CN114319719B - 一种预应力梁结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种预应力梁结构，包括模板体系、设置于模板体系下方以对模板体系进行支撑的支撑体系、内置于模板体系的非预应力骨架以及穿设于非预应力骨架且两端分别外露于预应力梁外部的预应力筋；所述模板体系包括浇筑底板，所述浇筑底板设置有多个对预应力筋进行固定的定位架，所述非预应力骨架包括若干个连接架以及若干根穿设于连接架的钢筋，定位架位于相邻两个连接架之间，所述定位架包括可拆卸连接于浇筑底板的定位安装板、设置于定位安装板的支撑柱以及滑移连接于支撑柱的定位件，所述预应力筋穿设于定位件，所述支撑柱设置有调节定位件滑移位置的第一调节件。本申请具有有效缩短预应力梁的施工周期的效果。

Description

一种预应力梁结构及其施工方法

技术领域

本申请涉及建筑施工技术领域，尤其是涉及一种预应力梁结构及其施工方法。

背景技术

预应力混凝土梁：对梁预先施加使其在跨中产生负弯矩的力，以部分抵消梁在使用中的正弯矩。

近年来随着工程技术水平的大幅提升和个性化需求的日益增长，国内建筑市场对开敞大空间的需求增多；预应力梁技术具有抗开裂、抗变形能力强等特点，对大跨度、大荷载结构具有很好的适应性。

传统预应力梁使用的是无粘结预应力筋或者有粘结预应力筋，无预应力筋具有结构性能不足的缺点，而有预应力筋施工中需布置孔道和压降。针对上述中的相关技术，发明人认为存在有以下缺陷：在对预应力筋进行固定时，通常采用铁丝按规定将预应力筋绑扎固定于钢筋笼体，使得其形成固定的曲线线形，导致预应力梁整体施工周期较长。

发明内容

为了有效缩短预应力梁的施工周期，本申请的目的之一是提供一种预应力梁结构。

本申请提供的一种预应力梁结构采用如下的技术方案：

一种预应力梁结构，包括模板体系、设置于模板体系下方以对模板体系进行支撑的支撑体系、内置于模板体系的非预应力骨架以及穿设于非预应力骨架且两端分别外露于预应力梁外部的预应力筋；所述模板体系包括浇筑底板，所述浇筑底板设置有多个对预应力筋进行固定的定位架，所述非预应力骨架包括若干个连接架以及若干根穿设于连接架的钢筋，定位架位于相邻两个连接架之间，所述定位架包括可拆卸连接于浇筑底板的定位安装板、设置于定位安装板的支撑柱以及滑移连接于支撑柱的定位件，所述预应力筋穿设于定位件，所述支撑柱设置有调节定位件滑移位置的第一调节件。

通过采用上述技术方案，事先将定位架安装于浇筑底板，施工时，架设好支撑体系以及架设好浇筑底板，然后将非预应力骨架放置于浇筑底板上，且定位架位于相邻两个连接架之间，使得多个定位件均位于非预应力骨架的内部，接着将预应力筋依次穿设于定位件，再通过第一调节件调节定位件的滑移位置，使得预应力筋呈曲线设置，代替了传统的铁丝绑扎固定，有效缩短预应力梁的施工周期。

优选的，所述第一调节件为螺纹穿设于定位件的螺栓，螺栓的端部抵紧于支撑柱。

通过采用上述技术方案，滑移调节定位件的高度位置后，拧紧螺栓实现定位件和支撑柱的锁固，在施工过程中，工作人员可预先调节好各个定位件和支撑柱的相对位置，使得多个定位件呈间断式曲线设置。

优选的，所述定位件包括沿竖向滑移套设于支撑柱的滑动套以及固定连接于滑动套外壁的定位套，所述预应力筋穿设于定位套的内孔，所述定位套的上周壁开设有连通于其内孔的缺口，定位套具有弹性。

通过采用上述技术方案，施工时，先将预应力筋穿设于非预应力骨架，再将非预应力骨架放置于浇筑模板后，再将预应力筋从定位套的缺口挤压进入定位套的内孔，快速便捷。

优选的，所述定位套位于缺口处的外侧壁设置有呈圆弧设置的导向块，使得定位套的缺口外壁呈扩口设置。

通过采用上述技术方案，设置有导向块，使得定位套的缺口外壁呈扩口设置，便于工作人员将预应力筋挤压进入定位套的内孔。

优选的，所述支撑柱铰接有活动板，所述活动板的自由端固定连接有活动抵接于钢筋的限位板，所述支撑柱设置有控制活动板朝靠近钢筋方向翻转使得限位板抵接于钢筋的控制组件。

通过采用上述技术方案，初始状态下，活动板的自由端处于靠近于支撑柱的上部位置处，便于非预应力骨架的放置，非预应力骨架放置过程中，支撑柱和活动板、限位板穿过相邻两个连接架之间的间隙，活动板位于非预应力骨架的上方，通过控制组件控制活动板朝靠近钢筋方向翻转使得活动板上的限位板抵接于钢筋，从而对非预应力骨架进行限位固定。

优选的，所述控制组件包括滑移连接于支撑柱的滑块、一端铰接于滑块且另一端铰接于活动板的铰接杆以及螺纹连接于支撑柱的控制螺杆，控制螺杆转动连接于滑块。

通过采用上述技术方案，转动控制螺杆，调节控制螺杆的进给量，从而调节滑块的滑移位置，进而通过铰接杆实现活动板的自由端绕其铰接点转动。

优选的，所述定位安装板的下端面开设有插接槽，插接槽的内侧壁开设有防脱槽，所述浇筑底板开设有滑移槽，浇筑底板设置有滑移连接于滑移槽的插接块，插接块插设于插接槽，插接块凸出设置有滑移卡接于防脱槽的防脱块，所述浇筑底板设置有驱动插接块往复滑移使得防脱块滑移插入或者脱离出防脱槽的解锁机构。

通过采用上述技术方案，对浇筑底板和定位安装板进行拆卸时，通过解锁机构驱动插接块朝远离防脱槽方向滑移，使得防脱块滑移脱离出防脱槽，从而解除防脱块对定位安装板的限位作用，即可对浇筑底板进行拆卸，便于浇筑底板的重复利用，绿色节能。

优选的，所述滑移槽设置有迫使插接块朝靠近防脱槽方向滑移使得防脱块滑移插设于防脱槽的弹性件，所述浇筑底板的下端面开设有连通于滑移槽的解锁通道，所述解锁机构包括穿设于解锁通道的解锁绳、位于浇筑底板的外部且滑移连接于浇筑底板的解锁杆以及调节解锁杆滑移位置的第二调节件，解锁绳的一端固定连接于插接块且另一端固定连接于解锁杆。

通过采用上述技术方案，对浇筑底板和定位安装板进行拆卸时，通过第二调节件驱动解锁杆朝远离浇筑底板方向滑移，通过解锁绳拉动插接块朝远离防脱槽方向滑移，使得防脱块滑移脱离出防脱槽，从而解除防脱块对定位安装板的限位作用，即可对浇筑底板进行拆卸。

优选的，所述浇筑底板的下端面一侧凸出固定连接有导向杆，第二调节件为转动连接于浇筑底板的下端面另一侧的调节螺杆，解锁杆的两端固定连接有连接块，导向杆穿设于其中一个连接块，调节螺杆螺纹穿设于另一个连接块，调节螺杆的轴向平行于导向杆的轴向。

通过采用上述技术方案，转动调节螺杆，从而带动连接块沿导向杆的轴向进行滑动，进而实现解锁杆的滑移位置调节。

为了有效缩短预应力梁的施工周期，本申请的目的之二是提供一种预应力梁结构的施工方法。

一种预应力梁结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤S1、施工准备；

步骤S2、底模铺设；

步骤S3、非预应力骨架安装：先将预应力筋穿设于非预应力骨架，再将非预应力骨架放置于浇筑底板上，非预应力骨架在放置过程中，支撑柱和活动板、限位板穿过相邻两个连接架之间的间隙，活动板位于非预应力骨架的上方，通过控制组件控制活动板朝靠近钢筋方向翻转使得活动板上的限位板抵接于钢筋，从而对非预应力骨架进行限位固定，再将预应力筋从定位套的缺口挤压进入定位套的内孔，使得预应力筋的布筋呈函数曲线设置，快速便捷；

步骤S4、侧模安装：在浇筑底板上方四周安装浇筑侧板；

步骤S5、混凝土浇筑与养护,养护完成后，对浇筑侧板进行拆除；

步骤S6、张拉预应力筋；

步骤S7、孔道灌浆；

步骤S8、预应力筋端部切割、封裹。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

施工时，架设好支撑体系以及架设好浇筑底板，然后将非预应力骨架放置于浇筑底板上，且定位架位于相邻两个连接架之间，使得多个定位件均位于非预应力骨架的内部，接着将预应力筋依次穿设于定位件，再通过第一调节件调节定位件的滑移位置，使得预应力筋呈曲线设置，代替了传统的铁丝绑扎固定，有效缩短预应力梁的施工周期；

非预应力骨架放置过程中，支撑柱和活动板、限位板穿过相邻两个连接架之间的间隙，活动板位于非预应力骨架的上方，通过控制组件控制活动板朝靠近钢筋方向翻转使得活动板上的限位板抵接于钢筋，从而对非预应力骨架进行限位固定。

附图说明

图1是一种预应力梁结构的整体结构示意图。

图2是模板体系以及解锁机构的结构示意图。

图3是非预应力骨架和定位架的结构示意图。

图4是浇筑底板的结构示意图。

图5是定位安装板的结构示意图。

图6是控制组件的结构示意图。

附图标记说明：1、模板体系；11、浇筑底板；12、浇筑侧板；13、滑移槽；14、插接块；15、防脱块；16、压缩弹簧；17、定位环凸；18、导向杆；2、支撑体系；21、支撑管；22、支撑螺杆；23、调节螺母；3、非预应力骨架；31、连接架；32、钢筋；4、预应力筋；41、金属波纹管；42、钢绞线；5、定位架；51、定位安装板；511、插接槽；512、防脱槽；513、定位环槽；52、支撑柱；521、活动板；522、限位板；523、安装腔；53、定位件；531、滑动套；532、定位套；533、第一调节件；534、导向块；6、解锁机构；61、解锁绳；62、解锁杆；63、第二调节件；64、连接块；7、控制组件；71、滑块；72、铰接杆；73、控制螺杆。

具体实施方式

以下结合附图1-6对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种预应力梁结构，参照图1，包括模板体系1、设置于模板体系1下方以对模板体系1进行支撑的支撑体系2、内置于模板体系1的非预应力骨架3以及穿设于非预应力骨架3且两端分别外露于预应力梁外部的预应力筋4，支撑体系2由若干根伸缩支撑件组成。

参照图1、图2，模板体系1包括浇筑底板11以及通过螺栓安装于浇筑底板11四周侧的浇筑侧板12。每根伸缩支撑件包括支撑管21以及滑移插设于支撑管21的支撑螺杆22，支撑管21的下部固定于地面，支撑管21的上部转动连接有调节螺母23，支撑螺杆22螺纹穿设于调节螺母23，支撑螺杆22的上部安装于浇筑底板11的下端面。预应力筋4包括金属波纹管41以及穿设于金属波纹管41的钢绞线42，钢绞线42的端部穿设于浇筑侧板12。

参照图3，非预应力骨架3包括若干个连接架31以及若干根固定穿设于连接架31的钢筋32，浇筑底板11设置有多个对预应力筋4进行固定的定位架5，每个定位架5位于相邻两个连接架31之间。定位架5包括定位安装板51、支撑柱52以及定位件53，定位安装板51可拆卸连接于浇筑底板11，支撑柱52固定连接于定位安装板51的上端面，本实施例中，每个定位安装板51上固定有两个支撑柱52。

参照图4、图5，定位安装板51的下端面开设有插接槽511，插接槽511的内侧壁开设有防脱槽512。浇筑底板11的上端面开设有滑移槽13，浇筑底板11设置有滑移连接于滑移槽13的插接块14，插接块14插设于插接槽511，插接块14凸出设置有滑移卡接于防脱槽512的防脱块15。定位安装板51的下端面沿其四周边缘开设有定位环槽513，浇筑底板11的上端面凸出有插设于定位环槽513的定位环凸17。

参照图1、图4、图5，滑移槽13设置有迫使插接块14朝靠近防脱槽512方向滑移使得防脱块15滑移插设于防脱槽512的弹性件，具体地，弹性件为压缩弹簧16，压缩弹簧16的一端固定连接于滑移槽13，压缩弹簧16的另一端固定连接于插接块14。浇筑底板11的下端面开设有连通于滑移槽13的解锁通道，浇筑底板11设置有驱动插接块14往复滑移使得防脱块15滑移插入或者脱离出防脱槽512的解锁机构6，解锁机构6包括解锁绳61、解锁杆62以及用于调节解锁杆62滑移位置的第二调节件63。解锁绳61穿设于解锁通道，解锁绳61的一端固定连接于插接块14且另一端固定连接于解锁杆62。本实施例中，解锁杆62为长杆状设置，解锁杆62固定连接有多根解锁绳61，解锁杆62位于浇筑底板11的外部且滑移连接于浇筑底板11。

浇筑底板11的下端面一侧凸出固定连接有导向杆18，导向杆18的轴线呈竖向设置，本实施例中，第二调节件63为转动连接于浇筑底板11的下端面另一侧的调节螺杆，调节螺杆的轴向平行于导向杆18的轴向，解锁杆62的两端均固定连接有连接块64，导向杆18穿设于其中一个连接块64，调节螺杆螺纹穿设于另一个连接块64。对浇筑底板11和定位安装板51进行拆卸时，通过转动调节螺杆驱动解锁杆62朝远离浇筑底板11方向滑移，通过解锁绳61拉动插接块14朝远离防脱槽512方向滑移，使得防脱块15滑移脱离出防脱槽512，从而解除防脱块15对定位安装板51的限位作用，即可对浇筑底板11进行拆卸。

参照图5、图6，定位件53包括滑动套531以及定位套532，滑动套531沿竖向滑移套设于支撑柱52，定位套532固定连接于滑动套531外壁。金属波纹管41穿设于定位套532的内孔，定位套532的上周壁开设有连通于其内孔的缺口，定位套532具有弹性。定位套532位于缺口处的外侧壁设置有呈圆弧设置的导向块534，使得定位套532的缺口外壁呈扩口设置。支撑柱52设置有调节滑动套531滑移位置的第一调节件533，本实施例中，第一调节件533为螺纹穿设于滑动套531的螺栓，螺栓的端部抵紧于支撑柱52外侧壁。

参照图3、图6，支撑柱52铰接有活动板521，活动板521的自由端固定连接有活动抵接于钢筋32的限位板522，支撑柱52设置有控制活动板521朝靠近钢筋32方向翻转使得限位板522抵接于钢筋32的控制组件7。支撑柱52沿竖向开设有安装腔523，控制组件7包括滑块71、铰接杆72以及控制螺杆73，滑块71滑移连接于安装腔523，铰接杆72的一端铰接于滑块71且另一端铰接于活动板521，控制螺杆73螺纹连接于支撑柱52，控制螺杆73的下端转动连接于滑块71。

本申请实施例还公开一种预应力梁结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1、施工准备：准备施工所需的模板体系1、支撑体系2、非预应力骨架3、预应力筋4、预应力锚具和张拉设备等。

步骤S2、底模铺设，将安装好有定位架5的浇筑底板11架设于支撑体系2上方，并且实现调节好定位件53的位置。

步骤S3、非预应力骨架3安装：先将预应力筋4穿设于非预应力骨架3，再将非预应力骨架3放置于浇筑底板11上，非预应力骨架3在放置过程中，支撑柱52和活动板521、限位板522穿过相邻两个连接架31之间的间隙，活动板521位于非预应力骨架3的上方，通过控制组件7控制活动板521朝靠近钢筋32方向翻转使得活动板521上的限位板522抵接于钢筋32，从而对非预应力骨架3进行限位固定。再将预应力筋4从定位套532的缺口挤压进入定位套532的内孔，从预应力筋4的中部位置处开始按压，逐步向两端依次按压，使得预应力筋4的布筋呈函数曲线设置，快速便捷。

步骤S4、侧模安装：在浇筑底板11上方四周安装浇筑侧板12，在侧模上预留钢绞线42孔，钢绞线42的端部穿过钢绞线42孔伸出浇筑侧板12的外侧，钢筋32的端部抵接于浇筑侧板12的内壁。

步骤S5、混凝土浇筑与养护：确认侧模封闭后，进行混凝土的浇筑，振捣采用高频式附着式振动器为主、插入式振捣器为辅相互结合的方法，浇筑完成后根据季节采取相应的养护措施正常养护，强度达到设计强度后拆模；

步骤S6、张拉预应力筋4：清理完张拉端后，安放锚具，保证锚具的清洁以及夹片的均匀，张拉时采用应力控制法，按照设计张拉力标定千斤顶和高压油泵，作到表、千斤顶配套，不混用，张拉时用钢绞线42伸长值来进行检验。

步骤S7、孔道灌浆：张拉结束后，孔道应停一段时间，待应力传递均匀后进行灌浆。灌浆用水泥净浆的水泥采用普通硅酸盐水泥，水泥浆水灰比为0.3-0.6，掺入适量的减水剂和膨胀剂，减水剂采用FDN型减水剂，膨胀剂采用AEA膨胀剂。灌浆前孔道应灌水洗净、润湿，灌浆应缓慢均匀地进行，不得中断，并应排气通顺，一次性灌满，。

步骤S8、预应力筋4端部切割、封裹：预应力筋4张拉完成后，用切割锯切除切割工作长度内多余钢铰线，露出锚具外的钢铰线长度不小于30mm；最后用细石混凝土封闭。

步骤S9、拆除支撑体系2以及浇筑底板11，转动调节螺杆，从而带动连接块64沿导向杆18的轴向朝远离浇筑底板11方向进行滑动，通过解锁绳61拉动插接块14朝远离防脱槽512方向滑移，使得防脱块15滑移脱离出防脱槽512，从而解除防脱块15对定位安装板51的限位作用，即可对浇筑底板11进行拆卸。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种预应力梁结构，其特征在于：包括模板体系(1)、设置于模板体系(1)下方以对模板体系(1)进行支撑的支撑体系(2)、内置于模板体系(1)的非预应力骨架(3)以及穿设于非预应力骨架(3)且两端分别外露于预应力梁外部的预应力筋(4)；所述模板体系(1)包括浇筑底板(11)，所述浇筑底板(11)设置有多个对预应力筋(4)进行固定的定位架(5)，所述非预应力骨架(3)包括若干个连接架(31)以及若干根穿设于连接架(31)的钢筋(32)，定位架(5)位于相邻两个连接架(31)之间，所述定位架(5)包括可拆卸连接于浇筑底板(11)的定位安装板(51)、设置于定位安装板(51)的支撑柱(52)以及滑移连接于支撑柱(52)的定位件(53)，所述预应力筋(4)穿设于定位件(53)，所述支撑柱(52)设置有调节定位件(53)滑移位置的第一调节件(533)。

2.根据权利要求1所述的一种预应力梁结构，其特征在于：所述第一调节件(533)为螺纹穿设于定位件(53)的螺栓，螺栓的端部抵紧于支撑柱(52)。

3.根据权利要求1所述的一种预应力梁结构，其特征在于：所述定位件(53)包括沿竖向滑移套设于支撑柱(52)的滑动套(531)以及固定连接于滑动套(531)外壁的定位套(532)，所述预应力筋(4)穿设于定位套(532)的内孔，所述定位套(532)的上周壁开设有连通于其内孔的缺口，定位套(532)具有弹性。

4.根据权利要求3所述的一种预应力梁结构，其特征在于：所述定位套(532)位于缺口处的外侧壁设置有呈圆弧设置的导向块(534)，使得定位套(532)的缺口外壁呈扩口设置。

5.根据权利要求3所述的一种预应力梁结构，其特征在于：所述支撑柱(52)铰接有活动板(521)，所述活动板(521)的自由端固定连接有活动抵接于钢筋(32)的限位板(522)，所述支撑柱(52)设置有控制活动板(521)朝靠近钢筋(32)方向翻转使得限位板(522)抵接于钢筋(32)的控制组件(7)。

6.根据权利要求5所述的一种预应力梁结构，其特征在于：所述控制组件(7)包括滑移连接于支撑柱(52)的滑块(71)、一端铰接于滑块(71)且另一端铰接于活动板(521)的铰接杆(72)以及螺纹连接于支撑柱(52)的控制螺杆(73)，控制螺杆(73)转动连接于滑块(71)。

7.根据权利要求1所述的一种预应力梁结构，其特征在于：所述定位安装板(51)的下端面开设有插接槽(511)，插接槽(511)的内侧壁开设有防脱槽(512)，所述浇筑底板(11)开设有滑移槽(13)，浇筑底板(11)设置有滑移连接于滑移槽(13)的插接块(14)，插接块(14)插设于插接槽(511)，插接块(14)凸出设置有滑移卡接于防脱槽(512)的防脱块(15)，所述浇筑底板(11)设置有驱动插接块(14)往复滑移使得防脱块(15)滑移插入或者脱离出防脱槽(512)的解锁机构(6)。

8.根据权利要求7所述的一种预应力梁结构，其特征在于：所述滑移槽(13)设置有迫使插接块(14)朝靠近防脱槽(512)方向滑移使得防脱块(15)滑移插设于防脱槽(512)的弹性件，所述浇筑底板(11)的下端面开设有连通于滑移槽(13)的解锁通道，所述解锁机构(6)包括穿设于解锁通道的解锁绳(61)、位于浇筑底板(11)的外部且滑移连接于浇筑底板(11)的解锁杆(62)以及调节解锁杆(62)滑移位置的第二调节件(63)，解锁绳(61)的一端固定连接于插接块(14)且另一端固定连接于解锁杆(62)。

9.根据权利要求8所述的一种预应力梁结构，其特征在于：所述浇筑底板(11)的下端面一侧凸出固定连接有导向杆(18)，第二调节件(63)为转动连接于浇筑底板(11)的下端面另一侧的调节螺杆，解锁杆(62)的两端固定连接有连接块(64)，导向杆(18)穿设于其中一个连接块(64)，调节螺杆螺纹穿设于另一个连接块(64)，调节螺杆的轴向平行于导向杆(18)的轴向。

10.根据权利要求5所述的一种预应力梁结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1、施工准备；

步骤S2、底模铺设；

步骤S3、非预应力骨架(3)安装：先将预应力筋(4)穿设于非预应力骨架(3)，再将非预应力骨架(3)放置于浇筑底板(11)上，非预应力骨架(3)在放置过程中，支撑柱(52)和活动板(521)、限位板(522)穿过相邻两个连接架(31)之间的间隙，活动板(521)位于非预应力骨架(3)的上方，通过控制组件(7)控制活动板(521)朝靠近钢筋(32)方向翻转使得活动板(521)上的限位板(522)抵接于钢筋(32)，从而对非预应力骨架(3)进行限位固定，再将预应力筋(4)从定位套(532)的缺口挤压进入定位套(532)的内孔，使得预应力筋(4)的布筋呈函数曲线设置，快速便捷；

步骤S4、侧模安装：在浇筑底板(11)上方四周安装浇筑侧板(12)；

步骤S5、混凝土浇筑与养护；

步骤S6、张拉预应力筋(4)；

步骤S7、孔道灌浆；

步骤S8、预应力筋端部切割、封裹。

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