CN113006134B - 用于预制支撑梁的可滑动组件装置与施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于预制支撑梁的可滑动组件装置与施工方法，所述预制支撑梁为条状结构，该预制支撑梁的横截面为T型结构，所述预制支撑梁中部设置有预留孔，所述预制支撑梁的顶部设置有两个平行的纵向滑槽，所述滑动组件上部内侧设置有至少两个纵向滑轮，所述纵向滑轮与纵向滑槽相匹配。可在狭小空间施工，模板周转率高，而且模板的整体性好，周转成本低；滑动组件的工业化强，提高了安装及拆除模板的效率，节省了传统模板拼装过程中需花费大量人工和脚手架租赁费用，节省造价的同时也节省了工期；滑动组件塑造现浇混凝土的形状与预制支撑梁有很好的契合度，保证了模板安装的精准度。

Description

用于预制支撑梁的可滑动组件装置与施工方法

技术领域

本发明涉及地铁施工装置领域，具体涉及一种用于预制支撑梁的可滑动组件装置与施工方法。

背景技术

在现阶段地铁施工中，支撑梁一般用在地连墙的上方，放在冠梁之间的梁，一般是纵向的，防止因土体侧压力造成地连墙的向内位移。支撑梁可采用预制的形式，预制支撑梁节点连接的位置需要绑扎钢筋、支模板、浇筑混凝土。浇筑混凝土施工用的建筑模板结构，主要由面板、支撑结构和连接件三部分组成。面板是直接接触新浇混凝土的承力板；支撑结构则是支承面板、混凝土和施工荷载的临时结构，保证建筑模板结构牢固地组合,做到不变形、不破坏；连接件是将面板与支撑结构连接成整体的配件。

模板按其功能及用料大致分为：竹(木)胶合板，组合钢模板，钢、木大模板，钢框木(竹)胶合板，塑料模板。

建筑木模板安装困难，施工空间狭小，模板拼装过程中需花费大量人工和脚手架租赁费用；其次混凝土浇筑完成后模板拆除困难，模板拆除后如不立即进行模板清理和材料周转会使现场文明施工较差；进一步地，模板拆模后，需进行材料周转，周转前需人工配，合对相关部位模板进行分类堆放，然后再统一周转，需花费大量人工和工期；最后木模板拆模后重复利用率极低，一般墙体侧模周转次数不超过4次，最终导致提高总体模板材料费用。

如果采用钢模进行安装，首先钢模加工复杂且配套部件较多,模板安装过程中不方便，其次使用钢模日后维护费用较高，在钢模维护上需花费大量措施费用和人工费用；最后钢模自身重量较大，现场材料周转不方便。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种安装拆卸容易、适合狭小空间施工的用于预制支撑梁的可滑动组件装置与施工方法。

为实现该技术目的，本发明的方案是：一种用于预制支撑梁的可滑动组件装置，包括滑动组件、预制支撑梁，所述预制支撑梁为条状结构，该预制支撑梁的横截面为T型结构，所述预制支撑梁中部设置有预留孔，所述预制支撑梁的顶部设置有两个平行的纵向滑槽，所述滑动组件上部内侧设置有至少两个纵向滑轮，所述纵向滑轮与纵向滑槽相匹配；

所述滑动组件中部或下部内侧还设置有至少两个横向滑轮，所述横向滑轮与预制支撑梁外侧壁相接触。

作为优选，所述预制支撑梁由牛腿部和主梁组合构成，牛腿部位于主梁顶部；所述纵向滑槽位于牛腿部的顶部，所述牛腿部的顶部还设置有两个或两个以上的吊环。

作为优选，所述滑动组件两侧还水平设置有L型的托板，所述托板内嵌入式放置有横梁。

一种施工方法，采用预制支撑梁的可滑动组件装置，具体步骤如下：

S1、吊装，将起重机绳索固定在吊环上，利用起重机将预制支撑梁吊放在指定的位置上，在预制支撑梁两端处绑扎钢筋，绑扎的钢筋将预制支撑梁与主体结构连接；

S2、安装滑动组件，将滑动组件安装在预制支撑梁上，使滑动组件紧贴预制支撑梁侧壁，将滑动组件的一端沿着预制支撑梁纵向方向滑动到主体结构表面，并将滑动组件固定，将横梁安装在托板上，横梁的两端分别嵌入到主体结构中；

S3、浇筑，现场浇筑混凝土，并不断振捣，混凝土浇筑到与预制支撑梁平齐处，待混凝土达到指定强度时，拆除滑动组件，并将滑动组件用于下一个预制支撑梁的节点连接。

作为优选，所述步骤S3浇筑中，当混凝土采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力标准值，按下列公式计算：F＝0.22γ_ct₀β₁β₂V^1/2

式中：F—新浇筑混凝土对模板的侧压力，kN/m²；

γ_c—混凝土的重力密度，kN/m³；

V—混凝土的浇灌速度，m/h；

t₀—新浇筑混凝土的初凝时间/h，可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用t₀＝200/(T+15),T为混凝土浇筑时的温度/℃；

β₁—外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；

β₂—混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15。

作为优选，所述步骤S2安装滑动组件中，滑动组件的最大变形阈值m与横梁截面高度关系式：

式中，m—滑动组件的最大变形阈值；

l—现浇混凝土支撑梁的长度；

根据规范确定滑动组件的最大变形阈值m，根据设计方案确定现浇混凝土支撑梁的长度l，则可以求出横梁的高度h，横梁的宽度则为h/2。

本发明的有益效果，本申请的滑动组件的安装和拆除便捷，可在狭小空间施工，模板周转率高，而且模板的整体性好，周转成本低；滑动组件的工业化强，提高了安装及拆除模板的效率，节省了传统模板拼装过程中需花费大量人工和脚手架租赁费用，节省造价的同时也节省了工期；滑动组件塑造现浇混凝土的形状与预制支撑梁有很好的契合度，保证了模板安装的精准度；通过本申请的公式五能计算出适合的横梁规格，确保浇筑过程的稳定性。

附图说明

图1为本发明的剖视图；

图2为本发明的侧视面的结构示意图；

图3为本发明的俯视面的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。

如图1-3所示，本发明所述的具体实施例为一种用于预制支撑梁的可滑动组件装置，包括滑动组件1、预制支撑梁2，所述预制支撑梁2为条状结构，该预制支撑梁2的横截面为T型结构，所述预制支撑梁2中部设置有预留孔3，所述预制支撑梁2的顶部设置有两个平行的纵向滑槽201，所述滑动组件1上部内侧设置有至少两个纵向滑轮101，所述纵向滑轮101与纵向滑槽201相匹配；

所述滑动组件1中部或下部内侧还设置有至少两个横向滑轮102，所述横向滑轮102与预制支撑梁2外侧壁相接触。

为了方便吊装和安装滑动组件，所述预制支撑梁2由牛腿部202和主梁203组合构成，牛腿部202位于主梁203顶部；所述纵向滑槽201位于牛腿部202的顶部，所述牛腿部202的顶部还设置有两个或两个以上的吊环204。

为了提高稳定性，所述滑动组件1两侧还水平设置有L型的托板103，所述托板103内嵌入式放置有横梁4。

一种施工方法，采用预制支撑梁的可滑动组件装置，具体步骤如下：S1、吊装，将起重机绳索固定在吊环204上，利用起重机将预制支撑梁2吊放在指定的位置上，在预制支撑梁2两端处绑扎钢筋，绑扎的钢筋将预制支撑梁2与主体结构6连接；

S2、安装滑动组件，将滑动组件1安装在预制支撑梁2上，使滑动组件1紧贴预制支撑梁2侧壁，将滑动组件1的一端沿着预制支撑梁2纵向方向滑动到主体结构6表面，并将滑动组件1固定，将横梁4安装在托板103上，横梁4的两端分别嵌入到主体结构6中；

S3、浇筑，现场浇筑混凝土，并不断振捣，混凝土5浇筑到与预制支撑梁2平齐处，待混凝土5达到指定强度时，拆除滑动组件1，并将滑动组件1用于下一个预制支撑梁2的节点连接。

根据混凝土不同的浇筑深度，进行横梁的截面尺寸的选择，具体规范要求，参考《建筑施工模板安全技术规范》(JGJ162-2008)。当混凝土采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力标准值，可按下列公式计算：

F＝0.22γ_ct₀β₁β₂V^1/2 (1)

式中：

F——新浇筑混凝土对模板的侧压力(kN/m²)；

γ_c——混凝土的重力密度(kN/m³)；

V——混凝土的浇灌速度(m/h)；

t₀——新浇筑混凝土的初凝时间(h)，可按实测确定。当缺乏试验资料时，可采用t₀＝200/(T+15),T为混凝土浇筑时的温度(℃)；

β₁——外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；

β₂——混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；50～90mm时，取1.0；110～150mm时，取1.15；

在本工程中，取混凝土浇筑时的温度T＝20C°，则新浇筑混凝土的初凝时间t₀＝200/(15+20)＝5.71h，混凝土的重力密度γ_c＝24kN/m³，混凝土的浇灌速度V＝0.5m/h，外加剂影响修正系数β₁＝1.2，混凝土坍落度影响修正系数β₂＝1.0，则新浇筑混凝土对模板的侧压力为：

F＝0.22γ_ct₀β₁β₂V^1/2＝25.58kN/m²

假定预制支撑梁的高度为1m，则沿着长度方向的线荷载q＝25.58kN/m²。

由于横梁两端是铰接，故计算横梁受力时，采用简支梁计算。均布荷载作用下，简支梁的最大挠度Y的计算公式：

式中，I--横梁的惯性矩，l为现浇混凝土支撑梁的长度，q为沿着长度方向的线荷载。

按照工程的需求，在本工程中，滑动组件的变形不能超过最大阈值m，若超过最大阈值m则会影响结构的美观性与实用性，所以Y≤m (3)

在本实施例中，选择矩形作为横梁的截面形式，则横梁的惯性矩I可通过下式求出：

式中，I--横梁的惯性矩；

b--横梁的宽度；

h--横梁的高度。

根据梁截面的受力特性，取横梁的高宽比h/b为2，联立(2)、(3)、(4)式可得滑动组件的最大变形阈值m与横梁截面高度关系式：

式中，m—滑动组件的最大变形阈值；

l—现浇混凝土支撑梁的长度。

根据式(5)，在实际工程中，根据规范确定滑动组件的最大变形阈值m，根据设计方案确定现浇混凝土支撑梁的长度l，则可以求出横梁的高度h，横梁的宽度则为h/2。

本申请的滑动组件的安装和拆除便捷，可在狭小空间施工，模板周转率高，而且模板的整体性好，周转成本低；滑动组件的工业化强，提高了安装及拆除模板的效率，节省了传统模板拼装过程中需花费大量人工和脚手架租赁费用，节省造价的同时也节省了工期；滑动组件塑造现浇混凝土的形状与预制支撑梁有很好的契合度，保证了模板安装的精准度；通过本申请的公式五能计算出适合的横梁规格，确保浇筑过程的稳定性。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同替换和改进，均应包含在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种施工方法，其特征在于：采用用于预制支撑梁的可滑动组件装置，所述可滑动组件装置包括滑动组件、预制支撑梁，所述预制支撑梁为条状结构，该预制支撑梁的横截面为T型结构，所述预制支撑梁中部设置有预留孔，所述预制支撑梁的顶部设置有两个平行的纵向滑槽，所述滑动组件上部内侧设置有至少两个纵向滑轮，所述纵向滑轮与纵向滑槽相匹配；

所述滑动组件中部或下部内侧还设置有至少两个横向滑轮，所述横向滑轮与预制支撑梁外侧壁相接触；

所述预制支撑梁由牛腿部和主梁组合构成，牛腿部位于主梁顶部；所述纵向滑槽位于牛腿部的顶部，所述牛腿部的顶部还设置有两个或两个以上的吊环；

所述滑动组件两侧还水平设置有L型的托板，所述托板内嵌入式放置有横梁；

所述施工方法的具体步骤如下：

S1、吊装，将起重机绳索固定在吊环上，利用起重机将预制支撑梁吊放在指定的位置上，在预制支撑梁两端处绑扎钢筋，绑扎的钢筋将预制支撑梁与主体结构连接；

S2、安装滑动组件，将滑动组件安装在预制支撑梁上，使滑动组件紧贴预制支撑梁侧壁，将滑动组件的一端沿着预制支撑梁纵向方向滑动到主体结构表面，并将滑动组件固定，将横梁安装在托板上，横梁的两端分别嵌入到主体结构中；

S3、浇筑，现场浇筑混凝土，并不断振捣，混凝土浇筑到与预制支撑梁平齐处，待混凝土达到指定强度时，拆除滑动组件，并将滑动组件用于下一个预制支撑梁的节点连接；

所述步骤S3浇筑中，当混凝土采用内部振捣器时，新浇筑的混凝土作用于模板的最大侧压力标准值，按下列公式计算：

F＝0.22γ_ct₀β₁β₂V^1/2 (1)

式中：F—新浇筑混凝土对模板的侧压力，kN/m²；

γ_c—混凝土的重力密度，kN/m³；

V—混凝土的浇灌速度，m/h；

t₀—新浇筑混凝土的初凝时间/h，可按实测确定，当缺乏试验资料时，可采用t₀＝200/(T+15),T为混凝土浇筑时的温度/℃；

β₁—外加剂影响修正系数，不掺外加剂时取1.0；掺具有缓凝作用的外加剂时取1.2；

β₂—混凝土坍落度影响修正系数，当坍落度小于30mm时，取0.85；当坍落度为50～90mm时，取1.0；当坍落度为110～150mm时，取1.15；

均布荷载作用下，简支梁的最大挠度Y的计算公式：

式中，I--横梁的惯性矩，l为现浇混凝土支撑梁的长度，q为沿着长度方向的线荷载；

按照工程的需求，在本工程中，滑动组件的变形不能超过最大阈值m，若超过最大阈值m则会影响结构的美观性与实用性，所以

Y≤m (3)

在本实施例中，选择矩形作为横梁的截面形式，则横梁的惯性矩I可通过下式求出：

式中，I--横梁的惯性矩；

b--横梁的宽度；

h--横梁的高度；

根据梁截面的受力特性，取横梁的高宽比h/b为2，联立(2)、(3)、(4)式可得滑动组件的最大变形阈值m与横梁截面高度关系式：

式中，m—滑动组件的最大变形阈值；

l—现浇混凝土支撑梁的长度；

根据规范确定滑动组件的最大变形阈值m，根据设计方案确定现浇混凝土支撑梁的长度l，则可以求出横梁的高度h，横梁的宽度则为h/2。

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