CN114214914A - 一种预制箱梁用钢筋保护层垫块组合构件 - Google Patents

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郭保林
邬蕙芳
邱硕
李广奇
姜瑞双
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Abstract

本发明公开了一种预制箱梁用钢筋保护层垫块组合构件，包括玄武岩纤维复合筋以及位于玄武岩纤维复合筋上且沿玄武岩纤维复合筋轴向方向均匀预制的若干保护层垫块；保护层垫块由超高性能混凝土浇筑制成。本发明中采用的玄武岩纤维复合筋不发生锈蚀，从而不需要满足钢筋保护层厚度要求，解决了现有钢筋因绑扎在竖向架立筋外端而导致的钢筋保护层厚度不足的问题；玄武岩纤维复合筋强度较同规格普通钢筋高，因此不易弯曲，解决了现有钢筋因较细容易弯曲而导致的相应钢筋保护层厚度偏低甚至露筋的问题；保护层垫块由超高性能混凝土浇筑而成，解决了现有垫块因强度不足破碎而导致的钢筋以及钢筋笼上相应钢筋的保护层厚度均不足的问题。

Description

一种预制箱梁用钢筋保护层垫块组合构件
技术领域
本发明属于预制箱梁技术领域，具体涉及一种预制箱梁用钢筋保护层垫块组合构件。
背景技术
钢筋混凝土结构的箱梁分为预制箱梁和现浇箱梁，其中在独立场地预制的箱梁结合架桥机可在下部工程完成后进行架设，可加速工程进度、节约工期，因此得到广泛应用。
预制箱梁是通过模板进行预制的，其中模板的结构如图1所示，包括底模01、内模02、钢筋笼03、两侧的腹板外模04以及两端的端模，模板架设完毕之后，在图1中的剖面线区域浇筑混凝土，从而最终形成混凝土结构的箱梁。其中，钢筋笼03在工厂的胎架上进行制作，制作完毕后，在钢筋笼03的竖向架立筋031外端绑扎钢筋05，之后在钢筋05上串上由普通混凝土制成的垫块06，然后将安装好垫块06、钢筋05的钢筋笼03吊装到腹板外模04的内侧，其中垫块06与相应侧的腹板外模04内端相贴以保证钢筋笼03上竖向架立筋031的保护层厚度；最后再将内模02吊装到位。
然而，通过对采用图1所示模板预制而成箱梁的服役情况可知，箱梁边梁腹板在桥面流下的除冰盐融水的影响下，若预制箱梁边梁腹板处的钢筋保护层厚度不足，极易产生钢筋锈蚀，影响预制梁使用。
而预制箱梁边梁腹板处的钢筋保护层厚度不足的原因主要有以下三个：
第一：在设计阶段，预制箱梁边梁腹板处的钢筋保护层厚度是指钢筋笼03最外端钢筋(即竖向架立筋031)与腹板外模04内端面之间的距离，即图1中的距离L1为满足钢筋保护层厚度要求的设计值L0；但是，当在竖向架立筋031外端上绑扎用来安装垫块06的钢筋05时，如图1中所示，钢筋05外端距腹板外模04内端面之间的距离L2必然小于设计值L0，即钢筋05的保护层厚度不足；
第二：吊装内模02时发生偏位，一侧垫块06的强度不足以承受内模02偏位所产生的挤压和冲击，而发生变形破碎，最终导致内模02、钢筋笼03向垫块变形破碎侧偏移，从而使该侧钢筋05以及钢筋笼3上相应钢筋的保护层厚度均不足；
第三：为了最大限度增加钢筋05的保护层厚度，现场施工时所采用的钢筋05(直径通常为8mm)较细且不能加粗；当内模02或钢筋笼03偏位一侧时，该侧垫块06的作用是在该侧腹板外模04、钢筋05的支撑下将钢筋笼02顶向另一侧，从而对该侧竖向架立筋起到控制其与该侧腹板外模04距离的作用；但是由于现场施工采用的钢筋05较细，较细的钢筋05在垫块06的顶紧作用下容易朝钢筋笼03方向发生弯曲，而钢筋05一旦发生弯曲就会使相应的垫块失去顶紧作用，从而也就无法对该侧竖向架立筋起到控制其与该侧腹板外模04距离的作用，最终无法保证该侧钢筋05以及钢筋笼3上相应钢筋的保护层厚度。以图1中A处钢筋03发生弯曲为例，其发生弯曲时的俯视图如图2所示，当内模02或钢筋笼03偏位左侧时，垫块06在左侧腹板外模04以及钢筋05的支撑下对钢筋笼03施加向右的作用力，以将其顶向右侧，然而较细的钢筋05在垫块06的顶紧作用下朝钢筋笼03方向发生弯曲，弯曲处垫块06远离相应侧的腹板外模04而失去对钢筋笼03的顶紧作用，也就无法再将钢筋笼03顶向右侧，从而无法起到保证对钢筋笼03左侧钢筋的保护层厚度，使该侧保护层厚度偏低甚至露筋。
基于以上问题，本申请提出一种预制箱梁用钢筋保护层垫块组合构件，包括玄武岩纤维复合筋以及设置在玄武岩纤维复合筋上的由超高性能混凝土浇筑而成的保护层垫块，从而解决现有钢筋05因绑扎在竖向架立筋外端而导致的钢筋05保护层厚度不足的问题、现有钢筋05因较细容易弯曲而导致的无法保证钢筋05以及钢筋笼3上相应钢筋保护层厚度的问题、现有垫块06因强度不足破碎而导致的钢筋05以及钢筋笼3上相应钢筋的保护层厚度均不足的问题。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种预制箱梁用钢筋保护层垫块组合构件。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种预制箱梁用钢筋保护层垫块组合构件，包括玄武岩纤维复合筋以及位于玄武岩纤维复合筋上且沿玄武岩纤维复合筋轴向方向均匀预制的若干保护层垫块；
所述玄武岩纤维复合筋位于保护层垫块的中心；
所述保护层垫块由超高性能混凝土浇筑制成。
优选的，所述玄武岩纤维复合筋的直径为10mm～15mm。
优选的，相邻保护层垫的之间的距离为50cm。
优选的，所述保护层垫块呈中心对称结构，所述保护层垫块的轴向截面呈圆形结构，所述保护层垫块的径向截面呈椭圆形结构；
所述保护层垫块的中心轴线与玄武岩纤维复合筋的中心轴线一致。
优选的，所述保护层垫块呈圆柱形结构，所述保护层垫块的中心轴线与玄武岩纤维复合筋的中心轴线一致。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中采用的玄武岩纤维复合筋与现有使用的钢筋不同，其不发生锈蚀，从而不需要满足钢筋保护层厚度要求，因此，当玄武岩纤维复合筋绑扎在竖向架立筋外端时，一方面，解决了现有钢筋因绑扎在竖向架立筋外端而导致的钢筋保护层厚度不足的问题；另一方面，玄武岩纤维复合筋强度较同规格普通钢筋高，因此不易弯曲；同时由于玄武岩纤维复合筋不需要满足钢筋的保护层厚度，可以适当加粗以增加其强度，使其不易弯曲；从而解决了现有钢筋因较细容易弯曲而导致的无法保证钢筋以及钢筋笼上相应钢筋保护层厚度的问题。
(2)本发明中保护层垫块由超高性能混凝土浇筑而成，由于超高性能混凝土与普通混凝土相比，具有超高的力学性能以及抗压强度，因此解决了现有垫块因强度不足破碎而导致的保护层厚度不足的问题。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是背景技术中模板的结构示意图；
图2是背景技术中钢筋弯曲时的结构示意图；
图3是本发明实施例2中预制箱梁用钢筋保护层垫块组合构件的结构示意图；
图4是本发明实施例3中预制箱梁用钢筋保护层垫块组合构件的结构示意图；
其中：
01-底模，02-内模，03-钢筋笼，031-竖向架立筋，04-腹板外模，05-钢筋，06-垫块；
1-玄武岩纤维复合筋，2-保护层垫块。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中，术语如“上”、“下”、“底”、“顶”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
本发明中，术语如“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
如图3或图4所示，一种预制箱梁用钢筋保护层垫块组合构件，包括玄武岩纤维复合筋1以及位于玄武岩纤维复合筋1上且沿玄武岩纤维复合筋1轴向方向均匀预制的若干保护层垫块2；
所述玄武岩纤维复合筋1位于保护层垫块2的中心；
所述保护层垫块2由超高性能混凝土浇筑制成。
其中，玄武岩纤维复合筋1与现有使用的钢筋05不同，第一，其不发生锈蚀，从而不需要满足钢筋保护层厚度要求；第二，其强度较同规格的普通钢筋高，可达到同规格普通钢筋强度的2倍以上；第三，其密度较普通钢筋小，仅为普通钢筋的1/4左右，玄武岩纤维复合筋的低密度降低了了自身的重量，使运输、施工和安装过程更加方便。
因此，当玄武岩纤维复合筋1绑扎在竖向架立筋031外端时，一方面，解决了背景技术中所提到的现有钢筋05因绑扎在竖向架立筋外端而导致的钢筋05保护层厚度不足的问题；另一方面，玄武岩纤维复合筋强度较同规格普通钢筋高，因此不易弯曲；同时由于玄武岩纤维复合筋1不需要满足钢筋的保护层厚度，可以适当加粗以增加其强度，使其不易弯曲；从而解决了背景技术中所提到的现有钢筋05因较细容易弯曲而导致的无法保证钢筋05以及钢筋笼3上相应钢筋保护层厚度的问题，从而避免了相应钢筋保护层厚度偏低甚至露筋问题的发生。
同时，本申请中保护层垫块2由超高性能混凝土浇筑而成，由于超高性能混凝土与普通混凝土相比，具有超高的力学性能以及抗压强度，其中超高性能混凝土的抗压强度能够达到120Mpa，因此解决了背景技术中所提到的现有垫块06因强度不足破碎而导致的钢筋05以及钢筋笼03上相应钢筋的保护层厚度均不足的问题。
优选的，所述玄武岩纤维复合筋1的直径为10mm～15mm。
优选的，相邻保护层垫块2之间的距离为50cm。
实施例2：
在实施例1的基础上，如图3所示，所述保护层垫块2呈中心对称结构，所述保护层垫块2的轴向截面呈圆形结构，所述保护层垫块2的径向截面呈椭圆形结构；
所述保护层垫块2的中心轴线与玄武岩纤维复合筋1的中心轴线一致。
当保护层垫块2采用实施例2的结构时，其外表面呈曲面结构，与腹板外模04的接触面积小，使施工中在模板内浇筑混凝土时，混凝土更易包裹保护层垫块2，从而使形成的箱梁外观平整。
实施例3：
在实施例1的基础上，如图4所示，所述保护层垫块2呈圆柱形结构，所述保护层垫块2的中心轴线与玄武岩纤维复合筋1的中心轴线一致。
实施例1或实施例2或实施例3中的预制箱梁用钢筋保护层垫块组合构件，其保护层垫块2直接预制在玄武岩纤维复合筋1上。
本申请中保护层垫块组合构件在往竖向架立筋031上绑扎之前提前将保护层垫块2预制在玄武岩纤维复合筋1上，然后将预制成一体的保护层垫块组合构件绑扎在钢筋笼03上的竖向架立筋031外端，从而减少现有技术中绑扎钢筋05后再逐个串接垫块06的工序，省时省力。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (5)

1.一种预制箱梁用钢筋保护层垫块组合构件，其特征在于，包括玄武岩纤维复合筋以及位于玄武岩纤维复合筋上且沿玄武岩纤维复合筋轴向方向均匀预制的若干保护层垫块；
所述玄武岩纤维复合筋位于保护层垫块的中心；
所述保护层垫块由超高性能混凝土浇筑制成。
2.如权利要求1所述的预制箱梁用钢筋保护层垫块组合构件，其特征在于，所述玄武岩纤维复合筋的直径为10mm～15mm。
3.如权利要求1所述的预制箱梁用钢筋保护层垫块组合构件，其特征在于，相邻保护层垫的之间的距离为50cm。
4.如权利要求1～3任一项所述的预制箱梁用钢筋保护层垫块组合构件，其特征在于，所述保护层垫块呈中心对称结构，所述保护层垫块的轴向截面呈圆形结构，所述保护层垫块的径向截面呈椭圆形结构；
所述保护层垫块的中心轴线与玄武岩纤维复合筋的中心轴线一致。
5.如权利要求1～3任一项所述的预制箱梁用钢筋保护层垫块组合构件，其特征在于，所述保护层垫块呈圆柱形结构，所述保护层垫块的中心轴线与玄武岩纤维复合筋的中心轴线一致。
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