CN111519769B - 一种混凝土结构节段拼装方法 - Google Patents

Abstract

一种混凝土结构节段拼装方法，它是采用一种半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件进行混凝土结构节段拼装的方法，该组件包括分离结构的n个预埋件，n个整体式锚箱、连接螺栓、锚垫板以及2n‑2条预应力筋；所述预埋件包括两片结构相同的笔架式端板及连接杆，笔架式端板顶部设有预留螺栓孔Ⅰ、下部设有穿筋槽；所述整体式锚箱包括底板、承压板、横隔板，在其底板上设置预留螺栓孔Ⅱ，在每块承压板上开有预应力筋通道；在浇筑混凝土结构节段前，需要先将预埋件埋入结构指定位置；使用状态下，整体式锚箱放置于预埋件顶部，并通过连接螺栓固定，预应力筋穿入整体式锚箱并进行张拉锚固，n≥2。本发明方法能提高施工效率、保证施工质量及施工安全。

Description

一种混凝土结构节段拼装方法

技术领域

本发明涉及混凝土施工技术领域的混凝土结构节段拼装方法，特别是一种采用半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件进行混凝土结构节段拼装施工的方法。

背景技术

在混凝土结构预制节段拼装的过程中，当节段吊装拼接后通常需要施加临时预应力将不同节段预压贴合密实，挤出接缝内多余的结构胶。现有的技术方案一般为在节段预制过程中预留多排贯穿孔洞，在拼装时，采用螺杆穿入孔洞，并在外部安装锚箱结构，然后将预应力筋穿入锚箱，进行张拉预压接缝。当拼装作业完成之后，拆除预应力筋、锚箱及对穿螺杆，然后再利用混凝土修补预留洞口。这种做法施工效率低下且会给施工及质量造成很大的隐患，如下：

（1）混凝土节段预制的过程中，需要预留多个孔洞，因此必须在预制之前对孔洞进行精确定位，并利用塑料管占位，施工流程十分不便；

（2）节段拼装过程中，对穿螺杆的固定操作困难，特别是对于大跨悬空结构如大跨桥梁的箱梁等，底板的对穿螺杆的固定非常麻烦；

（3）节段拼装完成，对穿螺杆取出比较困难，且取出之后还需要利用混凝土修补预留洞口，在修补洞口时，首先需要封堵洞口底部，然后浇筑混凝土并进行养护，通常的做法是用塑料袋或编织物塞入洞口下部，然后将混凝土倒入洞口中。这种修补方法质量较差，甚至埋下安全隐患。

发明内容

本发明的目的在于：提供一种采用半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件进行混凝土结构预制节段拼装施工的方法，该方法能够大幅度提高施工效率、简化施工工艺，并能够保证施工质量及施工安全；以解决目前混凝土节段预制结构拼装施工方法中施工周期长、施工工艺复杂、存在安全隐患等问题。

解决上述问题的技术方案是：一种混凝土结构节段拼装方法，它是一种采用半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件进行混凝土结构预制节段拼装施工的方法；

该半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件包括分离结构的n个预埋件，n个整体式锚箱以及连接预埋件和整体式锚箱的连接螺栓，安装在整体式锚箱上的锚垫板，用于连接n个整体式锚箱的2n-2条预应力筋；

所述预埋件包括两片结构完全相同的笔架式端板、该两片笔架式端板通过连接杆连接，两侧笔架式端板顶部设置有预留螺栓孔Ⅰ，预埋件之两侧笔架式端板设置有用于布置混凝土结构表面钢筋的穿筋槽；

所述整体式锚箱包括底板、两块结构相同的承压板以及位于两块承压板之间的横隔板，在其底板上设置有与预埋件两侧笔架式端板顶部设置的预留螺栓孔Ⅰ匹配的预留螺栓孔Ⅱ，在每块承压板上开有预应力筋通道；

使用状态下，即在混凝土结构节段拼装到位之前或之后，整体式锚箱放置于预埋在混凝土结构预制节段指定位置的预埋件顶部，并通过连接螺栓固定，2n-2条预应力筋穿入整体式锚箱并进行张拉、然后通过锚垫板和张拉螺母锚固，上述n为大于等于2的整数；

其混凝土结构节段拼装方法包括以下步骤：

A、混凝土结构节段的浇筑及半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件的预埋：

在混凝土结构节段预制浇筑之前须将半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件的预埋件埋入指定位置，预埋件顶部应与混凝土结构节段的表面平齐，在浇筑混凝土结构节段时，需要用连接螺栓临时封堵预埋件之笔架式端板顶部的预留螺栓孔Ⅰ；

B、混凝土结构节段拼装：待混凝土结构节段养护完成进行施工拼装时，拆除封堵预埋件之笔架式端板顶部预留螺栓孔Ⅰ的连接螺栓，将整体式锚箱摆放在预埋件上方，再利用连接螺栓将整体式锚箱固定于预埋件上；之后将预应力筋穿入整体式锚箱，安装锚垫板、张拉螺母并对预应力筋进行张拉和临时锚固；

C、拆除外露的半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件：在施工完成之后，依次拆除半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件外露部分，包括预应力筋、整体式锚箱、连接螺栓以及锚垫板、张拉螺母，并利用砂浆填补预埋件上的预留螺栓孔Ⅰ。

其进一步技术方案是：所述预应力筋为高强螺纹钢棒，所述锚垫板为普通平板式锚垫板，所述张拉螺母为与高强螺纹钢棒匹配的张拉螺母。

由于采取上述结构，本发明之《一种混凝土结构节段拼装方法》能大大提高施工效率，保证工程质量及施工安全，较好地解决了已有技术施工方法存在的施工周期长、施工工艺复杂、存在安全隐患等问题。

1、在混凝土结构节段预制时：

现有的施工技术需要在混凝土结构节段预制时预留多个螺杆孔洞，孔洞数量较多，定位过程繁琐，且孔洞位置需要利用塑料管进行占位和固定，孔洞相对位置精度要求高，并在节段混凝土养护完成之后进行取出占位用的塑料管；

本发明施工方法采用半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件，预埋件预先埋入混凝土结构节段指定位置，在单个预埋件上预留螺栓孔的位置是相对固定的，因此只需简单地与混凝土表面钢筋网定位即可埋入混凝土结构节段内，且无需在结构养护完成之后进行任何处理，大大提高了施工效率。

2、在混凝土结构节段拼装时：

现有的施工技术需要将对拉螺栓安装在预留孔洞内，并在混凝土结构的两侧进行对拉固定，对于大跨度悬空的混凝土结构而言，如大跨桥梁节段的拼装，在结构下部进行对拉螺栓的固定施工过程复杂且危险，施工效率较低；

本发明施工方法采用半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件，无需执行此过程，直接将整体式锚箱放置于预埋件之上，利用螺栓将整体式锚箱与预埋件固定即可，n个整体式锚箱之间通过预应力筋连接并张拉锚固，所有工作全部在结构上表面完成，既能保证施工质量、又安全可靠。

3、在混凝土结构节段拼装完成之后：

现有技术拆除螺栓危险繁琐，且需要填补预留的对拉螺栓孔洞，现有技术通常是利用塑料袋或编织物塞入洞口下部，然后将混凝土倒入洞口中，修补质量较差；

本发明施工方法采用半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件在混凝土结构节段拼装完成之后，直接拆除预应力筋和上部整体式锚箱、连接螺栓以及锚垫板、张拉螺母，螺栓孔可以使用砂浆填补，施工方便快速。

下面结合附图和实施例对本发明之《一种混凝土结构节段拼装方法》的技术特征作进一步说明。

附图说明

图1-1～图1-3是实施例一所述半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件工作状态示意图;

图1-1：立体图，图1-2：图1-1的俯视图，图1-3：图1-1的侧视图；

图2是预埋件结构示意图；

图3是整体式锚箱结构示意图；

图4～图7是本发明一种混凝土结构节段拼装方法各阶段完成后状态示意图：

图4是混凝土结构节段的浇筑及预埋预埋件后状态示意图；

图5是半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件整体结构及安装状态示意图；

图6是采用半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件进行混凝土结构节段拼装的工作状态示意图；

图7是混凝土结构节段拼装完成并拆除外露的临时预应力锚固装置组件后的状态示意图。

图中：

1-混凝土结构预制节段，11-混凝土，12-混凝土结构表面配筋；

2-预埋件，21-笔架式端板，22-预留螺栓孔Ⅰ，23-连接杆，24-穿筋槽；

3-整体式锚箱，31-底板，32-承压板，33-横隔板，34-预应力筋通道，35-预留螺栓孔Ⅱ；

4-连接螺栓，5-锚垫板，6-张拉螺母，7 预应力筋。

具体实施方式

实施例一：

一种用于混凝土结构节段拼装的半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件：

如图1-1～图1-3所示，该半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件包括分离结构的4个预埋件2，4个整体式锚箱3，连接预埋件2和整体式锚箱的连接螺栓4，用于连接2个整体式锚箱的6条预应力筋7以及锚固预应力筋7的锚垫板5和张拉螺母6；

如图2所示，所述预埋件2包括两片结构完全相同的笔架式端板21、该两片笔架式端板通过连接杆23连接，两侧笔架式端板21顶部设置有预留螺栓孔Ⅰ22，预埋件之两侧笔架式端板21设置有用于布置混凝土结构表面钢筋的穿筋槽24；

如图3所示，所述整体式锚箱3包括底板31、两块结构相同的承压板32以及位于两块承压板之间的横隔板33，在其底板31上设置有与预埋件2两侧笔架式端板21顶部设置的预留螺栓孔Ⅰ22匹配的预留螺栓孔Ⅱ35；所述承压板32上开有预应力筋通道34；

使用状态下，即在混凝土结构节段拼装到位之前或之后，整体式锚箱3放置于预埋在混凝土结构预制节段1指定位置的预埋件2顶部，并通过连接螺栓4固定，6条预应力筋7穿入整体式锚箱，并进行张拉锚固。

本发明实施例中，所述预应力筋7为高强螺纹钢棒，所述锚垫板5为普通平板式锚垫板，所述张拉螺母6为与高强螺纹钢棒匹配的锚固用张拉螺母6。

作为本发明实施例的一种变换，该半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件中，所述预埋件2、整体式锚箱3的数量还可以增减，其数量n与需要拼装的混凝土结构节段的段数n相同，预应力筋7的条数至少为2n-2条，上述n为大于等于2的整数，一般n的取值范围为大于等于2小于等于100的整数，根据实际需要还可以增加。

实施例二

一种混凝土结构节段拼装方法：

它是采用实施例一所述一种半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件用于混凝土结构节段拼装施工的方法，其拼装方法包括以下步骤：

A、混凝土结构节段的浇筑及半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件的预埋（参见图4）：

在混凝土结构节段预制浇筑之前须将半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件的预埋件2埋入指定位置，预制件2顶部应与混凝土结构节段的表面平齐，在浇筑混凝土结构节段时，需要用连接螺栓4临时封堵预埋件之笔架式端板21顶部的预留螺栓孔Ⅰ22，浇筑完成后取出封堵物，清理干净预留螺栓孔Ⅰ22；

B、混凝土结构节段拼装：（参见图5、图6）

待混凝土结构节段养护完成进行施工拼装时，拆除封堵预埋件之笔架式端板21顶部预留螺栓孔Ⅰ22的连接螺栓4，将整体式锚箱3摆放在预埋件2正上方，再利用连接螺栓4将整体式锚箱固定于预埋件上；之后将预应力筋7穿入整体式锚箱3，安装锚垫板5、张拉螺母6，对预应力筋7进行张拉并临时锚固；

C、拆除外露的半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件：（参见图7）

在施工完成之后，依次拆除半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件外露部分，包括预应力筋7、整体式锚箱3、连接螺栓4以及锚垫板5、张拉螺母6，并利用砂浆填补预埋件2上的预留螺栓孔Ⅰ22。

Claims (2)

1.一种混凝土结构节段拼装方法，其特征在于，它是一种采用半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件进行混凝土结构预制节段拼装施工的方法；

该半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件包括分离结构的n个预埋件（2），n个整体式锚箱（3）以及连接预埋件（2）和整体式锚箱的连接螺栓（4），安装在整体式锚箱（3）上的锚垫板（5），用于连接n个整体式锚箱的2n-2条预应力筋（7）；

所述预埋件（2）包括两片结构完全相同的笔架式端板（21）、该两片笔架式端板通过连接杆（23）连接，两侧笔架式端板（21）顶部设置有预留螺栓孔Ⅰ（22），预埋件之两侧笔架式端板（21）设置有用于布置混凝土结构表面钢筋的穿筋槽（24），在浇筑混凝土结构预制节段（1）时，需要先将预埋件（2）提前预埋至混凝土结构预制节段（1）的指定位置；

所述整体式锚箱（3）包括底板（31）、两块结构相同的承压板（32）以及位于两块承压板之间的横隔板（33），在其底板（31）上设置有与预埋件（2）两侧笔架式端板（21）顶部设置的预留螺栓孔Ⅰ（22）匹配的预留螺栓孔Ⅱ（35），在每块承压板（32）上开有预应力筋通道（34）；

使用状态下,即在混凝土结构节段拼装到位之前或之后，整体式锚箱（3）放置于预埋在混凝土结构预制节段（1）指定位置的预埋件（2）顶部，并通过连接螺栓（4）固定，2n-2条预应力筋（7）穿入整体式锚箱并进行张拉、然后通过锚垫板（5）和张拉螺母（6）锚固，上述n为大于等于2的整数；

其混凝土结构节段拼装方法包括以下步骤：

A、混凝土结构节段的浇筑及半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件的预埋：

在混凝土结构节段预制浇筑之前须将半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件的预埋件（2）埋入指定位置，预埋件（2）顶部应与混凝土结构节段的表面平齐，在浇筑混凝土结构节段时，需要用连接螺栓（4）临时封堵预埋件之笔架式端板（21）顶部的预留螺栓孔Ⅰ（22）；

B、混凝土结构节段拼装：待混凝土结构节段养护完成进行施工拼装时，拆除封堵预埋件之笔架式端板（21）顶部预留螺栓孔Ⅰ（22）的连接螺栓（4），将整体式锚箱（3）摆放在预埋件（2）上方，再利用连接螺栓（4）将整体式锚箱固定于预埋件上；之后将预应力筋（7）穿入整体式锚箱（3），安装锚垫板（5）、张拉螺母（6）并对预应力筋（7）进行张拉和临时锚固；

C、拆除外露的半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件：在施工完成之后，依次拆除半埋入式结构拼接缝临时预应力锚固装置组件外露部分，包括预应力筋（7）、整体式锚箱（3）、连接螺栓（4）以及锚垫板、张拉螺母，并利用砂浆填补预埋件（2）上的预留螺栓孔Ⅰ（22）。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土结构节段拼装方法，其特征在于：所述预应力筋（7）为高强螺纹钢棒，所述锚垫板（5）为普通平板式锚垫板，所述张拉螺母（6）为与高强螺纹钢棒匹配的张拉螺母。

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