CN112302032A - 一种钢腰梁结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

一种钢腰梁结构及其施工方法，包括槽钢、垫块、锚固垫板、锚索，两个所述槽钢背向设置，锚固垫板通过螺栓连接在两个背向设置的槽钢的两侧，垫块设置在两个背向设置的槽钢之间并通过螺栓将两段槽钢横向连接，锚索在两个背向设置的槽钢之间通过并穿过两个锚固垫板上的穿束孔，锚索通过张拉设备预应力张拉，使由槽钢组成的腰梁紧贴于支护桩壁上。本发明的有益效果是：1)整个腰梁安装过程中避免使用焊接及切割作业，减少作业量，提高施工效率。2)腰梁结构可重复组装拼接及拆分，使用灵活，并可周转使用。3)双拼式型钢腰梁较混凝土腰梁相比，减少了湿作业施工，提高了施工效率，加快了施工进度。

Description

一种钢腰梁结构及其施工方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，尤其涉及一种钢腰梁结构及其施工方法。

背景技术

随着城市建设的发展，基坑开挖已越来越趋于深度化、大规模化，基坑支护的设计与施工，既要确保所有支撑结构在施工过程中的安全性，即有效控制变形机构和周围土体，也要节约成本，便于施工，缩短工期，尽量做到周转使用。目前基坑支护的方式也多种多样，如成本较低的有钢板桩、钢管桩与锚杆相结合的方式等，该两种支护方式都需要腰梁进行支撑，常规腰梁的施工方法是：采用现浇混凝土腰梁或采用焊接槽钢腰梁进行支撑，现浇混凝土腰梁需进行现场湿作业，施工复杂，养护时间长，严重影响施工速度。而采用焊接槽钢腰梁时，槽钢焊接成整体结构后开孔与土体锚固，但型钢腰梁采用焊接方式，安装及连接时需大量焊接作业，拆除时需进行切割分段，增加了很多工程量，影响施工速度，同时浪费了材料及人工。

如何保证支护腰梁安全、可靠、便于施工及节约成本，是深基坑支护施工时必须解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢腰梁结构及其施工方法，腰梁结构既安全可靠，又减少连接时的焊接作业，节约成本。本次基坑支护使用完毕后，可以把型钢腰梁无损伤拆解，进行维护保养，随时应用于下一个基坑支护项目，多次循环使用。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种钢腰梁结构，包括槽钢、垫块、锚固垫板、锚索，两个所述槽钢背向设置，所述锚固垫板通过螺栓连接在两个背向设置的槽钢的两侧，所述垫块设置在两个背向设置的槽钢之间并通过螺栓将两段槽钢横向连接，所述锚索在两个背向设置的槽钢之间通过并穿过两个锚固垫板上的穿束孔，锚索通过张拉设备预应力张拉，使由槽钢组成的腰梁紧贴于支护桩壁上。

在所述垫块的安装位置处、槽钢的槽型内底面还连接由垫板。

还包括加劲肋板，所述加劲肋板通螺栓连接在槽钢的槽口内，在一侧槽钢槽口内的加劲肋板上设有吊耳。

一种钢腰梁结构的施工方法，包括如下方法：

1)土方开挖至腰梁安装标高下方600-800mm位置；

2)在锚索灌浆养护期间，将两道槽钢背对背方式通过锚固垫板、加劲肋板，用螺栓固定，形成分段腰梁，再通过垫板、垫块及螺栓将分段腰梁固定成整体腰梁；

3)灌浆养护期结束后，用吊车、钢丝绳通过吊耳将整体腰梁穿过锚索，进行固定，腰梁安装保持水平；

4)安装张拉设备，进行张拉，锚索预先张拉至轴向承载力设计值，持荷时间不少于5 分钟，然后退至锚索设计轴向拉力的75％-90％进行锁定；

5)拆除张拉设备，剪切端部外漏锚索，使锚索伸出端部锚具外漏280-320mm，对锚杆的锚头采用涂刷沥青进行防腐。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1)整个腰梁安装过程中避免使用焊接及切割作业，减少作业量，提高施工效率。

2)腰梁结构可重复组装拼接及拆分，使用灵活，并可周转使用。

3)双拼式型钢腰梁较混凝土腰梁相比，减少了湿作业施工，提高了施工效率，加快了施工进度，取得不可估量的经济效益和市场推广价值。

附图说明

图1是本发明的正面示意图。

图2是加劲肋板示意图。

图3是垫板示意图。

图4是锚固垫板示意图。

图5是图1A-A锚固部位剖面示意图。

图6是图1B-B连接部分剖面示意图。

图中：1-槽钢、2-垫板、3-垫块、4-螺栓、5-上加劲肋板、6-吊耳、7-下加劲肋板、 8-后锚固垫板、9-前锚固垫板、10-锚索、11-张拉设备。

具体实施方式

下面对本发明做详细说明，但本发明的实施范围不仅仅限于下述的实施方式。

如图1-图6所示，一种钢腰梁结构，包括槽钢1、垫块3、锚固垫板(后锚固垫板8、前锚固垫板9)、锚索10，两个所述槽钢1背向设置，所述锚固垫板通过螺栓连接在两个背向设置的槽钢1的两侧，所述垫块3设置在两个背向设置的槽钢1之间并通过螺栓将两段槽钢1横向连接，所述锚索10在两个背向设置的槽钢1之间通过并穿过两个锚固垫板 (后锚固垫板8、前锚固垫板9)上的穿束孔，锚索10通过张拉设备预应力张拉，使由槽钢1组成的腰梁紧贴于支护桩壁上。

在所述垫块3的安装位置处、槽钢1的槽型内底面还连接由垫板2。

还包括加劲肋板(上加劲肋板5、下加劲肋板7)，所述加劲肋板通螺栓连接在槽钢1的槽口内，在一侧槽钢1槽口内的加劲肋板(上加劲肋板5)上设有吊耳6。

本发明的一种钢腰梁结构由腰梁主体、连接部分、锚固部分三个部分组成。腰梁主体为上下两道等规格槽钢1背对背连接成固定形成的双拼式结构，作为腰梁的主要承载结构，槽钢1各端部设置4个对应螺栓孔，每道槽钢1在锚固部位同样设置4个螺栓孔。

连接部分是由带螺栓孔的槽钢接头、垫板2、垫块3及螺栓组成，利用螺栓对需要连接的两部分腰梁依次将下垫板、下道槽钢、垫块3、上槽钢、上垫板穿过，通过螺母进行固定，将两段腰梁连接成整体。

锚固部分是由前锚固垫板9、后锚固垫板8、上下加劲肋板及螺栓组成。前锚固垫板9、后锚固垫板8上设置螺栓孔及穿束孔，上加劲肋板5上部设置吊耳6，通过前后锚固垫板、上下加劲肋板及螺栓将上下两道槽钢1进行可靠连接，保证腰梁的整体性。

见图2，上加劲肋板5和下加劲肋板7为H型，在加劲肋板的翼缘板上设置螺栓孔，上加劲肋板5上设置吊耳6。螺栓4为M20×100的六角头螺栓。

槽钢1在每个连接端设置螺栓孔，垫板2上布置螺栓孔，要求垫板2上的螺栓孔与槽钢1端部的螺栓孔能够对应重合，垫块3平面上布置螺栓孔，要求垫块3上的螺栓孔与槽钢1端部及垫板2上的螺栓孔对应吻合。

通过张拉设备11对锚索10进行预应力张拉，使腰梁紧密的贴合于支护桩壁上，做好紧固。基坑施工完毕后，可将腰梁分段无损伤拆解，进行维护保养，分类堆放。

如图3所示，垫板2为9mm厚200mm×400mm钢板，螺栓孔间距为80mm。

如图4所示，前锚固垫板9、后锚固垫板8为9mm厚200mm×230mm钢板。

本发明的工作原理是：将两道槽钢1背对背方式通过前锚固垫板9、后锚固垫板8、上加劲肋板5、下加劲肋板7、用螺栓4在相应螺栓孔处进行螺栓固定，形成分段腰梁，通过利用螺栓4对需要连接的两段腰梁在腰梁端部螺栓孔部位将垫板2、槽钢1、垫块3、进行固定，将两段腰梁形成整体，保证各段腰梁的刚性及整体性。并用吊车、钢丝绳的通过吊耳6将分段腰梁吊装至锚索10处，穿过锚索10进行固定。通过张拉设备11对锚索 10进行预应力张拉，使腰梁紧密的贴合于支护桩壁上，做好紧固。基坑施工完毕后，可将腰梁分段无损伤拆解，进行维护保养，分类堆放。

一种钢腰梁结构的施工方法，包括如下方法：

1)土方开挖至腰梁安装标高下方600-800mm位置。

根据工程立面图，按设计将锚孔位置准确测放在坡面上，孔位误差不超过±20mm；在锚索位置钻孔、安装锚索、灌浆、养护7d，锚索预留外漏长度为1.5m。

2)在锚索10灌浆养护期间，将两道槽钢1背对背方式通过锚固垫板、加劲肋板，用螺栓在相应螺栓孔处进行螺栓固定，形成分段腰梁，再通过垫板2、垫块3及螺栓将分段腰梁固定成整体腰梁。

3)灌浆养护期结束后，用吊车、钢丝绳通过吊耳6将整体腰梁穿过锚索10，进行固定，腰梁安装保持水平。

4)安装张拉设备10，进行张拉，锚索10预先张拉至轴向承载力设计值，持荷时间不少于5分钟，然后退至锚索10设计轴向拉力的75％-90％进行锁定。

5)拆除张拉设备11，剪切端部外漏锚索，使锚索10伸出端部锚具外漏280-320mm，对锚杆的锚头采用涂刷沥青进行防腐。

6)进行下部挖土及其他作业施工。

7)基坑施工完毕后，将腰梁分段无损伤拆解，进行维护保养，分类堆放。

Claims (4)

1.一种钢腰梁结构，其特征在于，包括槽钢、垫块、锚固垫板、锚索，两个所述槽钢背向设置，所述锚固垫板通过螺栓连接在两个背向设置的槽钢的两侧，所述垫块设置在两个背向设置的槽钢之间并通过螺栓将两段槽钢横向连接，所述锚索在两个背向设置的槽钢之间通过并穿过两个锚固垫板上的穿束孔，锚索通过张拉设备预应力张拉，使由槽钢组成的腰梁紧贴于支护桩壁上。

2.根据权利要求1所述的一种钢腰梁结构，其特征在于，在所述垫块的安装位置处、槽钢的槽型内底面还连接由垫板。

3.根据权利要求1所述的一种钢腰梁结构，其特征在于，还包括加劲肋板，所述加劲肋板通螺栓连接在槽钢的槽口内，在一侧槽钢槽口内的加劲肋板上设有吊耳。

4.一种如权利要求1-3其中任意一项所述的钢腰梁结构的施工方法，其特征在于，包括如下方法：

1)土方开挖至腰梁安装标高下方600-800mm位置；

2)在锚索灌浆养护期间，将两道槽钢背对背方式通过锚固垫板、加劲肋板，用螺栓固定，形成分段腰梁，再通过垫板、垫块及螺栓将分段腰梁固定成整体腰梁；

3)灌浆养护期结束后，用吊车、钢丝绳通过吊耳将整体腰梁穿过锚索，进行固定，腰梁安装保持水平；

4)安装张拉设备，进行张拉，锚索预先张拉至轴向承载力设计值，持荷时间不少于5分钟，然后退至锚索设计轴向拉力的75％-90％进行锁定；

5)拆除张拉设备，剪切端部外漏锚索，使锚索伸出端部锚具外漏280-320mm，对锚杆的锚头采用涂刷沥青进行防腐。

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