一种大跨度预应力砼双T板模具的制作方法

本实用新型属于建筑施工领域，更具体地说，涉及一种大跨度预应力砼双T板模具。

背景技术：

20世纪50年代后期双T板在各国发展非常迅速，60年代在美国得到普遍应用，加拿大、联邦德国、芬兰、英国、日本、波兰、罗马尼亚等国也都先后采用双T板。我国研制和生产预应力双T板起步较晚，直到2005年后随着大跨度构件施工技术的进步，双T板得以普及和推广。但国内目前制定的国标图集《06SG432》适用于跨度＜24m的预应力双T板，江苏省标图集《苏G/T12—2005》适用于跨度＜30m的预应力双T板，没有适用于生产超过30m跨度的双T板参照标准。

随着装配式混凝土技术的日益成熟，国内掀起“建筑工业化的浪潮”。装配式钢筋混凝土结构是我国建筑结构发展的重要方向之一，它有利于我国建筑工业化的发展，提高生产效率节约能源，发展绿色环保建筑，并且有利于提高和保证建筑工程质量。与现浇施工工法相比，装配式钢筋混凝土结构有利于绿色施工，因为装配式施工更能符合绿色施工的节地、节能、节材、节水和环境保护等要求，降低对环境的负面影响，包括降低噪音、防止扬尘、减少环境污染、清洁运输、减少场地干扰、节约水、电、材料等资源和能源，遵循可持续发展的原则。而且，装配式结构可以连续地按顺序完成工程的多个或全部工序，从而减少进场的工程机械种类和数量，消除工序衔接的停闲时间，实现立体交叉作业，减少施工人员，从而提高工效、降低物料消耗、减少环境污染，为绿色施工提供保障。现有的T型板存在承重能力小、跨度受限、整体性差等限制因素，因此有必要对现有T型板的制作方法进行改进。

针对上述问题也进行了相应的改进，如中国专利申请号201410708254.9，公开日为2017年1月18日，该专利公开了承重大跨度预应力双T板施工方法，包括：提供双T板模板结构，包括内设有双T型浇筑通道的定型模板骨架和封闭于双T型浇筑通道两端的两个肋梁端模板，肋梁端模板包括水平肋压板、支撑于水平肋压板底部的两个竖直肋连接板、以及可拆卸连接于竖直肋连接板底部的定位板，定位板上开设有供穿设钢筋的复数个张拉孔；对双T板模板结构长线布置，在双T板模板结构的两端设置张拉台座；将钢筋穿过定位板上的张拉孔，布置钢筋网片及预埋件；对钢筋进行预应力张拉；钢筋的预应力达到强度要求后，在双T型浇筑通道内进行混凝土浇筑；浇筑完毕后，对混凝土进行养护；养护完毕后，对钢筋进行放张，放张后拆除双T板模板结构，制作完成双T板。该专利的不足之处在于：该制作双T板的模具为组合式，安装较为麻烦，并且该专利中对混凝土的养护描述很粗略，整体T形板承重能力小，跨度有限。

又如中国专利申请号CN201510163687.5，公开日为2017年6月30日，该专利公开了一种装配整体式预应力双T楼板框架结构及其施工方法，该结构包括：柱体构件，支设于支撑面或下一楼层的柱体构件上；搭设于所述柱体构件之上的横梁构件和纵梁构件，所述横梁构件和所述纵梁构件与所述柱体构件的顶部连接固定，并形成框架结构，所述纵梁构件的侧部沿长度方向设有凸榫；铺设于相对的两个所述纵梁构件之上的双T楼板，包括楼面板和垂直设于所述楼面板底部的两个翼缘板，所述翼缘板的端部形成有适配所述凸榫的凹槽，所述翼缘板通过所述凹槽搭设于所述纵梁构件的凸榫上。双T楼板与纵梁通过凸榫和凹槽相配合的结构拼装安装，有效减小框架横梁截面高度，解决了现有双T楼板使用中存在的框架横梁截面过高、施工造价大的问题。该专利的不足之处在于：结构较为复杂，且该双T板承载能力有限，跨度范围小。

技术实现要素：

1、要解决的问题

针对现有技术中双T板承重能力小，跨度受限的问题，本实用新型提供一种大跨度预应力砼双T板模具。本实用新型采用的模具为整体式使得操作简便，且内部有养护系统，使得双T板具有高强度、高稳定性、高跨度，为超大跨度厂房的建设提供了更为广泛的应用空间。

2、技术方案

为解决上述问题，本实用新型采用如下的技术方案。

一种大跨度预应力砼双T板模具，包括钢板，钢板两端下方均设置有支撑架，钢板内侧设置有支撑方钢，钢板所形成的双T型浇筑通道下方设置有双T梁槽钢底模，双T梁槽钢底模固定在底座上，支撑方钢一侧边连接有循环养护支管，端头板与支撑方钢连接，钢板圆弧处下方设置有斜支撑，底座下方设置有主干管，主干管与循环养护支管相通。整体式的模具操作简便，且模具内部有对双T板的养护系统，使得双T板具有高强度，高承载能力。为生产较大跨度的双T板提供空间。

更进一步的，所述支撑方钢下方固定有槽钢，支撑方钢四个角连接有套箍角钢，支撑方钢上部两侧边设置有加强板。加固整体模具强度，为生产大跨度的双T板提供可能。

更进一步的，加强板上方设置有加固方钢，加固方钢一端倾斜设置有加强钢板。加固整体模具强度，为生产大跨度的双T板提供可能。

更进一步的，所述套箍角钢与支撑方钢外表面留有5mm～10mm间隙。为后续的拉张或放张工作提供便利。

更进一步的，还包括安全装置，安全装置覆盖在整个双T板端部固定端。有效防止放张时钢绞线头的急速弹射从而存在安全隐患。

更进一步的，所述钢板背面为方格网双向肋板。加强整体模具的强度。

更进一步的，所述双T梁槽钢底模中底部采用扁钢加劲肋。具有高强度，使得双T板成型率高，减小误差。

更进一步的，所述底座为长型方格网槽钢底座。尺寸与设计的双T板吻合，提高成型率，减少误差。

更进一步的，底座长度比双T板每端长度长800mm～1000mm。给放张或拉张留有空间，方便放张或拉张工作的进行。

更进一步的，支撑方钢距离钢板边缘80mm～120mm。给放张或拉张留有余量，方便放张或拉张工作的进行。

3、有益效果

相比于现有技术，本实用新型的有益效果为：

(1)本实用新型通过在钢板两端下方设置支撑架，钢板圆弧处下方设置有斜支撑，支撑方钢与循环养护支管连接，主干管与循环养护支管相通，使得在该模具制作双T板时能够有效养护双T板，使得成型的双T板具有高强度、高承载力，并且该模具可以制作跨度为32.4m的双T板，为超大跨度厂房的建设提供了更为广泛的应用空间；

(2)本实用新型通过在支撑方钢下方固定槽钢，支撑方钢上部两侧边设置有加强板，支撑方钢四个角连接有套箍角钢，多重固定，使得该模具具有高强度与高稳定性，能够制作超大跨度的双T板，整体模具稳定性强；

(3)本实用新型套箍角钢与支撑方钢外表面留有5mm～10mm间隙，确保方钢在后续的钢绞线拉张或放张时能够收缩或伸展；在整个双T板端部固定端覆盖有安全装置，所述安全装置为钢板焊接为一箱体，与钢绞线垂直面的钢板不用焊，套住整个双T板端部的端头板，放张时锚具一端钢绞线可打在钢板上，有效防止放张时钢绞线头的急速弹射，确保安全施工；

(4)本实用新型中钢板背面为方格网双向肋板，提高整体强度；双T梁槽钢底模采用3mm厚钢板，底部采用60mm×5mm扁钢加劲肋，底座为长型方格网槽钢底座，与设计的双T板长、宽尺寸吻合，使得双T板成型精确，减少误差；

(5)本实用新型中底座长度比钢板每端长度长800mm～1000mm，便于端部端头板的安装，并且方便钢绞线拉张与放张，支撑方钢距离钢板边缘80mm～120mm，确保支撑方钢在钢绞线拉张或放张时收缩或伸展。

附图说明

图1为本实用新型沿断面方向模具安装示意图；

图2为本实用新型沿跨度方向模具安装示意图；

图3为本实用新型双T板自撑模具平面布置示意图；

图4为图3中A方向的俯视图；

图5为本实用新型的拉张及放张顺序示意图；

附图序号说明：

1、支撑架；2、支撑方钢；3、双T梁槽钢底模；4、槽钢；5、循环养护支管；6、主干管7、套箍角钢；8、底座；9、锚具；10、钢绞线固定架；11、加固方钢；12、加强板；13、加固钢板；14、端头板；15、斜支撑；16、钢板；17、双T型浇筑通道；18、安全装置。

具体实施方式

下面结合具体实施例和附图对本实用新型进一步进行描述。

实施例1

如图1、图2、图3和图4所示，一种大跨度预应力砼双T板模具钢板16，钢板16两端下方均设置有支撑架1，钢板16内侧设置有支撑方钢2，钢板16所形成的双T型浇筑通道17下方设置有双T梁槽钢底模3，所述双T梁槽钢底模3为3mm厚钢板，底部采用扁钢加劲肋，具有高强度；双T梁槽钢底模3固定在底座8上，支撑方钢2一侧边连接有循环养护支管5，端头板14与支撑方钢2连接，钢板16圆弧处下方设置有斜支撑15，底座8下方设置有主干管6，主干管6与循环养护支管5相通，优选的，循环养护支管5为镀锌钢管，进出冷热水，支撑方钢2作为该模具主要受力部件的同时也是将其内部作为养护循环水管道之用，主干管6选用的钢管规格，与循环养护支管5连通，合理安排结构，不增加额外的养护设备，在模具中通过主干管6与循环养护支管5及支撑方钢2作为循环养护系统，使得双T板制作过程中对双T板的维护更加方便，也是的双T板具有高强度、高承载能力，同时也为制作超大跨度的预应力砼双T板提供空间。

实施例2

基本同实施例1，优选的，所述支撑方钢2下方固定有槽钢4，支撑方钢2四个角连接有套箍角钢7，支撑方钢2上部两侧边设置有加强板12；加强板12上方设置有加固方钢11，加固方钢11一端倾斜设置有加强钢板13，所述钢板16背面为方格网双向肋板，多重固定，使得该模具具有高强度与高稳定性，能够制作超大跨度的双T板。

实施例3

基本同实施例1，优选的，所述套箍角钢7与支撑方钢2外表面留有5mm～10mm间隙。确保支撑方钢2在后续的钢绞线拉张或放张时能够收缩或伸展；还包括安全装置18，安全装置18覆盖在整个双T板端部固定端，所述安全装置18为钢板焊接为一箱体结构，与钢绞线垂直面的钢板不用焊，套住整个端头板14，放张时锚具9一端钢绞线可打在钢板上，有效防止放张时钢绞线头的急速弹射，确保安全施工；所述底座8为长型方格网槽钢底座，与设计的双T板长、宽尺寸吻合，使得双T板成型精确，减少误差；底座8长度比双T板每端长度长800mm～1000mm，支撑方钢2距离钢板16边缘80mm～120mm，这些间距的设置为了使得后面的拉张或放张工作顺利进行。

实施例4

本实施例中，采用实施例1-3任意所述的一种大跨度预应力砼双T板模具制作32.4m的双T板，其施工方法，包括以下步骤：

(1)、平整场地，地基碎石夯实，在场地上建立搅拌站和设置龙门吊，准备双T板所需材料；

(2)、制作大跨度预应力砼双T板模具并安装；

(3)、大跨度预应力砼双T板模具安装完成后，在模具上先安装肋梁底部预埋件和中部钢筋网片，然后安装钢绞线，再进行肋梁侧壁预埋件及板面钢筋安装，最后安装板面预埋件和吊钩；

(4)、钢绞线分步骤张拉，张拉按照交叉对称顺序进行如图5所示；拉张完毕后，进行验收，验收合格后进行混凝土的浇筑；

(5)、混凝土浇筑完毕后进行蒸汽循环加热养护，所述蒸汽循环加热养护分为预养阶段、升温阶段、恒温阶段和降温阶段四个阶段；

(5.1)预养阶段：为了增强砼对升温时结构破坏作用的抵抗能力，在构件成型后及蒸汽养护开始前，使构件在室温下预先养护，以提高水泥在蒸汽养护开始前的水化程度；使砼具备一定得初始结构强度，增强抵抗破坏作用的能力，时间一般在2-4小时；

(5.2)升温阶段：是砼结构的定型阶段，在养护过程中最为重要，升温时间应控制在4小时，每小时25-30度，也可以分段升温，开始1-1.5小时升至30-40度，保持1-3小时，再快速升温到恒温温度；

(5.3)恒温阶段：恒温养护是砼强度的主要增长期；为砼结构的巩固阶段，恒温温度和恒温时间是恒温期决定砼强度和物理力学的工艺参数，恒温温度对于普通硅酸盐水泥一般不超过80度，根据制作经验一般恒温温度控制在85度为最佳，砼强度达到75％，恒温时间为4小时；

(5.4)降温阶段：砼由于一些物理变化容易产生定向化，表面龟裂及酥松等结构损伤现象，降温速度应为每小时10度，池外温差不大于20度，如果预养时间、升温时间、恒温时间都控制适当，也可采用自然降温的方法；

(6)、养护完毕后，进行预应力钢绞线的放张工作，放张顺序为由下向上、先张先放、对称进行；放张结束后，用龙门吊轻轻吊起脱模后的双T板，放置在双T板堆放场地的垫梁上，所述步骤6中将双T板堆放时上层板与下层板之间采用砼垫块或单独枕木，砼垫块或单独枕木上下对齐，保证双T板上下支点受力在一条直线上。

实施例5

基本同实施例4，优选的，步骤(1)中在硬化场地上建立日产50m³搅拌站，现场设2台30^t龙门吊，用于双T板砼浇筑、起板等，根据双T板的砼设计强度等级，配合比各材料要求说明如下：双T板翼板属于砼薄壁结构，水泥采用52.5级普通硅酸盐水泥，可有效降低砼水化热温升，控制砼温度裂缝产生，水灰比一般控制在0.24～0.38之间，严格控制拌合水的用量是控制砼构件孔隙率、保证砼构件密实度和提高砼构件强度的必要条件；

(1.1)对粗骨料的要求：粗骨料本身的强度要求：即岩石的抗压强度应比浇筑的砼强度高50％，压碎值≤12％；骨料的强度基本决定了砼构件的强度，必须保证，可进行抽样检验；杂质含量中：含泥量＜1％，针片状颗粒含量小于5％，是保证薄壁构件砼强度增长、耐久性的必要条件；骨料的最大粒径宜小于25mm，因属于砼薄壁结构，过大易产生局部应力集中，影响受荷的均质性，有使用安全隐患。

(1.2)对细骨料的要求：砂应优先选用江砂或河砂，选择细度模数2.6～3.2之间的中粗砂，过细砂势必大量增加水泥用量，并将影响最终砼强度上升，不宜采用；再上一个等级的模数，在薄壁结构不合适；杂质含量中含泥量小于2％、云母含量＜1％。含泥量过大，或者云母等杂质含量过高，都不利于砼的强度增长，甚至最终不到设计要求强度值。

(1.3)钢绞线采用符合设计要求和国家标准的1860级高强钢绞线，原材料检验合格后，由具有相应资质等级的检测机构调配出C50级砼设计强度等级配合比。

实施例6

基本同实施例4，优选的，步骤(2)制作大跨度预应力砼双T板模具并安装中包括以下几个步骤：

(2.1)模具各部位的材料选型、下料

(2.1.1)确定主受力的支撑方钢2的规格参数，选用300mm×300mm×7mm厚的支撑方钢2；同时重点考虑自撑体系两端的端头板14承受钢绞线张力大小，一般选择40mm-60mm厚钢板作为自撑体系模具固定端端头板14；

(2.1.2)支撑底座骨架采用10#～16#槽钢，支撑方钢2及固定支撑的加固材料采用∠63×5mm角钢、双T梁槽钢底模3采用3mm厚钢板，底部采用60mm×5mm扁钢加劲肋等，制作定型钢模；

(2.1.3)双T板自撑模具加工套数应满足双T板的图纸设计、工期、砼浇筑强度、养护等要求；

(2.2)底座8与支撑件焊接安置

(2.2.1)底座8设置及自撑抗张力系统是双T板模具的关键，也是便于整体装车移动的核心；底座8采用10#～16#槽钢，根据双T板的长、宽尺寸，焊成相应的长型方格网槽钢底座；

(2.2.2)底座8宽度比双T板翼板每边适当宽出余量，便于焊接双T梁槽钢底模3支撑；底座8长度比双T板每端长800mm-1000mm，便于端部端头板14安装及钢绞线拉张与放张操作余量；

(2.2.3)双T板梁底是底座8控制线中心，应选用适合设计梁底底宽的槽钢规格型号，同时要保证双T梁间距满足设计图纸及图集要求；

(2.2.4)支撑方钢2设置在双T梁翼板下的两侧，考虑双T梁的变截面，距双T梁外模边缘80mm～120mm。支撑方钢2的套箍角钢7用∠63×5mm角钢，四角焊接连接，套箍角钢7与支撑方钢2外表面有5mm～10mm间隙，确保支撑方钢2在钢绞线拉张或放张时收缩或伸展；

(2.3)循环养护系统安置

(2.3.1)循环氧护支管5为镀锌钢管进出冷热水，与支撑方钢2一侧边开孔焊接，应保持循环水畅通，无渗漏。支撑方钢2在作为自撑体系主要受力部件的同时，也是将其内部作为养护循环水管道之用；

(2.3.2)场地供热的主干管6可采用规格的钢管，进入自撑体系的支管可采用规格的钢管，另一端尾部连接两支撑方钢2的循环管可采用以上规格的钢管；

(2.4)双T梁槽钢底模3铺板

(2.4.1)根据双T板截面设计尺寸、坡度的大小，找准板跨两端及跨中三点标高，确定板边坡度；

(2.4.2)拉线找好坡度大样，用L63×6mm角钢@600mm～1000mm进行下料焊板底模垂直支撑，@表示角钢之间的距离，各支撑点点焊固定后，开始铺板；

(2.4.3)与混凝土接触面用δ＝2.5mm～4mm薄板定型加工U型及L型坡度及角度(转角圆弧)与设计图一致；

(2.4.4)铺板后进行点焊连接，再测试、调整、打磨及固定后，满足设计几何尺寸后正式将各类支撑焊接加固，薄板底模背面用60mm×5mm的扁钢，采用600mm×600mm方格网双向肋板形式焊接，提高整体强度；

(2.4.5)双T板的翼缘板底模斜撑用L63×6mm角钢焊接；

(2.5)拉张支撑焊接装置

(2.5.1)端头板14的选用及加固焊接是双T板预应力张拉核心，也是自撑中心；

(2.5.2)根据钢绞线数量及张拉力大小选用端头板14厚度，一般选用δ＝40mm～60mm钢板，δ表示板的厚度。按钢绞线排距及位置钻孔，孔径

(2.5.3)端头板14与支撑方钢2焊接，支撑方钢2四周满焊，并与支撑方钢2上部两侧加强板12焊接，此处焊缝hf≥8mm，接触面满焊；

(2.5.4)必须加设安全装置18，采用δ＝8mm～12mm钢板焊接成一箱体结构，与钢绞线垂直面钢板不用焊，套住整个双T板端部固定端，锚具9设置在钢绞线固定架10底端，放张时锚具9一端钢绞线可打在钢板16上，防止放张时钢绞线头的急速弹射，确保安全施工，δ表示板的厚度；

(2.6)检查、验收。

实施例7

基本同实施例4，优选的，步骤(3)中钢绞线下料长度既要满足使用要求，又要防止下料过长造成浪费，每根钢绞线的长度按下式确定(一端张拉)：

S＝S1+2×S2+S3+S4+S5

式中：S—钢绞线下料长度cm

S1—孔道净长cm S2—工作锚长度cm S3—千斤顶长cm

S4—张拉端外露长度，取50cm S5—锚固端外露长度，取15cm～20cm

预埋件、钢筋安装

模具就位后，开始安装肋梁底部预埋件和中部钢筋网片(预埋件和钢筋相互连接，防止浇筑砼时偏位)；再安装钢绞线、端头板14、一端的锚具9，进行一定的10％初张拉(按照预应力施工规范)；再进行肋梁侧壁预埋件及板面钢筋安装，侧壁预埋件采用吊筋固定；然后安装板面预埋件和吊钩，在其基础上继续张拉，张拉按照交叉对称顺序进行，张拉设备为液压式张拉机。

张拉力计算：

下列计算以某造纸车间工程为例，预应力双T板采用1860级钢绞线，由于1860级钢绞线为低松弛钢筋，终张拉按100％最大张拉控制应力施工。

最大张拉控制应力允许值＝0.75fptk＝0.75×1860N/mm²＝1395N/mm²

预应力双T板钢绞线张拉力为N＝mσconAy＝1.00×1395×139≈194(KN)

上述式中：fptk—预应力钢绞线强度标准值(N/mm²)

N—预应力钢绞线张拉力(N)

m—超张拉系数(采用1860级钢绞线，取值1.00)

σcon—预应力钢绞线张拉控制应力(N/mm²)

Ay—预应力钢绞线截面积(mm²)。

张拉程序及控制

张拉程序为：0→10％N→20％N→100％N(持荷2分钟)→锚固

伸长量(累计伸长量)L0 L1 L2

实际伸长量＝(L2–L1)+2(L1–L0)＝L2+L1-2L0

预应力钢绞线的理论伸长量△L(mm)计算：

式中：PP—预应力筋的平均张拉力(N)

L—预应力筋长度；(mm)

Ap—预应力筋的截面积；(mm²)

Ep—预应力筋筋弹性模量。(N/mm²)

控制拉张以控制应力为主，测量伸长值为较核。当实测值与理论值相差较大于±6％时，应查明原因，及时处理后继续张拉。张拉完毕后。及时浇筑混凝土。浇筑前应抽查张拉应力，当发现应力值与允许值相差超过±3％时，应重拉。

步骤(4)中混凝土的浇筑分为以下几个部分：

(4.1)张拉完毕后，现场人员通知专职质检员现场验收，主要检查预埋件、钢筋数量和位置，检查钢绞线张拉是否满足要求、检查端头板是否变形等，验收合格后通知监理验收签发浇灌令。根据配合比浇筑设计强度等级砼，运输至龙门吊覆盖区域，然后采用龙门吊吊运浇筑砼；

(4.2)浇筑混凝土时注意观察钢模具各个部位的变形情况，如发现问题及时加固处理。严格按照混凝土振捣操作规程控制插点密度和振动时间，插入的间距为400mm～600mm梅花状布置，振动棒垂直插下直至表面气泡泛出完毕为止，肋部振动完成后再用平板式振动器对板面进行振捣。另外，振动时注意避让钢绞线和保证预埋件位置不发生偏移；

(4.3)浇筑砼的同时制作标养、同条件试块，同条件试块即试块与浇筑完的双T板砼结构同时蒸汽养护。

本实用新型所述实例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的保护范围。