CN115075146B - 一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及地铁系统、市域快轨系统、轻轨系统、中低速磁浮交通系统、跨座式单轨系统等城市轨道交通技术领域，具体为一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法，包括：预制盖梁，预制盖梁内预埋有与延伸出墩柱顶面的预应力筋对应的第一预留孔，以及与延伸出墩柱顶面的普通钢筋对应的第二预留孔，第一预留孔和第二预留孔内均灌注有灌浆料。本发明实现了预制盖梁与墩柱的预制拼装，设置普通钢筋和预应力筋连接预制盖梁，满足结构受力，提高了墩柱与预制盖梁接缝的耐久性；将原有的盖梁高空现浇作业变成预制场内地面操作，降低施工风险，现场劳动力节约50％～70％，节约时间，还降低了对既有道路交通的影响，降低了城市人群密集区的粉尘、噪音、灯光等污染。

Description

一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法

技术领域

本发明涉及轨道交通施工技术领域，更具体地说，本发明涉及一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法。

背景技术

轨道交通高架线一般沿着既有道路的路中或路侧敷设，下部结构施工多采用传统的现浇施工方法，需要长时间占用道路，影响交通，其弊病较多，主要包括：

①现场需搭设大量支架和模板，安全隐患多，安全风险大；

②现场作业需大量劳动力；

③施工效率低，施工周期长；

④对既有道路交通影响大，社会影响面大；

⑤产生的粉尘、噪音、灯光等环境污染大等问题。

城市高架桥施工，尤其在交通繁忙地段，要求施工对交通的影响降到最小，现代化城市的发展对轨道交通高架桥梁建设有了更高的要求。

因此，有必要提出一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的结构和方法，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本发明提供了一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的结构，包括：预制盖梁，所述预制盖梁内预埋有与延伸出墩柱顶面的预应力筋对应的第一预留孔，以及与延伸出墩柱顶面的普通钢筋对应的第二预留孔，所述第一预留孔和第二预留孔内均灌注有灌浆料。

优选的是，所述墩柱内预先预埋多个所述预应力筋和多个普通钢筋，所述预应力筋和普通钢筋均延伸至所述墩柱的顶面外部，且分别插入至所述第一预留孔和第二预留孔内，多个所述普通钢筋呈环状分布，多个所述预应力筋分布在形成环状的多个所述普通钢筋的内侧。

优选的是，所述墩柱的顶面设有调节垫块和砂浆垫层，所述砂浆垫层用于连接所述预制盖梁的底面和墩柱的顶面。

优选的是，所述预应力筋穿过所述第一预留孔的顶端连接有张拉锁紧件，所述张拉锁紧件外侧设置有封锚块。

优选的是，所述墩柱的下方依次设置有承台和桩基，所述普通钢筋的底端延伸至所述承台的内部。

优选的是，所述普通钢筋的顶端设置有第一定位件，所述第一定位件包括两个第一定位单元，所述第一定位单元包括弧形侧板，所述弧形侧板的内侧两端沿其轴向分布两个水平设置的第一支撑板，两个所述第一支撑板的内侧分别设有第一弧形内板；

所述第一弧形内板的外侧设有多个沿其周向分布且与其轴线平行设置的竖向筋板，所述竖向筋板的两端分别穿过两个所述第一支撑板设置，所述竖向筋板的端部设有与所述第一弧形内板对应的第二弧形内板；

所述第一支撑板上沿其周向分布多个第一筋板，两个相邻的所述第一筋板之间设有第一通孔，所述第一筋板的横向两端分别与所述竖向筋板和弧形侧板连接，所述第一筋板的竖向两端分别凸出所述第一支撑板的上下两侧设置；

所述第二弧形内板的外侧和与其相邻的所述弧形侧板的端部之间沿周向分布多个倾斜的第二筋板，所述第二筋板的两端分别与所述竖向筋板和与其相邻的所述第一筋板连接，且所述竖向筋板、第一筋板以及第二筋板之间形成第二通孔；

所述弧形侧板的内侧壁上分布多个竖向设置的第三筋板，所述第三筋板的两端分别与上下方向上的两个第一筋板连接，且所述竖向筋板、两个第一筋板以及所述第三筋板之间形成第三通孔；

所述竖向筋板上设有螺纹孔，所述螺纹孔用于通过螺栓连接两个所述第一定位单元；

所述第二筋板的外侧设有倾斜板。

优选的是，所述普通钢筋上还设有第二定位件，所述第二定位件的外侧壁上设有挡环，所述挡环的直径大于所述第二预留孔的内径，所述第二定位件的下部分与所述砂浆垫层连接，所述第二定位件的上部分与所述第二预留孔内的灌浆料连接。

本发明还提供了一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法，包括：

步骤1、在承台上浇筑墩柱，其中，墩柱内预埋有预应力筋和普通钢筋，且预应力筋和普通钢筋均高于墩柱的顶面；

步骤2、预先制作预制盖梁，在预制盖梁上预埋与预应力筋对应的第一预留孔以及与普通钢筋对应的第二预留孔；

步骤3、在墩柱的顶面设置调节垫块，并调整调节垫块的位置及标高，调整完成后，起吊预制盖梁，同时在墩柱的顶端侧面设置挡浆模板，在挡浆模板内的墩柱顶面设置砂浆垫层；将预制盖梁与墩柱进行定位拼装，使预应力筋插入至第一预留孔内，普通钢筋插入至第二预留孔内；

步骤4、在第二预留孔内灌注灌浆料，对砂浆垫层和第二预留孔内的灌浆料分别进行强度检测，强度均满足要求后，对预应力筋的顶端进行张拉并通过张拉锁紧件进行固定，然后向第一预留孔内灌注灌浆料；

步骤5、通过封锚块将预应力筋伸出第一预留孔的部分进行封堵。

优选的是，所述步骤3包括：

步骤3.1、在调整调节垫块的位置及标高后，在普通钢筋的外侧安装第二定位件，使第二定位件外侧壁设置的挡环高于调节垫块第一预设距离，使第一预设距离满足在墩柱上设置的砂浆垫层的顶面高度低于挡环的顶面高度；

其中，挡环的直径大于第二预留孔的内径；

步骤3.2、第二定位件设置完成后，起吊预制盖梁，同时在墩柱的顶端侧面设置挡浆模板，在挡浆模板内的墩柱顶面设置砂浆垫层，且在靠近普通钢筋顶端的第二预设距离处安装第一定位件；

步骤3.3、通过定位装置对预制盖梁的位置进行初步定位，并对预制盖梁进行拼装，使预应力筋插入至第一预留孔内，使普通钢筋顶端插入至预制盖梁的第二预留孔底端第三预设距离，其中，第三预设距离小于第二预设距离；

步骤3.4、判断第二预留孔的轴线相对于普通钢筋的轴线的偏移量，若偏移量大于预设值则通过定位装置对预制盖梁的位置进行二次定位并进行位置调整，若偏移量小于预设值则继续预制盖梁的拼装，使普通钢筋上的第一定位件插入至预制盖梁的第二预留孔内；

步骤3.5、当预制盖梁的底面下移至与第二定位件的顶端平齐时，通过定位装置再次对预制盖梁的位置进行定位并调整，使第二定位件的上部分插入至预制盖梁的第二预留孔内，第二定位件的挡环与预制盖梁的底面接触，第二定位件能够随预制盖梁同时下移与砂浆垫层连接。

优选的是，所述定位装置对预制盖梁的定位步骤包括：

步骤A1、在墩柱的一侧设置定位标记，并在预制盖梁起吊前通过定位装置从墩柱上方获取参考图像，使参考图像的中心与墩柱的中心重合；

其中，所述参考图像的中心为用于起吊预制盖梁的起吊机构的夹取中心在该参考图像上的投影点；

步骤A2、以参考图像的中心为像素坐标原点建立第一直角坐标系，获取第一直角坐标系中定位标记中心的参考坐标；

步骤A3、通过定位装置对预制盖梁的起吊位置进行定位，使起吊机构的夹取中心与预制盖梁的竖直中心线重合进行起吊；

步骤A4、起吊机构将预制盖梁起吊至墩柱上方后，通过定位装置获取第一图像，以第一图像的中心为像素坐标原点建立第二直角坐标系，获取第二直角坐标系中定位标记中心的定位坐标；

步骤A5、将第一参考坐标和定位坐标均转换为定位标记对应的实际坐标后进行比较，获取第一参考坐标和定位坐标的偏差，通过偏差对预制盖梁的位置进行调整。

相比现有技术，本发明至少包括以下有益效果：

本发明所述的一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法实现了预制盖梁和墩柱的预制拼装，设置普通钢筋以及预应力筋两种方式连接预制盖梁，满足结构受力，并且提高了墩柱与预制盖梁接缝的耐久性；并且采用预制盖梁将原有的高空作业变成了预制场内地面操作，降低了施工风险，在施工现场省去盖梁现浇支架，现场劳动力节约了50％～70％；墩柱等结构进行现场浇筑的同时即可在预制场中进行预制盖梁的生产，极大的节约了时间，原现场浇筑盖梁需要14～20天的时间，采用上述预制盖梁结构仅需要2小时即可完成预制盖梁的拼装，在节约施工时间的同时还降低了对既有道路交通的影响，降低了城市人群密集区的粉尘、噪音、灯光等污染。

本发明所述的一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法，本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明所述的一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法中普通钢筋未拼装的结构示意图；

图2为本发明所述的一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法中预应力筋拼装分解结构示意图；

图3为本发明所述的一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法中图2的部分放大结构示意图；

图4为本发明所述的一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法中调节垫块的安装俯视结构示意图；

图5为本发明所述的一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法中预应力筋与第一预留孔的连接结构示意图；

图6为本发明所述的一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法中图5的部分放大结构示意图；

图7为本发明所述的一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法中封锚块俯视安装的结构示意图；

图8为本发明所述的一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法中第一定位件的结构示意图；

图9为本发明所述的一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法中第一定位单元的结构示意图；

图10为本发明所述的一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法中第一定位单元的正视结构示意图；

图11为本发明所述的一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法中第二定位件的结构示意图；

图12为本发明所述的一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法中第二定位单元的结构示意图；

图13为本发明所述的一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法中第二定位单元的正视结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1-图13所示，本发明提供了一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的结构，包括：预制盖梁1，所述预制盖梁1内预埋有与延伸出墩柱2顶面的预应力筋3对应的第一预留孔110，以及与延伸出墩柱2顶面的普通钢筋4对应的第二预留孔120，所述第一预留孔110和第二预留孔120内均灌注有灌浆料5。

上述技术方案的工作原理：灌浆料5采用高强无收缩灌浆料，墩柱2为在施工现场现浇筑成型，与此同时可以在预制场内地面进行预制盖梁1的生产，然后再将预制盖梁1起吊与墩柱2进行拼装；

预制盖梁1与墩柱2的拼装是在墩柱2浇筑时，在其内部预埋预应力筋3以及普通钢筋4，预应力筋3为高强螺纹钢筋，墩柱2浇筑完成后，预应力筋3和普通钢筋4均高于墩柱2的顶面，并且预埋预应力筋3以及普通钢筋4的布置位置均为预先设定好的，由此，在预制盖梁1生产时也采用预先设定好的布置位置预埋第一预留孔110以及第二预留孔120，在起吊预制盖梁1进行拼装时，预应力筋3对应插入至第一预留孔110内，普通钢筋4对应插入至第二预留孔120内，在预制盖梁1上还设有分别与第一预留孔110和第二预留孔120连通的灌浆孔，通过灌浆孔灌入灌浆料5，使得普通钢筋4能够与预制盖梁1连接固定，进而与墩柱2进行固定，使得预应力筋3在张拉形成预紧力后与预制盖梁1连接固定，使得墩柱2和预制盖梁1之间的张拉预紧被固定；

其中，预制盖梁1以及墩柱2的形状不限制。

上述技术方案的有益效果：通过上述结构的设计，实现了预制盖梁1的预制拼装，设置普通钢筋4以及预应力筋3两种方式连接预制盖梁1，满足结构受力，并且提高了墩柱2与预制盖梁1接缝的耐久性；并且采用预制盖梁1将原有的高空作业变成了预制场内地面操作，降低了施工风险，在施工现场省去盖梁现浇支架，现场劳动力节约了50％～70％；墩柱2等结构进行现场浇筑的同时即可在预制场中进行预制盖梁1的生产，极大的节约了时间，原现场浇筑盖梁需要14～20天的时间，采用上述预制盖梁1结构仅需要2小时即可完成预制盖梁1的拼装，在节约施工时间的同时还降低了对既有道路交通的影响，降低了城市人群密集区的粉尘、噪音、灯光等污染。

在一个实施例中，所述墩柱2内预先预埋多个所述预应力筋3和多个普通钢筋4，所述预应力筋3和普通钢筋4均延伸至所述墩柱2的顶面外部，且分别插入至所述第一预留孔110和第二预留孔120内，多个所述普通钢筋4呈环状分布，多个所述预应力筋3分布在形成环状的多个所述普通钢筋4的内侧；

上述技术方案的工作原理和有益效果：墩柱2的截面形状不限制，本实施例中的普通钢筋4呈环状分布取决于墩柱2的截面形状，若墩柱2截面为圆形，则普通钢筋4沿着墩柱2的圆周方向呈圆环状均匀分布，若墩柱2截面为矩形，则普通钢筋4沿着墩柱2的矩形一周呈矩形环状均匀分布，以保证受力的均匀性，而预应力筋3则分布在环状的普通钢筋4的内侧，分布方式以实际情况进行设置，在本实施例中，预应力筋3在预制盖梁1长度方向上以及宽度方向均有分布，且设置的预应力筋3在墩柱2内的预埋深度不同，可以从墩柱2内的不同深度处形成与预制盖梁1之间的预应力，提升预制盖梁1与墩柱2的连接稳固性，进一步提升使用的耐久性。

在一个实施例中，所述墩柱2的顶面设有调节垫块6和砂浆垫层7，所述砂浆垫层7用于连接所述预制盖梁1的底面和墩柱2的顶面。

上述技术方案的工作原理和有益效果：由于墩柱2的顶面以及预制盖梁1的底面不是绝对平整的，因此，需要设置调节垫块6用于调整两者连接的高度，调整调节垫块6的位置及标高，在墩柱2的顶端外侧设置弹性的挡浆模板，在挡浆模板内注入一定高度的砂浆垫层7，砂浆垫层7采用高强无收缩砂浆垫层，一般设置调节垫块6为2厘米，挡浆模板高于墩柱2顶面3-4厘米，砂浆垫层7的高度高于调节垫块6的高度，由此，在预制盖梁1下移与墩柱2进行拼装时，预制盖梁1下压挡浆模板将多余的砂浆垫层7挤出以使得预制盖梁1和墩柱2之间连接的紧密性和平整性，调节垫块6能够形成两者连接的最短距离。

在一个实施例中，所述预应力筋3穿过所述第一预留孔110的顶端连接有张拉锁紧件，所述张拉锁紧件外侧设置有封锚块12。

上述技术方案的工作原理和有益效果：在砂浆垫层7以及第二预留孔120内注入的灌浆料5均满足强度要求后，对预应力筋3进行张拉，并将张拉后的预应力筋3端部通过张拉锁紧件进行固定，保证张拉的预应力，然后向第一预留孔110内注入灌浆料5，最后设置封锚块12，使得第一预留孔110、预应力筋3以及张拉锁紧件的连接处全部封住。

在一个实施例中，所述墩柱2的下方依次设置有承台10和桩基11，所述普通钢筋4的底端延伸至所述承台10的内部。

上述技术方案的工作原理和有益效果：桩基11上设置有承台10，承台10上设置有墩柱2，三者均在施工现场浇筑成型，而普通钢筋4的底端预埋在承台10的内部，普通钢筋4能够贯穿承台10、墩柱2以及预制盖梁1，使三者的连接更加稳固，增加结构的强度。

在一个实施例中，所述普通钢筋4的顶端设置有第一定位件8，所述第一定位件8包括两个第一定位单元810，所述第一定位单元810包括弧形侧板811，所述弧形侧板811的内侧两端沿其轴向分布两个水平设置的第一支撑板812，两个所述第一支撑板812的内侧分别设有第一弧形内板813；

所述第一弧形内板813的外侧设有多个沿其周向分布且与其轴线平行设置的竖向筋板814，所述竖向筋板814的两端分别穿过两个所述第一支撑板812设置，所述竖向筋板814的端部设有与所述第一弧形内板813对应的第二弧形内板815；

所述第一支撑板812上沿其周向分布多个第一筋板816，两个相邻的所述第一筋板816之间设有第一通孔a，所述第一筋板816的横向两端分别与所述竖向筋板814和弧形侧板811连接，所述第一筋板816的竖向两端分别凸出所述第一支撑板812的上下两侧设置；

所述第二弧形内板815的外侧和与其相邻的所述弧形侧板811的端部之间沿周向分布多个倾斜的第二筋板817，所述第二筋板817的两端分别与所述竖向筋板814和与其相邻的所述第一筋板816连接，且所述竖向筋板814、第一筋板816以及第二筋板817之间形成第二通孔b；

所述弧形侧板811的内侧壁上分布多个竖向设置的第三筋板818，所述第三筋板818的两端分别与上下方向上的两个第一筋板816连接，且所述竖向筋板814、两个第一筋板816以及所述第三筋板818之间形成第三通孔c；

所述竖向筋板814上设有螺纹孔，所述螺纹孔用于通过螺栓连接两个所述第一定位单元810；

所述第二筋板817的外侧设有倾斜板819。

上述技术方案的工作原理和有益效果：第一定位件8用于普通钢筋4穿入第二预留孔120时，对穿入的位置进行定位，在安装时，将两个第一定位单元810扣合在普通钢筋4靠近其顶端的位置上，使得第一弧形内板813以及第二弧形内板815均与普通钢筋4的内壁贴合，然后将螺栓穿过两个第一定位单元810的竖向筋板814的螺纹孔，将两个第一定位单元810固定在普通钢筋4上，周向分布的多个倾斜的第二筋板817形成圆锥形，使得第一定位件8的上端和下端的外形均为圆锥形，方便插入第二预留孔120，两个弧形侧板811形成圆筒形状与第二预留孔120之间有较小间隙，在预制盖梁1定位后进行拼装下移过程中，若是预制盖梁1受外力(此处的外力主要指的是震动作用)影响发生偏移，通过第二预留孔120和第一定位件8之间的接触能够防止外力产生的偏移对普通钢筋4挤压从而使其发生变形，多个第一定位件8同时对预制盖梁1的下移起到定位的作用，保证其能够稳定的竖直下移，为了达到更好的效果，可以在普通钢筋4上设置多个第一定位件8，以保证预制盖梁1以最小的偏移程度竖直下移，保证拼装位置的准确性；

第一定位件8受到外力时，外力会首先作用于弧形侧板811的外侧壁，通过其特殊的镂空结构设计，能够提升普通钢筋4的强度，防止其受外力影响而发生变形，同时还能第一时间校正预制盖梁1的偏移，保证其稳定的拼装；

通过在第一定位件8内设置多个筋板，增加其强度，为与第二预留孔120的接触提供稳定的径向支撑，第二筋板817外侧设置的倾斜板819进一步提高弧形侧板811的强度；通过设置的多个筋板形成的第一通孔a、第二通孔b以及第三通孔c，能够使得第一定位件8内部各个区域均为连通，在向第二预留孔120注入灌浆料5时，方便灌浆料5能够通过并充满第一定位件8，而第一定位件8与普通钢筋4为固定连接，使得普通钢筋4、第一定位件8与第二预留孔120之间通过灌浆料5连接，提升普通钢筋4在第二预留孔120内连接的稳定性，提高连接强度。

在一个实施例中，所述普通钢筋4上还设有第二定位件9，所述第二定位件9的外侧壁上设有挡环910，所述挡环910的直径大于所述第二预留孔120的内径，所述第二定位件9的下部分与所述砂浆垫层7连接，所述第二定位件9的上部分与所述第二预留孔120内的灌浆料5连接；

所述第二定位件9包括：两个第二定位单元920，所述第二定位单元920包括弧形侧板811，所述挡环910由设置在两个弧形侧板811外侧的半挡环单元形成；

所述弧形侧板811的内侧两端沿其轴向分布两个第一支撑板812，所述两个所述第一支撑板812的内侧分别设有第一弧形内板813；

所述第一弧形内板813的外侧设有多个沿其周向分布且与其轴线平行设置的竖向筋板814，所述竖向筋板814的两端分别穿过两个所述第一支撑板812设置，所述竖向筋板814的端部设有与所述第一弧形内板813对应的第二弧形内板815；

所述第一支撑板812上沿其周向分布多个第一筋板816，所述第一筋板816的横向两端分别与所述竖向筋板814和弧形侧板811连接，所述第一筋板816的竖向两端分别凸出所述第一支撑板812的上下两侧设置，位于上方的所述第一支撑板812上的两个相邻的所述第一筋板816之间设有第一通孔a；

所述第二弧形内板815的外侧和与其相邻的所述弧形侧板811的端部之间沿周向分布多个倾斜的第二筋板817，所述第二筋板817的两端分别与所述竖向筋板814和与其相邻的所述第一筋板816连接，且所述竖向筋板814、第一筋板816以及第二筋板817之间形成第二通孔b；

所述弧形侧板811的内侧壁上分布多个竖向设置的第三筋板818，所述第三筋板818的两端分别与上下方向上的两个第一筋板816连接，且所述竖向筋板814、两个第一筋板816以及所述第三筋板818之间形成第三通孔c；

所述竖向筋板814上设有螺纹孔，所述螺纹孔用于通过螺栓连接两个所述第二定位单元920；

所述第二筋板817的外侧设有倾斜板819；

所述弧形侧板811上设有与所述第二预留孔120的注浆孔连通的第四通孔。

上述技术方案的工作原理和有益效果：第二定位件9根据调节垫块6的高度确定其固定在普通钢筋4上的位置，设置第二定位件9上的挡环910高于砂浆垫层7设置，由此，在预制盖梁1下移过程中，能够与挡环910接触，并带动第二定位件9整体下移使其下部分插入至砂浆垫层7内部；

第二定位件9与第一定位件8的结构大致相同，不同的点在于，弧形侧板811的底端外侧设置有用于形成挡环910的半挡环单元，并且在位于上方的第一支撑板812设置有第一通孔a，而位于下方的第一支撑板812上无第一通孔a，而第一弧形内板813和第二弧形内板815均与普通钢筋4接触固定，使得位于下方的第一支撑板812的下部分空间与上部分空间不连通，用于连接两个第二定位单元920的螺栓也采用弹性连接，便于与在受到预制盖梁1的下压力时能够随其一同下移；

通过上述第二定位件9的结构设计，使得在预制盖梁1能够在将要与砂浆垫层7接触之前再次通过第二定位件9进行限位，防止与位于上方的第一定位件8间隔较远从而发生偏移，保证预制盖梁1拼装位置的准确性，并且第二定位件9通过设置的挡环910以及通过位于下方的第一支撑板812使其下部分形成与上部分隔离的空间区域，可防止在对砂浆垫层7挤压时导致砂浆垫层7进入至第二预留孔120内，提升砂浆垫层7的密实度，并且使得预制盖梁1与砂浆垫层7连接的更稳定，提升连接强度，在此需要说明的是，在预应力筋3上的同样位置处也可设置第二定位件9；

第二定位件9的弧形侧板811上还设有与注浆孔连通的第四通孔，第四通孔与第二定位件9的上部分空间，由此，在注入灌浆料5之后，第二定位件9的下部分与砂浆垫层7连接，上部分与灌浆料5连接，内部与普通钢筋4连接，从而提升预制盖梁1与墩柱2连接的稳定性和强度。

本发明还提供了一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法，包括：

步骤1、在承台10上浇筑墩柱2，其中，墩柱2内预埋有预应力筋3和普通钢筋4，且预应力筋3和普通钢筋4均高于墩柱2的顶面；

步骤2、预先制作预制盖梁1，在预制盖梁1上预埋与预应力筋3对应的第一预留孔110以及与普通钢筋4对应的第二预留孔120；

步骤3、在墩柱2的顶面设置调节垫块6，并调整调节垫块6的位置及标高，调整完成后，起吊预制盖梁1，同时在墩柱2的顶端侧面设置挡浆模板，在挡浆模板内的墩柱2顶面设置砂浆垫层7；将预制盖梁1与墩柱2进行定位拼装，使预应力筋3插入至第一预留孔110内，普通钢筋4插入至第二预留孔120内；

步骤4、在第二预留孔120内灌注灌浆料5，对砂浆垫层7和第二预留孔120内的灌浆料5分别进行强度检测，强度均满足要求后，对预应力筋3的顶端进行张拉并通过张拉锁紧件进行固定，然后向第一预留孔110内灌注灌浆料5；

步骤5、通过封锚块12将预应力筋3伸出第一预留孔110的部分进行封堵。

上述技术方案的工作原理和有益效果：灌浆料5采用高强无收缩灌浆料，砂浆垫层7采用高强无收缩砂浆垫层，预应力筋3为高强螺纹钢筋；在施工现场浇筑桩基11、承台10以及墩柱2，与此同时在预制场地内地面进行预制盖梁1的生产，可以在施工现场省去盖梁现浇支架，降低了施工风险，现场劳动力节约了50％～70％，并且极大的节约了时间，原现场浇筑盖梁需要14～20天的时间，采用上述预制盖梁1结构的连接方法，仅需要2小时即可完成预制盖梁1的拼装，在节约施工时间的同时还降低了对既有道路交通的影响，降低了城市人群密集区的粉尘、噪音、灯光等污染。

在一个实施例中，所述步骤3包括：

步骤3.1、在调整调节垫块6的位置及标高后，在普通钢筋4的外侧安装第二定位件9，使第二定位件9外侧壁设置的挡环910高于调节垫块6第一预设距离，使第一预设距离满足在墩柱2上设置的砂浆垫层7的顶面高度低于挡环910的顶面高度；

其中，挡环910的直径大于第二预留孔120的内径；

步骤3.2、第二定位件9设置完成后，起吊预制盖梁1，同时在墩柱2的顶端侧面设置挡浆模板，在挡浆模板内的墩柱2顶面设置砂浆垫层7，且在靠近普通钢筋4顶端的第二预设距离处安装第一定位件8；

步骤3.3、通过定位装置对预制盖梁1的位置进行初步定位，并对预制盖梁1进行拼装，使预应力筋3插入至第一预留孔110内，使普通钢筋4顶端插入至预制盖梁1的第二预留孔120底端第三预设距离，其中，第三预设距离小于第二预设距离；

步骤3.4、判断第二预留孔120的轴线相对于普通钢筋4的轴线的偏移量，若偏移量大于预设值则通过定位装置对预制盖梁1的位置进行二次定位并进行位置调整，若偏移量小于预设值则继续预制盖梁1的拼装，使普通钢筋4上的第一定位件8插入至预制盖梁1的第二预留孔120内；

步骤3.5、当预制盖梁1的底面下移至与第二定位件9的顶端平齐时，通过定位装置再次对预制盖梁1的位置进行定位并调整，使第二定位件9的上部分插入至预制盖梁1的第二预留孔120内，第二定位件9的挡环910与预制盖梁1的底面接触，第二定位件9能够随预制盖梁1同时下移与砂浆垫层7连接。

上述技术方案的工作原理和有益效果：在上述步骤中，为了提升拼装位置的准确性，普通钢筋4上可设置多个第一定位件8，或者第二定位件9安装的第一预设距离较大以保证预制盖梁1拼装位置的准确性为主，在预制盖梁1推动第二定位件9下移时，通过弹性螺栓连接能够保证第二定位件9下移，同时能够使得第二预留孔120与普通钢筋4的插接偏移量较小，提升拼装位置的准确性；

并且在预制盖梁1下移的过程中，有定位装置在对其位置随时定位，若是发生较大偏移(非震动受力影响)会通过起吊机构进行调整，防止对普通钢筋4或预应力筋3产生推压而发生弯曲现象，保证钢筋能够保持竖直状态，以保证连接效果。

在一个实施例中，所述定位装置对预制盖梁1的定位步骤包括：

步骤A1、在墩柱2的一侧设置定位标记，并在预制盖梁1起吊前通过定位装置从墩柱2上方获取参考图像，使参考图像的中心与墩柱2的中心重合；

其中，所述参考图像的中心为用于起吊预制盖梁1的起吊机构的夹取中心在该参考图像上的投影点；

步骤A2、以参考图像的中心为像素坐标原点建立第一直角坐标系，获取第一直角坐标系中定位标记中心的参考坐标；

步骤A3、通过定位装置对预制盖梁1的起吊位置进行定位，使起吊机构的夹取中心与预制盖梁1的竖直中心线重合进行起吊；

步骤A4、起吊机构将预制盖梁1起吊至墩柱2上方后，通过定位装置获取第一图像，以第一图像的中心为像素坐标原点建立第二直角坐标系，获取第二直角坐标系中定位标记中心的定位坐标；

步骤A5、将第一参考坐标和定位坐标均转换为定位标记对应的实际坐标后进行比较，获取第一参考坐标和定位坐标的偏差，通过偏差对预制盖梁1的位置进行调整。

其中，定位标记中心的参考坐标以及定位坐标均通过下述方法进行获取：

步骤A2.1、获取定位标记的中心到成像平面的投影点坐标(x_a,y_a)，以及定位标记在获取的图像中的图形几何中心坐标(x_b,y_b)；

其中，定位标记选取中心对称图形；

步骤A2.2、计算定位标记在获取的图像中的畸变参数ε：

步骤A2.3、判断畸变参数是否小于预设阈值，若是小于预设阈值，则将图形几何中心坐标(x_b,y_b)作为获取的定位标记的中心坐标(X₀,Y₀)，若是大于预设阈值则在获取的图像中的定位标记的图形边缘选取两个距离最远的计算点，第一计算点坐标记作(x₁,y₁)，第二计算点坐标记作(x₂,y₂)，两个计算点的直线连线穿过图形几何中心坐标(x_b,y_b)，通过下述公式计算获得定位标记的中心坐标(X₀,Y₀)：

上述技术方案的工作原理和有益效果：由于在起吊预制盖梁1时，预制盖梁1从上方将墩柱2完全覆盖，则墩柱2不在定位装置的获取视野范围内，由此，在墩柱2的一侧设置定位标记，此定位标记可以架设在墩柱2上，也可以是在墩柱2的外侧单独设置一便于识别的定位标记，可以是容易识别的图形等，设置位置保证在定位装置的获取视野范围内；由此，通过上述步骤，可以预先获取参考图像，在参考图像中，墩柱2的中心与参考图像的中心重合，以此为坐标原点确定定位标记中心的参考坐标，然后，在预制盖梁1起吊时，对起吊机构的起吊位置进行调整，保证起吊机构的夹取中心与预制盖梁1的中心重合，以此可保证在起吊时预制盖梁1的中心与第一图像的中心重合，精简定位过程，提升定位的效率；在第一图像中获取定位标记在第一图像内的定位坐标，将定位坐标和参考坐标均转换为实际的坐标再进行比较，通过两个坐标的相对偏差，可以获取第一图像相对于参考图像的水平旋转角度以及预制盖梁1的位置偏移量，从而可以通过起吊机构对预制盖梁1的位置进行调整，直至定位坐标与参考坐标重合，完成定位调整；在预制盖梁1拼装的过程中，也通过实时获取图像来判断获取的图像与参考图像中定位标记的坐标偏差信息，以保证能够对拼装过程中的预制盖梁1也能够及时的调整，保证拼装位置的准确性；

通过对定位标记的坐标信息的获取定位，便于实时识别定位标记的中心，并且定位标记可选用最简单的获取图形，提升定位效率和精度，为预制盖梁1的拼装效率起到促进作用；

由于在获取定位标记的图像时，容易发生畸变，直接在获取的图像上获取定位标记的中心坐标容易发生误差，因此，通过获取定位标记的中心到成像平面的投影点坐标(x_a,y_a)，以及定位标记在获取的图像中的图形几何中心坐标(x_b,y_b)来判断定位标记是否在获取的图像上发生畸变，这里可以设定一个畸变参数来作为判断依据，定位标记选取中心对称图形便于对其中心进行定位以及坐标的获取，其中，定位标记的中心到成像平面的投影点坐标(x_a,y_a)为定位标记与成像平面平行时其中心在成像平面上的投影坐标，(x_b,y_b)是定位装置在获取的图像中的定位标记的图形几何中心，若是投影点坐标(x_a,y_a)和图形几何中心坐标(x_b,y_b)误差较大，则认为是发生畸变较为明显，需要通过再次计算对定位标记的中心坐标进行修正，以使获取结果更为精准。

需要说明的是，城市轨道交通按照系统制式划分为地铁系统、市域快轨系统、轻轨系统、中低速磁浮交通系统、跨座式单轨系统、悬挂式单轨系统、自导向轨道系统、有轨电车系统、导轨式胶轮系统、电子导向胶轮系统等，本发明所述的一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法适用于上述所有轨道交通制式。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节与这里示出与描述的图例。

Claims (7)

1.一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的结构，其特征在于，包括：预制盖梁（1），所述预制盖梁（1）内预埋有与延伸出墩柱（2）顶面的预应力筋（3）对应的第一预留孔（110），以及与延伸出墩柱（2）顶面的普通钢筋（4）对应的第二预留孔（120），所述第一预留孔（110）和第二预留孔（120）内均灌注有灌浆料（5）；

所述墩柱（2）的顶面设有调节垫块（6）和砂浆垫层（7），所述砂浆垫层（7）用于连接所述预制盖梁（1）的底面和墩柱（2）的顶面；

所述普通钢筋（4）的顶端设置有第一定位件（8），所述第一定位件（8）包括两个第一定位单元（810），所述第一定位单元（810）包括弧形侧板（811），所述弧形侧板（811）的内侧两端沿其轴向分布两个水平设置的第一支撑板（812），两个所述第一支撑板（812）的内侧分别设有第一弧形内板（813）；

所述第一弧形内板（813）的外侧设有多个沿其周向分布且与其轴线平行设置的竖向筋板（814），所述竖向筋板（814）的两端分别穿过两个所述第一支撑板（812）设置，所述竖向筋板（814）的端部设有与所述第一弧形内板（813）对应的第二弧形内板（815）；

所述第一支撑板（812）上沿其周向分布多个第一筋板（816），两个相邻的所述第一筋板（816）之间设有第一通孔（a），所述第一筋板（816）的横向两端分别与所述竖向筋板（814）和弧形侧板（811）连接，所述第一筋板（816）的竖向两端分别凸出所述第一支撑板（812）的上下两侧设置；

所述第二弧形内板（815）的外侧和与其相邻的所述弧形侧板（811）的端部之间沿周向分布多个倾斜的第二筋板（817），所述第二筋板（817）的两端分别与所述竖向筋板（814）和与其相邻的所述第一筋板（816）连接，且所述竖向筋板（814）、第一筋板（816）以及第二筋板（817）之间形成第二通孔（b）；

所述弧形侧板（811）的内侧壁上分布多个竖向设置的第三筋板（818），所述第三筋板（818）的两端分别与上下方向上的两个第一筋板（816）连接，且所述竖向筋板（814）、两个第一筋板（816）以及所述第三筋板（818）之间形成第三通孔（c）；

所述竖向筋板（814）上设有螺纹孔，所述螺纹孔用于通过螺栓连接两个所述第一定位单元（810）；

所述第二筋板（817）的外侧设有倾斜板（819）；

所述普通钢筋（4）上还设有第二定位件（9），所述第二定位件（9）的外侧壁上设有挡环（910），所述挡环（910）的直径大于所述第二预留孔（120）的内径，所述第二定位件（9）的下部分与所述砂浆垫层（7）连接，所述第二定位件（9）的上部分与所述第二预留孔（120）内的灌浆料（5）连接；

第二定位件（9）外侧壁设置的挡环（910）高于调节垫块（6）第一预设距离，使第一预设距离满足在墩柱（2）上设置的砂浆垫层（7）的顶面高度低于挡环（910）的顶面高度。

2.根据权利要求1所述的通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的结构，其特征在于，所述墩柱（2）内预先预埋多个所述预应力筋（3）和多个普通钢筋（4），所述预应力筋（3）和普通钢筋（4）均延伸至所述墩柱（2）的顶面外部，且分别插入至所述第一预留孔（110）和第二预留孔（120）内，多个所述普通钢筋（4）呈环状分布，多个所述预应力筋（3）分布在形成环状的多个所述普通钢筋（4）的内侧。

3.根据权利要求1所述的通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的结构，其特征在于，所述预应力筋（3）穿过所述第一预留孔（110）的顶端连接有张拉锁紧件，所述张拉锁紧件外侧设置有封锚块（12）。

4.根据权利要求1所述的通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的结构，其特征在于，所述墩柱（2）的下方依次设置有承台（10）和桩基（11），所述普通钢筋（4）的底端延伸至所述承台（10）的内部。

5.一种通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法，包括权利要求1-4任一项所述的通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的结构，其特征在于，包括：

步骤1、在承台（10）上浇筑墩柱（2），其中，墩柱（2）内预埋有预应力筋（3）和普通钢筋（4），且预应力筋（3）和普通钢筋（4）均高于墩柱（2）的顶面；

步骤2、预先制作预制盖梁（1），在预制盖梁（1）上预埋与预应力筋（3）对应的第一预留孔（110）以及与普通钢筋（4）对应的第二预留孔（120）；

步骤3、在墩柱（2）的顶面设置调节垫块（6），并调整调节垫块（6）的位置及标高，调整完成后，起吊预制盖梁（1），同时在墩柱（2）的顶端侧面设置挡浆模板，在挡浆模板内的墩柱（2）顶面设置砂浆垫层（7）；将预制盖梁（1）与墩柱（2）进行定位拼装，使预应力筋（3）插入至第一预留孔（110）内，普通钢筋（4）插入至第二预留孔（120）内；

步骤4、在第二预留孔（120）内灌注灌浆料（5），对砂浆垫层（7）和第二预留孔（120）内的灌浆料（5）分别进行强度检测，强度均满足要求后，对预应力筋（3）的顶端进行张拉并通过张拉锁紧件进行固定，然后向第一预留孔（110）内灌注灌浆料（5）；

步骤5、通过封锚块（12）将预应力筋（3）伸出第一预留孔（110）的部分进行封堵。

6.根据权利要求5所述的通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法，其特征在于，所述步骤3包括：

步骤3.1、在调整调节垫块（6）的位置及标高后，在普通钢筋（4）的外侧安装第二定位件（9），使第二定位件（9）外侧壁设置的挡环（910）高于调节垫块（6）第一预设距离，使第一预设距离满足在墩柱（2）上设置的砂浆垫层（7）的顶面高度低于挡环（910）的顶面高度；

其中，挡环（910）的直径大于第二预留孔（120）的内径；

步骤3.2、第二定位件（9）设置完成后，起吊预制盖梁（1），同时在墩柱（2）的顶端侧面设置挡浆模板，在挡浆模板内的墩柱（2）顶面设置砂浆垫层（7），且在靠近普通钢筋（4）顶端的第二预设距离处安装第一定位件（8）；

步骤3.3、通过定位装置对预制盖梁（1）的位置进行初步定位，并对预制盖梁（1）进行拼装，使预应力筋（3）插入至第一预留孔（110）内，使普通钢筋（4）顶端插入至预制盖梁（1）的第二预留孔（120）底端第三预设距离，其中，第三预设距离小于第二预设距离；

步骤3.4、判断第二预留孔（120）的轴线相对于普通钢筋（4）的轴线的偏移量，若偏移量大于预设值则通过定位装置对预制盖梁（1）的位置进行二次定位并进行位置调整，若偏移量小于预设值则继续预制盖梁（1）的拼装，使普通钢筋（4）上的第一定位件（8）插入至预制盖梁（1）的第二预留孔（120）内；

步骤3.5、当预制盖梁（1）的底面下移至与第二定位件（9）的顶端平齐时，通过定位装置再次对预制盖梁（1）的位置进行定位并调整，使第二定位件（9）的上部分插入至预制盖梁（1）的第二预留孔（120）内，第二定位件（9）的挡环（910）与预制盖梁（1）的底面接触，第二定位件（9）能够随预制盖梁（1）同时下移与砂浆垫层（7）连接。

7.根据权利要求6所述的通过预应力筋及钢筋连接预制盖梁的方法，其特征在于，所述定位装置对预制盖梁（1）的定位步骤包括：

步骤A1、在墩柱（2）的一侧设置定位标记，并在预制盖梁（1）起吊前通过定位装置从墩柱（2）上方获取参考图像，使参考图像的中心与墩柱（2）的中心重合；

其中，所述参考图像的中心为用于起吊预制盖梁（1）的起吊机构的夹取中心在该参考图像上的投影点；

步骤A2、以参考图像的中心为像素坐标原点建立第一直角坐标系，获取第一直角坐标系中定位标记中心的参考坐标；

步骤A3、通过定位装置对预制盖梁（1）的起吊位置进行定位，使起吊机构的夹取中心与预制盖梁（1）的竖直中心线重合进行起吊；

步骤A4、起吊机构将预制盖梁（1）起吊至墩柱（2）上方后，通过定位装置获取第一图像，以第一图像的中心为像素坐标原点建立第二直角坐标系，获取第二直角坐标系中定位标记中心的定位坐标；

步骤A5、将第一参考坐标和定位坐标均转换为定位标记对应的实际坐标后进行比较，获取第一参考坐标和定位坐标的偏差，通过偏差对预制盖梁（1）的位置进行调整。

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