CN112267382A - 一种预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了预应力钢‑混凝土组合梁锚槽施工方法，该方法是：在浇筑桥面板混凝土前，先将预先准备好的硫磺砂浆锚槽预制块安装于钢梁上，然后进行桥面板混凝土的浇筑；在浇筑桥面板混凝土后，待桥面板混凝土强度达到要求，给硫磺砂浆锚槽预制块内部预埋的电阻丝通电，电解硫磺砂浆并排空，去掉横向连接钢筋和纵向连接钢筋上的钢筋绝缘套及剪力钉上的剪力钉绝缘套筒，获得锚槽。本发明施工难度低，易于实施，且施工后形成的铆槽形状与硫磺砂浆锚槽预制块的形状一致，锚槽内无任何残留物，施工质量高。

Description

一种预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法

技术领域

本发明涉及预应力钢-混凝土组合梁施工技术，具体是预应力钢- 混凝土组合梁锚槽的施工方法。

背景技术

钢-混凝土组合梁兼有钢结构和混凝土结构的优点，具有显著的经济效益和社会效益，在我国城市立交桥梁及建筑结构中正得到越来越广泛的应用。

钢-混凝土组合梁上施加预应力一般是在桥面板与钢梁形成组合截面之后进行的，整个截面上的钢结构和混凝土都受到预应力的作用，使得钢结构受压的底板受力更加不利，同时也使得施加到混凝土中的预应力效率大大降低。

而后结合预应力组合梁在施加预应力时，由于桥面板与钢梁处于分离状态，预应力绝大部分施加到桥面板上，相比上述在桥面板与钢梁形成组合截面之后进行施加预应力的方式，钢结构受压的底板受力得到改善，施加到混凝土中的预应力效率也较高，近年来在施工中常被采用。现有技术中，后结合预应力组合梁的桥面板采用现浇方法施工时，一般在连续梁的正弯矩区钢梁顶板均匀布置焊钉与桥面板连接，在负弯矩区采用群钉连接，并在负弯矩区的桥面板中配置预应力钢束来施加预应力。为了使施加预应力时，负弯矩区的桥面板能与钢梁处于分离状态，需要在浇筑桥面板时先预留出锚槽(群钉孔)，待施加预应力完成后，再通过向锚槽中浇筑微膨胀高强砂浆使桥面板和钢梁结合形成组合结构，参与结构的后期受力。目前，锚槽的施工方法通常是先采用木模板现场立模预留出群钉孔的位置，在浇注桥面板混凝土后再凿除木模板。采用这种施工方法，木模板上的预留钢筋孔难以定位，钢筋穿入困难，且浇筑桥面板混凝土时，砂浆会从模板上的预留钢筋孔向群钉孔内泄漏，施工质量难以保证；而浇注后，木模板还难以取出，不仅需要花费大量工时拆模，往往会有少量木屑残留在混凝土中无法取出，严重影响工程进度和质量。

发明内容

为了克服现有技术中存在的上述不足，本发明提供了一种易于施工，且施工质量高的预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法。

本发明的技术方案为：

预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法，该方法是：在浇筑桥面板混凝土前，先将预先准备好的硫磺砂浆锚槽预制块安装于钢梁上，然后进行桥面板混凝土的浇筑；所述硫磺砂浆锚槽预制块上，与固定于钢梁上的剪力钉相对应，设有一组端口位于其底面的剪力钉绝缘套筒；所述硫磺砂浆锚槽预制块的内部，与桥面板钢筋相对应，设有横向连接钢筋和纵向连接钢筋；所述横向连接钢筋和纵向连接钢筋的端部均从所述硫磺砂浆锚槽预制块的对应侧部伸出，用于连接桥面板钢筋；所述横向连接钢筋和纵向连接钢筋外均套设有钢筋绝缘套；施工时，先将硫磺砂浆锚槽预制块转移到钢梁上，使钢梁上的剪力钉插入硫磺砂浆锚槽预制块上的剪力钉绝缘套筒中，然后，将横向连接钢筋和纵向连接钢筋与对应的桥面板钢筋连接，完成硫磺砂浆锚槽预制块的安装；在浇筑桥面板混凝土后，待桥面板混凝土达到设计强度，给硫磺砂浆锚槽预制块内部预埋的电阻丝通电，电解硫磺砂浆并排空，去掉横向连接钢筋和纵向连接钢筋上的钢筋绝缘套及剪力钉上的剪力钉绝缘套筒，获得锚槽。

与现有技术相比，本发明通过在浇筑桥面板混凝土前，先将预先准备好的硫磺砂浆锚槽预制块安装于钢梁上，在浇筑桥面板混凝土后，给硫磺砂浆锚槽预制块内部预埋的电阻丝通电，电解硫磺砂浆并排空，获得锚槽，施工难度低，易于实施，施工后形成的锚槽形状与硫磺砂浆锚槽预制块的形状一致，且锚槽内无诸如木屑之类的残留物，施工质量高。

作为优化，前述的预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法中，所述横向连接钢筋和纵向连接钢筋从硫磺砂浆锚槽预制块上对应侧部伸出的长度可以为各自直径的8-12倍。进一步，所述横向连接钢筋和纵向连接钢筋从硫磺砂浆锚槽预制块上对应侧部伸出的长度为各自直径的10倍。

作为优化，前述的预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法中，所述横向连接钢筋和纵向连接钢筋与对应的桥面板钢筋通过焊接或者绑扎实现连接。优选的，所述横向连接钢筋和纵向连接钢筋与对应的桥面板钢筋焊接。

作为优化，前述的预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法中，所述剪力钉绝缘套筒和钢筋绝缘套均为塑料制品。剪力钉绝缘套筒和钢筋绝缘套采用塑料制作，绝缘性能有保证，且易于获得，成本低。

作为优化，前述的预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法中，所述硫磺砂浆锚槽预制块的制作方法，包括以下步骤：

步骤a.按照硫磺砂浆锚槽预制块的结构制作用于浇筑硫磺砂浆的预制块木模；

步骤b.将准备好的横向连接钢筋和纵向连接钢筋套上钢筋绝缘套，然后分别穿过预制块木模上预留的对应横向钢筋孔和纵向钢筋孔；

步骤c.在预制块木模内部设置电阻丝和剪力钉绝缘套筒；

步骤d.向预制块木模内浇筑硫磺砂浆，待硫磺砂浆凝固后，将预制块木模拆除，获得硫磺砂浆锚槽预制块。

采用上述方法步骤制作硫磺砂浆锚槽预制块，工艺简单，有利于产业上推广。

进一步，前述的预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法中，所述硫磺砂浆锚槽预制块为长方体形状。硫磺砂浆铆槽预制块采用长方体形状，浇筑硫磺砂浆用的预制块木模易于制作，有利于控制成本。

作为优化，前述的预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法中，所述钢筋绝缘套包裹所述横向连接钢筋和纵向连接钢筋埋设于硫磺砂浆锚槽预制块内部的部分，而不包裹其伸出部分。采用该设计，横向连接钢筋和纵向连接钢筋的伸出(露出)部分外侧没有钢筋绝缘套，既方便预制块上的连接钢筋与桥面板钢筋连接，又有利于在硫磺砂浆电解排空后完全去除绝缘材料(连接钢筋伸出部分包裹有钢筋绝缘套时，桥面板混凝体浇筑后，包裹于横向连接钢筋和纵向连接钢筋相对于硫磺砂浆伸出部分外侧的绝缘材料被埋在桥面板混凝土中无法去除)。

附图说明

图1是本发明的硫磺砂浆锚槽预制块的结构示意图；

图2是本发明的硫磺砂浆锚槽预制块的主视图；

图3是本发明的硫磺砂浆锚槽预制块的侧视图；

图4是本发明的硫磺砂浆锚槽预制块的仰视图；

图5是本发明中，硫磺砂浆锚槽预制块安装完成后，剪力钉与剪力钉绝缘套筒的配合状态示意图；

图6是本发明中，钢筋绝缘套套在连接钢筋上的状态示意图；

图7是使用本发明方法施工获得的锚槽(即群钉孔)的结构示意图(俯视)。

附图中的标记为：

1-钢梁；2-铆槽；3-硫磺砂浆锚槽预制块，301-横向连接钢筋、 302-纵向连接钢筋、303-剪力钉绝缘套筒、304-钢筋绝缘套，4-桥面板，5-剪力钉。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明，但并不作为对本发明限制的依据。本发明中未详细说明的内容均是本领域技术常识。

参见附图1-5，本发明的预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法是：在浇筑桥面板混凝土前，先将预先准备好的硫磺砂浆锚槽预制块 3安装于钢梁1上，然后进行桥面板混凝土的浇筑；所述硫磺砂浆锚槽预制块3上，与固定于钢梁1上的剪力钉5相对应(剪力钉5通常焊接于钢梁1上)，设有一组端口位于其底面的剪力钉绝缘套筒303；所述硫磺砂浆锚槽预制块3的内部，与桥面板钢筋相对应，设有横向连接钢筋301和纵向连接钢筋302；所述横向连接钢筋301和纵向连接钢筋302的端部均从所述硫磺砂浆锚槽预制块3的对应侧部伸出，用于连接桥面板钢筋；所述横向连接钢筋301和纵向连接钢筋302 外均套设有钢筋绝缘套304；施工时，先将硫磺砂浆锚槽预制块3转移到钢梁1上，使钢梁1上的剪力钉插入硫磺砂浆锚槽预制块3上的剪力钉绝缘套筒303中，然后，将横向连接钢筋301和纵向连接钢筋 302与对应的桥面板钢筋连接(桥面板钢筋按布置方向分为桥面板横向钢筋和桥面板纵向钢筋，由于施工时需要安装硫磺砂浆锚槽预制块 3，所以对应位置的桥面板钢筋不是连续的，要先预留出空间使能够安装硫磺砂浆锚槽预制块3，在安装硫磺砂浆锚槽预制块3后，通过硫磺砂浆锚槽预制块3上的连接钢筋将位于其两侧的桥面板钢筋连接起来，即横向连接钢筋301的两端分别与对应设置于其两侧的桥面板横向钢筋连接，纵向连接钢筋302的两端分别与对应设置于其两侧的桥面板纵向钢筋连接)，完成硫磺砂浆锚槽预制块3的安装；在浇筑桥面板混凝土后，待桥面板混凝土达到设计强度，给硫磺砂浆锚槽预制块3内部预埋的电阻丝通电，电解硫磺砂浆(硫磺砂浆受热溶解) 并排空，去掉横向连接钢筋301和纵向连接钢筋302上的钢筋绝缘套 304及剪力钉5上的剪力钉绝缘套筒303，在桥面板4上获得锚槽2。

实施本发明时，所述横向连接钢筋301和纵向连接钢筋302从硫磺砂浆锚槽预制块3上对应侧部伸出的长度可以为各自直径的8-12 倍。具体的，所述横向连接钢筋301和纵向连接钢筋302从硫磺砂浆锚槽预制块3上对应侧部伸出的长度可以为各自直径的10倍。

实施本发明时，所述横向连接钢筋301和纵向连接钢筋302与对应的桥面板钢筋可以通过焊接或者绑扎实现连接。作为优选，所述横向连接钢筋301和纵向连接钢筋302与对应的桥面板钢筋焊接。

实施本发明时，所述硫磺砂浆锚槽预制块3可以按照以下步骤制得：

步骤a.按照硫磺砂浆锚槽预制块3的结构制作用于浇筑硫磺砂浆的预制块木模；

步骤b.将准备好的横向连接钢筋301和纵向连接钢筋302套上钢筋绝缘套304，然后分别穿过预制块木模上预留的对应横向钢筋孔和纵向钢筋孔；

步骤c.在预制块木模内部设置电阻丝和剪力钉绝缘套303；

步骤d.向预制块木模内浇筑硫磺砂浆，待硫磺砂浆凝固后，将预制块木模拆除，获得硫磺砂浆锚槽预制块3。

采用上述方法步骤制作硫磺砂浆锚槽预制块3，工艺简单，有利于产业上推广。为方便制作，所述硫磺砂浆锚槽预制块3优先采用长方体形状。硫磺砂浆铆槽预制块3采用长方体形状，浇筑硫磺砂浆用的预制块木模易于制作，有利于控制成本。

实施本发明时，剪力钉绝缘套筒303的尺寸与钢梁1上的剪力钉 5相适应，材质可以是塑料。剪力钉塑料套筒不仅能够在硫磺砂浆锚槽预制块中形成剪力钉预留孔洞，便于后期预制块准确定位安装到钢梁1的剪力钉5处，而且剪力钉绝缘套筒303还能在硫磺砂浆锚槽预制块通电工序时起到绝缘作用，防止通电溶解硫磺砂浆过程中，电流通过剪力钉5传递到钢梁1上，这样起到隔离电流，保护操作工人安全的作用。

实施本发明时，钢筋绝缘套304分两种规格，一种与横向连接钢筋301配套；另一种与纵向连接钢筋302配套；尺寸与各自配套的连接钢筋相适应，材质都可以采用塑料。钢筋绝缘套304能在硫磺砂浆锚槽预制块通电工序时起到绝缘作用，防止通电溶解硫磺砂浆过程中，电流传递到钢筋上，这样起到隔离电流，保护操作工人安全的作用。所述钢筋绝缘套304最好包裹所述横向连接钢筋301和纵向连接钢筋302埋设于硫磺砂浆锚槽预制块3内部的部分，而不包裹其伸出部分。这样既方便预制块上的连接钢筋与桥面板钢筋连接，又有利于在硫磺砂浆电解排空后完全去除绝缘材料(图1中，硫磺砂浆锚槽预制块3即采用该设计)。

使用本发明的施工方法获得锚槽2后，负弯矩区的桥面板4与钢梁1处于分离状态，此时施加预应力(张拉预应力钢束)，预应力绝大部分施加到桥面板4上。施加预应力后，再向锚槽2中浇筑微膨胀高强砂浆(为保证质量，应先将锚槽2冲洗干净，然后进行浇筑)，使桥面板4和钢梁1结合形成组合结构参与结构的后期受力。

上述对本申请中涉及的发明的一般性描述和对其具体实施例的描述不应理解为是对该发明技术方案构成的限制。本领域所属技术人员根据本申请的公开，可以在不违背所涉及的发明构成要素的前提下，对上述一般性描述或/和实施例中的公开技术特征进行增加、减少或组合，形成属于本申请保护范围之内的其它的技术方案。

Claims (9)

1.一种预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法，其特征在于，该方法是：

在浇筑桥面板混凝土前，先将预先准备好的硫磺砂浆锚槽预制块(3)安装于钢梁(1)上，然后进行桥面板混凝土的浇筑；所述硫磺砂浆锚槽预制块(3)上，与固定于钢梁(1)上的剪力钉(5)相对应，设有一组端口位于其底面的剪力钉绝缘套筒(303)；所述硫磺砂浆锚槽预制块(3)的内部，与桥面板钢筋相对应，设有横向连接钢筋(301)和纵向连接钢筋(302)；所述横向连接钢筋(301)和纵向连接钢筋(302)的端部均从所述硫磺砂浆锚槽预制块(3)的对应侧部伸出，用于连接桥面板钢筋；所述横向连接钢筋(301)和纵向连接钢筋(302)外均套设有钢筋绝缘套(304)；施工时，先将硫磺砂浆锚槽预制块(3)转移到钢梁(1)上，使钢梁(1)上的剪力钉(5)插入硫磺砂浆锚槽预制块(3)上的剪力钉绝缘套筒(303)中，然后，将横向连接钢筋(301)和纵向连接钢筋(302)与对应的桥面板钢筋连接，完成硫磺砂浆锚槽预制块(3)的安装；

在浇筑桥面板混凝土后，待桥面板混凝土达到设计强度，给硫磺砂浆锚槽预制块(3)内部预埋的电阻丝通电，电解硫磺砂浆并排空，去掉横向连接钢筋(301)和纵向连接钢筋(302)上的钢筋绝缘套(304)及剪力钉(5)上的剪力钉绝缘套筒(303)，获得锚槽(2)。

2.根据权利要求1所述的预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法，其特征在于：所述横向连接钢筋(301)和纵向连接钢筋(302)从硫磺砂浆锚槽预制块(3)上对应侧部伸出的长度为各自直径的8-12倍。

3.根据权利要求2所述的预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法，其特征在于：所述横向连接钢筋(301)和纵向连接钢筋(302)从硫磺砂浆锚槽预制块(3)上对应侧部伸出的长度为各自直径的10倍。

4.根据权利要求1所述的预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法，其特征在于：所述横向连接钢筋(301)和纵向连接钢筋(302)与对应的桥面板钢筋通过焊接或者绑扎实现连接。

5.根据权利要求4所述的预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法，其特征在于：所述横向连接钢筋(301)和纵向连接钢筋(302)与对应的桥面板钢筋焊接。

6.根据权利要求1所述的预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法，其特征在于：所述剪力钉绝缘套筒(303)和钢筋绝缘套(304)均为塑料制品。

7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法，其特征在于，

所述硫磺砂浆锚槽预制块(3)的制作方法，包括以下步骤：

步骤a.按照硫磺砂浆锚槽预制块(3)的结构制作用于浇筑硫磺砂浆的预制块木模；

步骤b.将准备好的横向连接钢筋(301)和纵向连接钢筋(302)套上钢筋绝缘套(304)，然后分别穿过预制块木模上预留的对应横向钢筋孔和纵向钢筋孔；

步骤c.在预制块木模内部设置电阻丝和剪力钉绝缘套筒(303)；

步骤d.向预制块木模内浇筑硫磺砂浆，待硫磺砂浆凝固后，将预制块木模拆除，获得硫磺砂浆锚槽预制块(3)。

8.根据权利要求7所述的预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法，其特征在于：所述硫磺砂浆锚槽预制块(3)为长方体形状。

9.根据权利要求1-8任一权利要求所述的预应力钢-混凝土组合梁锚槽施工方法，其特征在于：所述钢筋绝缘套(304)包裹所述横向连接钢筋(301)和纵向连接钢筋(302)埋设于硫磺砂浆预制块(3)内部的部分，而不包裹其伸出部分。

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