相邻的所述纵向水平杆连接，另一端同时与所述纵向水平杆下侧的立杆连接。

进一步地所述上拉杆与所述立柱之间设置有第一花篮螺栓，所述第一花篮螺栓的一端与所述立柱的上端连接，另一端与所述上拉杆的一端连接。

进一步地所述下拉杆与所述圈梁下侧的墙体之间设置有第二花篮螺栓，所述第二花篮螺栓的一端与所述圈梁下侧的墙体连接，另一端与所述下拉杆的另一端连接。

进一步地所述圈梁下侧的墙体内预埋有钢拉环，所述钢拉环与所述第二花篮螺栓连接

进一步地所述立柱由钢板制成，所述钢板的下端与所述圈梁上的预应力张拉锚板焊接为一体。

进一步地所述横撑由钢管制成。

进一步地所述抗扭反力支架在地面进行制作，制作完成后再进行高空组装。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：采用上述圈梁抗扭、抗剪加固方法，制作简易的、可重复使用的抗扭矩支架，抗剪力水平加密钢管顶撑，同时采用扣件式和碗扣式组合钢管架；该方法应用在新型3m拱板高空现浇，与传统的1.2m拱板预制安装方法比较，具有非常明显的如下优势：

1.抗扭矩支架可在地面加工焊接成型，高空仅手工组装，劳动强度小，安装快捷便利，减少施工人员的劳动强度。

2.扣件式和碗扣式组合钢管架杆件较短，在平房仓四周均为封闭墙体条件下，拆模时侧面不能出料，有利于模板、钢管顺利从下部挡粮门运出；

3.高空现浇拱板缝隙数量少、拱板砼底面质量高，施工速度快，重要的是粮食储存气密性要求得到保证，在粮仓建设中具有普遍适用性和优越性。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：

图1为本发明实施例提供的3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法流程图；

图2为本发明实施例提供的抗扭反力支架安装结构示意图；

图3为本发明实施例提供的第一支模系统结构示意图；

图4为本发明实施例提供的第二支模系统结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

参阅图1所示，本发明实施例提供了一种3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法，包括一下步骤：

步骤一S101：制作并安装抗扭反力支架。

步骤二S102：安装支模系统钢管架。

具体而言，在步骤一S101中抗扭反力支架制作完成后，将所述抗扭反力支架安装至平房仓的圈梁上，每一预应力拱板相对的两侧分别安装一所述抗扭反力支架。

步骤二S102中，所述支模系统钢管架的下部设置为碗扣式钢管架，上部设置为扣件式钢管架，所述支模系统钢管架的顶层横向水平杆进行加密设置，所述顶层横向水平下侧设置有纵向水平杆；

结合图2-4所示，具体而言，所述抗扭反力支架可以为三角形组合支架，三角形组合支架包括立柱10、上拉杆2、下拉杆4和横撑3，其中，所述立柱10与水平面相垂直设置，其下端与圈梁8上的预应力张拉锚板9连接；所述横撑3沿所述圈梁8所在水平面相平行的方向进行设置，其一端与所述圈梁8连接；所述上拉杆2的一端与所述立柱10的上端连接，另一端与所述横撑3的另一端连接；所述下拉杆的一端与所述横撑的另一端连接，另一端与所述圈梁下侧的墙体连接。

具体而言，圈梁8内预先埋设由一沿水平方向设置的预应力张拉锚板9，预应力张拉锚板9的一部分埋设在圈梁8内，另一部分露出圈梁8的侧面，预应力张拉锚板9露出端与立柱10、上拉杆2、下拉杆4和横撑3在同一侧，即，预应力张拉锚板9的露出端与立柱10、上拉杆2、下拉杆4和横撑3设置在圈梁8下侧的墙体7的外侧。立柱10的下端与预应力张拉锚板9的露出端连接，可以为焊接或者螺栓连接，优选地，立柱10和预应力张拉锚板9还设置一连接板，通过连接板将立柱10和预应力张拉锚板9连接在一起。横撑3的一端与预应力张拉锚板9的露出端连接，可以为焊接或者螺栓连接，优选地，横撑3可以为方形板或者钢管等硬质的连接件。在一种优选的实施方式中，由于横撑3的长度需根据实际情况进行设置，同时横撑3的两端均需要受力，为了满足横撑3的受力需求，即，为了保证横撑3的稳定性，圈梁8的侧部设置有砼浇筑的张拉台6，与圈梁8一体浇筑成型，横撑3优选的沿与张拉相平行的方向设置，且横撑3的长度大于张拉台6的长度，在张拉台6的中部埋设一U型螺栓5，将横撑3的中部卡设在U型螺栓5内，再将U型螺栓5的开口处进行固定，以将横撑3固定在U型螺栓5内，从而使得横撑3更加稳固。

具体而言，顶层横向水平杆上下设置两层，上层横向水平杆15的上侧设置有模板木方系统13，纵向水平杆设置在上层横向水平杆15下侧。下层横向水平杆17设置在上层横向水平杆15的下侧，两者相对平行设置。同时，上层顶层横向水平杆15和下层横向水平杆17的下侧分别设置纵向水平杆，以对上层横向水平杆15和下层横向水平杆17进行进一步地固定。

具体而言，上层横向水平杆15和下层横向水平杆17的两端分别设置有可调托撑21，可调托撑21的一端与上层横向水平杆15和下层横向水平杆17的端部连接，另一端与上层横向水平杆15和下层横向水平杆17的两端的墙体连接，通过可调托撑21对上层横向水平杆15和下层横向水平杆17进行顶紧。

具体而言，支模系统钢管架的立杆16与所述纵向水平杆之间设置有V字斜撑，所述V字斜撑用于固定所述纵向水平杆；所述V字斜撑包括两斜撑杆14，所述立杆16设置在两相邻的所述纵向水平杆之间，两所述斜撑杆14的一端分别与两相邻的所述纵向水平杆连接，另一端同时与所述纵向水平杆下侧的立杆16连接，具体的，两斜撑杆14的下端同时与一立杆16连接固定，上端分别与相邻的两个纵向水平杆连接，两斜撑杆14之间保持预设的夹角。

具体而言，纵向水平杆和横向水平杆垂直相交设置，且两者沿水平面方向设置，立杆16沿与水平面方向相垂直的方向设置，即，立杆16垂直于底面进行时设置。

具体而言，支模系统钢管架内还均匀的设置有若干水平剪刀撑18、纵向垂直剪刀撑19以及斜向交叉设置的斜向剪刀撑20，通过设置水平剪刀撑18、纵向垂直剪刀撑19以及斜向剪刀撑20以增加支模系统钢管架的稳固性。

具体而言，上拉杆2与所述立柱10之间设置有第一花篮螺栓1，所述第一花篮螺栓1的一端与所述立柱10的上端连接，另一端与所述上拉杆2的一端连接。所述下拉杆4与圈梁下侧的墙体7之间设置有第二花篮螺栓11，所述第二花篮螺栓11的一端与所述圈梁下侧的墙体7连接，另一端与所述下拉杆4的另一端连接。所述圈梁下侧的墙体7内预埋有钢拉环12，所述钢拉环12与所述第二花篮螺栓11连接。

具体而言，所述立柱10由钢板制成，所述钢板的下端与所述圈梁上的预应力张拉锚板9焊接为一体。所述横撑3由钢管制成。

具体而言，所述抗扭反力支架在地面进行制作，制作完成后再进行高空组装。

具体而言，采用上述方法进行平房仓施工时，平房仓采用3m新型拱板高空现浇法，具体实施时平房仓长79米、宽24米，26块拱板，采用上述方法进行平房仓圈梁抗扭、抗剪加固。

具体而言，抗扭反力支架采用三角形组合支架，组合支架分为立柱10、上拉杆2、下拉杆4、横撑3四个部分，竖向立柱10采用20*80mm钢板，焊接在预应力张拉锚板9上为一整体，钢管横撑3为Φ60*3mm，上下斜边拉杆采用HRB400Φ16mm钢筋，上下斜边拉杆相靠近的端部与水平钢管支撑(横撑3)焊接为整体；抗扭反力支架可在地面加工焊接成型，高空仅手工组装，工作量及劳动强度小。

可以理解的是，安装支架时，仅用人力将M20花篮螺栓钩紧上拉杆端部与立柱顶部，下拉杆端部与下层圈梁预埋拉环钩紧，紧固上下花篮螺栓，使拉杆受力，对锚板及圈梁产生抵抗扭矩，从而大大抵消预应力钢筋对圈梁产生的不良扭矩；抗扭矩三角架在平房仓两侧对称设置，每个拱板一侧设置两个，加固安装。

具体而言，上述平房仓3m拱板共84根预应力钢筋，每块拱板张拉时对圈梁截面产生670KN以上的水平剪力，经计算，圈梁最大抵抗剪力为466KN，自身不能承受张拉剪力；本发明充分利用现浇拱板支模系统钢管架，在钢管架顶部增加设置两层加密水平钢管顶撑，使其承受垂直荷载同时，承受预应力钢筋传递给圈梁的水平推力，抵抗张拉对圈梁产生的剪力，满足圈梁抗剪能力要求。支模系统钢管架立杆纵、横间距0.9m，立杆高度9.0m，其中下部6m为碗扣式钢管架，上部3m为扣件式钢管架；最顶层水平横杆与立杆采用扣件连接。最顶层横向加密水平杆间距300mm，作为圈梁施加预应力后的反力支撑。最顶层加密横向水平杆与立杆及纵向水平杆相交处，全部用扣件扣紧，两端端部用可调托撑顶紧圈梁内侧，空隙处用木方背楞、木楔打紧，充分传递水平力；为减小最顶层水平杆受力计算长度，保证承受张拉预应力，顶层水平杆每跨中部增加纵向水平杆，在此部位每根立杆顶部设”V”字斜撑，固定纵向水平杆，大大较少立杆数量。

可以理解的是，上述3m预应力拱板高空现浇施工圈梁抗扭、抗剪加固方法，解决了高空现浇拱板预应力张拉过程中，对圈梁产生的不利扭矩和剪力影响，避免圈梁破坏，为高空现浇拱板预应力张拉提供了可靠支座。采用上述圈梁抗扭、抗剪加固方法，制作了简易的、可重复使用的抗扭矩支架，抗剪力水平加密钢管顶撑，同时采用扣件式和碗扣式组合钢管架；该方法应用在新型3m拱板高空现浇，与传统的1.2m拱板预制安装方法比较，具有非常明显的如下优势，势必会得到广泛的推广应用：

1.抗扭矩支架可在地面加工焊接成型，高空仅手工组装，劳动强度小，安装快捷便利，减少施工人员的劳动强度。

2.扣件式和碗扣式组合钢管架杆件较短，在平房仓四周均为封闭墙体条件下，拆模时侧面不能出料，有利于模板、钢管顺利从下部挡粮门运出；

3.高空现浇拱板缝隙数量少、拱板砼底面质量高，施工速度快，重要的是粮食储存气密性要求得到保证，在粮仓建设中具有普遍适用性和优越性。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法，其特征在于，包括：制作抗扭反力支架，并将所述抗扭反力支架安装至平房仓的圈梁上，每一预应力拱板相对的两侧分别安装一所述抗扭反力支架；

安装支模系统钢管架，所述支模系统钢管架的下部设置为碗扣式钢管架，上部设置为扣件式钢管架，所述支模系统钢管架的顶层横向水平杆进行加密设置，所述顶层横向水平杆下侧设置有纵向水平杆；

所述抗扭反力支架为三角形组合支架，所述三角形组合支架包括立柱、上拉杆、下拉杆和横撑，其中，

所述立柱与水平面相垂直设置，其下端与所述圈梁上的预应力张拉锚板连接；所述横撑沿所述圈梁所在水平面相平行的方向进行设置，其一端与所述圈梁连接；所述上拉杆的一端与所述立柱的上端连接，另一端与所述横撑的另一端连接；所述下拉杆的一端与所述横撑的另一端连接，另一端与所述圈梁下侧的墙体连接。

2.根据权利要求1所述的3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法，其特征在于，所述顶层横向水平杆上下设置两层，上层顶层横向水平杆的上侧设置有模板木方系统。

3.根据权利要求2所述的3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法，其特征在于，所述纵向水平杆设置在所述上层顶层横向水平杆下侧。

4.根据权利要求1所述的3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法，其特征在于，所述支模系统钢管架的立杆与所述纵向水平杆之间设置有V字斜撑，所述V字斜撑用于固定所述纵向水平杆；

所述V字斜撑包括两斜撑杆，所述立杆设置在两相邻的所述纵向水平杆之间，两所述斜撑杆的一端分别与两相邻的所述纵向水平杆连接，另一端同时与所述纵向水平杆下侧的立杆连接。

5.根据权利要求1所述的3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法，其特征在于，所述上拉杆与所述立柱之间设置有第一花篮螺栓，所述第一花篮螺栓的一端与所述立柱的上端连接，另一端与所述上拉杆的一端连接。

6.根据权利要求1所述的3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法，其特征在于，所述下拉杆与所述圈梁下侧的墙体之间设置有第二花篮螺栓，所述第二花篮螺栓的一端与所述圈梁下侧的墙体连接，另一端与所述下拉杆的另一端连接。

7.根据权利要求6所述的3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法，其特征在于，所述圈梁下侧的墙体内预埋有钢拉环，所述钢拉环与所述第二花篮螺栓连接。

8.根据权利要求1所述的3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法，其特征在于，所述立柱由钢板制成，所述钢板的下端与所述圈梁上的预应力张拉锚板焊接为一体。

9.根据权利要求1所述的3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法，其特征在于，所述横撑由钢管制成。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的3m预应力拱板现浇施工时圈梁抗扭抗剪加固方法，其特征在于，所述抗扭反力支架在地面进行制作，制作完成后再进行高空组装。

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