箱梁顶板预留孔洞封锚结构的施工方法与流程

本发明涉及一种现场施工方便、模板支设质量好、混凝土浇筑施工效率高、对箱梁损伤小，并可有效保护施工环境的箱梁顶板预留孔洞封锚结构的施工方法，属于桥梁工程领域，适用于箱梁顶板预留孔洞封锚施工。

背景技术：

在混凝土箱梁进行施工时，为满足箱梁内预应力钢筋张拉的需要，通常会在箱梁顶板内预留孔洞，作为施工设备进出的通道。在进行预留孔洞封闭施工时，常存在混凝土漏浆、预留孔洞封闭不严、现场施工难度大等问题，严重影响箱梁顶板整体结构质量。

现有技术中已有一种用于现浇箱梁顶板预留孔施工的方法，其特征在于制备悬吊模板，悬吊模板包括矩形模板，在模板的四角处分别开有一个吊孔，每个吊孔的轴线与相邻的两条边线分别距离1～2cm，在矩形模板每侧的吊孔与模板相应边线之间并且平行于相应边线分别粘有作为止水带的双面胶条；将两个u形吊丝的两侧竖直端分别穿过模板每个长边侧的两个吊孔，通过两个u形吊丝将悬吊模板吊装固定在现浇箱梁顶板预留孔处的现浇箱梁顶板钢筋网上，并通过双面胶条将悬吊模板的模板粘接固定在现浇箱梁顶板的底壁上；洒水使模板和顶板混凝土润湿；用混凝土泵车将混凝土泵送到预留孔位置。该施工技术在一定程度上解决了箱梁顶板封闭施工问题，但是预留孔洞结构与箱梁顶板接缝处的抗剪强度有待提高、防水密闭性较差，且不涉及封锚悬吊操作平台布设问题。

综上所述，现有施工方法在适宜的工况取得了较好的效果，但在提升结构整体性、降低施工难度等方面尚存不足。鉴于此，为提升现场施工质量和效率，目前亟待发明一种现场施工方便、模板支设质量好、混凝土浇筑施工效率高、对箱梁损伤小，并可有效保护施工环境的箱梁顶板预留孔洞封锚结构的施工方法。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种不但可以提升现场施工质量和施工结构的整体性，而且可以改善吊装定位的难度，还可以提升混凝土浇筑施工质量的箱梁顶板预留孔洞封锚结构的施工方法。

为实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：

一种箱梁顶板预留孔洞封锚结构的施工方法，其特征在于包括以下施工步骤：

1)外层补强管及预留锚槽设置：在箱梁上设置预留锚槽，并在预留锚槽内预设内置锚具和连接榫槽；在箱梁的预留锚槽部位预设外层补强管，并在外层补强管的外侧设置管外连接筋和管侧防水体，内侧设置上层弹筋和下层弹筋，底端设置管底连接体；

2)封锚悬吊操作平台布设：箱梁混凝土浇筑完成并形成强度后，在箱梁上依次设置第一压力分散板、竖向承载墩和横向承载梁，并在横向承载梁上设置挂柱转动孔和爬梯转动轮；爬梯转动轮与可伸缩爬梯和爬梯控制绳连接；将侧面悬挂柱与承载底梁、横向撑杆连接牢固后，在侧面悬挂柱与承载底梁之间设置斜向拉筋，在承载底梁上铺设平台底板；在横向撑杆上设置横向控制螺栓和压力转换铰，使压力转换铰与第二压力分散板连接；在承载底梁的另一端设置竖向撑杆；在竖向撑杆的内侧设置防护网，顶端部设置第三压力分散板；将侧面悬挂柱穿过挂柱转动孔后，使限位抱箍与滑移限位体相接，控制平台底板的高程；自横向承载梁向外层补强管内穿设锚固拉筋，并在锚固拉筋与横向承载梁和预留锚槽相接处分别设置拉筋锚固栓和拉筋锚固板；转动侧面悬挂柱顶端部的转动手柄，将平台底板转动至预留锚槽下部后，使第二压力分散板和第三压力分散板与箱梁无缝接触；

3)锚索张拉：在外层补强管部位的箱梁上布设撑架底梁和吊链提拉装置，并在撑架底梁上依次设置撑架立柱和撑架顶板；在撑架顶板的上表面设置顶部导向铰，下表面设置辅助定位杆，并在辅助定位杆的下端部设置连接横梁；在连接横梁上设置紧固栓定位板和吊链紧固栓；内置吊链一端与吊链提拉装置连接，另一端依次穿过顶部导向铰和吊链紧固栓后，与吊装平衡板连接；吊装平衡板与内置吊链的伸出端、预留锚槽内的留置锚栓连接；将锚索穿设至设定位置后，将与千斤顶抱箍连接完成的张拉千斤顶吊至吊装平衡板的下部，并通过吊装调节杆调整张拉千斤顶的空间位置；

4)内层套管及防水帽板设置：将内层套管穿设于外层补强管的内侧，并与上层弹筋和下层弹筋接触；使内层套管底端的连接螺栓与内置注浆管连接后，先将防水帽板套于内置注浆管的伸出端，再设置顶部承压体；在防水帽板与顶部承压体之间设置顶压调节杆，与箱梁相接处设置防水垫板，与内置注浆管之间设置防水密闭环；

5)槽底封模布设：将连接挂杆与管底连接体连接牢固后，使连接挂杆穿过槽底封模的密闭套环孔洞，在连接挂杆的外侧端部设置模底连接块和紧固螺栓；将可调观测管自槽底封模穿设于预留锚槽内，在可调观测管的外侧端部设置模底连接块、撑杆限位板和限位撑杆，并使限位撑杆与可调观测管外侧的杆侧限位隼相接，限定可调观测管的位置；在箱梁的外侧设置梁底连接筋，并在梁底连接筋的端部设置转动限位板，在转动限位板与槽底封模之间设置模板紧固栓；在槽底封模的下表面设置表面振捣器；

6)预留锚槽混凝土浇筑：校核紧固螺栓和模板紧固栓的紧固质量，以及槽底封模与箱梁的密闭性，通过内置注浆管向预留锚槽内浇筑混凝土，并通过可调观测管观测混凝土的密实度，通过表面振捣器对混凝土进行振捣密实；当可调观测管内有浆液溢出时，解除限位撑杆对可调观测管的约束，取出可调观测管，再停止混凝土灌注。

进一步地，步骤1)所述内置锚具的外侧沿环向设置锚具连接筋。

步骤2)所述竖向承载墩采用钢管或型钢轧制而成，与第一压力分散板和横向承载梁垂直焊接连接；所述斜向拉筋与侧面悬挂柱和承载底梁焊接连接或通过螺栓连接；所述转动手柄采用钢管或型钢轧制而成，转动手柄的转动力来源可为人力或机械。

步骤3)所述辅助定位杆由螺杆与螺栓组合而成，可通过螺栓调整螺杆的长度；所述吊链紧固栓沿紧固栓定位板高度方向设置2～3排，与紧固栓定位板焊接连接，与内置吊链通过螺栓连接。

步骤1)和步骤4)所述上层弹筋和下层弹筋采用弹性钢片，一端与外层补强管粘贴连接或焊接连接，另一端不受约束。

步骤5)所述可调观测管采用钢管或pvc管，在可调观测管的插入段顶部设置浆液连接孔。

本发明具有以下的特点和有益效果

(1)本发明顶板外层补强管与箱梁连接强度高，并可有效解决接缝渗水问题和混凝土密实度底的问题；同时，本发明通过设置内层套管，降低混凝土灌注施工的难度。

(2)本发明封锚结构的槽底封模定位精度高，新浇筑混凝土与旧混凝土的连接强度高；另外，本发明可通过可调观测管动态控制混凝土的灌注密实度。

(3)本发明对内置吊链的张拉、紧固控制精度高，可有效解决内置吊链松动的问题；同时，本发明可通过吊装平衡板对张拉千斤顶的空间位置进行精确控制，降低了张拉千斤顶定位的难度。

(4)本发明封锚悬吊操作平台的承载能力高、现场安装方便、安全性高；可伸缩爬梯的设置可降低操作人员进出的难度。

附图说明

图1是本发明箱梁顶板预留孔洞封锚施工流程图；

图2是图1封锚悬吊操作平台示意图；

图3是图1锚索张拉施工结构示意图；

图4是图1外层补强管及内侧套管布设结构示意图；

图5是图1槽底封模施工结构示意图；

图6是图5可调观测管与槽底封模连接结构示意图。

图中：1-箱梁；2-外层补强管；3-预留锚槽；4-内置锚具；5-连接榫槽；6-管外连接筋；7-管侧防水体；8-上层弹筋；9-下层弹筋；10-管底连接体；11-第一压力分散板；12-竖向承载墩；13-横向承载梁；14-挂柱转动孔；15-爬梯转动轮；16-可伸缩爬梯；17-爬梯控制绳；18-侧面悬挂柱；19-承载底梁；20-平台底板；21-横向撑杆；22-斜向拉筋；23-横向控制螺栓；24-压力转换铰；25-第二压力分散板；26-竖向撑杆；27-防护网；28-第三压力分散板；29-限位抱箍；30-滑移限位体；31-锚固拉筋；32-拉筋锚固栓；33-拉筋锚固板；34-转动手柄；35-锚索；36-撑架底梁；37-吊链提拉装置；38-撑架立柱；39-撑架顶板；40-顶部导向铰；41-辅助定位杆；42-连接横梁；43-紧固栓定位板；44-吊链紧固栓；45-吊装平衡板；46-留置锚栓；47-千斤顶抱箍；48-张拉千斤顶；49吊装调节杆；50-内层套管；51-防水帽板；52-连接螺栓；53-内置注浆管；54-顶部承压体；55-顶压调节杆；56-防水垫板；57-防水密闭环；58-槽底封模；59-连接挂杆；60-密闭套环；61-模底连接块；62-紧固螺栓；63-可调观测管；64-撑杆限位板；65-限位撑杆；66-杆侧限位隼；67-梁底连接筋；68-转动限位板；69-模板紧固栓；70-表面振捣器；71-锚具连接筋；72-内置吊链；73-浆液连接孔。

具体实施方式

预应力张拉施工技术要求、现场吊装施工技术要求、混凝土配合比设计及浇筑施工技术要求、封锚悬吊操作平台制作及安装施工技术要求等，本实施方式中不再赘述，重点阐述本发明涉及方法的实施方式。

图1是本发明箱梁顶板预留孔洞封锚施工流程图，参照图1所示，箱梁顶板预留孔洞封锚结构及施工方法，包括以下施工步骤：

1)外层补强管2及预留锚槽3设置：在箱梁1上设置预留锚槽3，并在预留锚槽3内预设内置锚具4和连接榫槽5；在箱梁1的预留锚槽3部位预设外层补强管2，并在外层补强管2的外侧设置管外连接筋6和管侧防水体7，内侧设置上层弹筋8和下层弹筋9，底端设置管底连接体10；

2)封锚悬吊操作平台布设：在箱梁1上依次设置第一压力分散板11、竖向承载墩12和横向承载梁13，并在横向承载梁13上设置挂柱转动孔14和爬梯转动轮15；爬梯转动轮15与可伸缩爬梯16和爬梯控制绳17连接；将侧面悬挂柱18与承载底梁19、横向撑杆21连接牢固后，在侧面悬挂柱18与承载底梁19之间设置斜向拉筋22，在承载底梁19上铺设平台底板20；在横向撑杆21上设置横向控制螺栓23和压力转换铰24，使压力转换铰24与第二压力分散板25连接；在承载底梁19的另一端设置竖向撑杆26；在竖向撑杆26的内侧设置防护网27，顶端部设置第三压力分散板28；将侧面悬挂柱18穿过挂柱转动孔14后，使限位抱箍29与滑移限位体30相接，控制平台底板20的高程；自横向承载梁13向外层补强管2内穿设锚固拉筋31，并在锚固拉筋31与横向承载梁13和预留锚槽3相接处分别设置拉筋锚固栓32和拉筋锚固板33；转动侧面悬挂柱18顶端部的转动手柄34，将平台底板20转动至预留锚槽3下部后，使第二压力分散板25和第三压力分散板28与箱梁1无缝接触；

3)锚索35张拉：在外层补强管2部位的箱梁1上布设撑架底梁36和吊链提拉装置37，并在撑架底梁36上依次设置撑架立柱38和撑架顶板39；在撑架顶板39的上表面设置顶部导向铰40，下表面设置辅助定位杆41，并在辅助定位杆41的下端部设置连接横梁42；在连接横梁42上设置紧固栓定位板43和吊链紧固栓44；内置吊链72一端与吊链提拉装置37连接，另一端依次穿过顶部导向铰40和吊链紧固栓44后，与吊装平衡板45连接；吊装平衡板45与内置吊链72的伸出端、预留锚槽3内的留置锚栓46连接；将锚索35穿设至设定位置后，将与千斤顶抱箍47连接完成的张拉千斤顶48吊至吊装平衡板45的下部，并通过吊装调节杆49调整张拉千斤顶48的空间位置；

4)内层套管50及防水帽板51设置：箱梁1混凝土浇筑完成并形成强度后，将内层套管50穿设于外层补强管2的内侧，并与上层弹筋8和下层弹筋9接触；使内层套管50底端的连接螺栓52与内置注浆管53连接后，先将防水帽板51套于内置注浆管53的伸出端，再设置顶部承压体54；在防水帽板51与顶部承压体54之间设置顶压调节杆55，与箱梁1相接处设置防水垫板56，与内置注浆管53之间设置防水密闭环57；

5)槽底封模58布设：将连接挂杆59与管底连接体10连接牢固后，使连接挂杆59穿过槽底封模58的密闭套环60孔洞，在连接挂杆59的外侧端部设置模底连接块61和紧固螺栓62；将可调观测管63自槽底封模58穿设于预留锚槽3内，在可调观测管63的外侧端部设置模底连接块61、撑杆限位板64和限位撑杆65，并使限位撑杆65与可调观测管63外侧的杆侧限位隼66相接，限定可调观测管63的位置；在箱梁1的外侧设置梁底连接筋67，并在梁底连接筋67的端部设置转动限位板68，在转动限位板68与槽底封模58之间设置模板紧固栓69；在槽底封模58的下表面设置表面振捣器70；

6)预留锚槽3混凝土浇筑：校核紧固螺栓62和模板紧固栓69的紧固质量，以及槽底封模58与箱梁1的密闭性，通过内置注浆管53向预留锚槽3内浇筑混凝土，并通过可调观测管63观测混凝土的密实度，通过表面振捣器70对混凝土进行振捣密实；当可调观测管63内有浆液溢出时，解除限位撑杆65对可调观测管63的约束，取出可调观测管63，再停止混凝土灌注。

图2是图1封锚悬吊操作平台示意图，图3是图1锚索张拉施工结构示意图，图4是图1外层补强管及内侧套管布设结构示意图，图5是图1槽底封模施工结构示意图，图6是图5可调观测管与槽底封模连接结构示意图。参照图2-图6所示，本发明涉及箱顶板预留孔洞封锚结构及施工方法，其特征在于在箱梁1的预留锚槽3部位预设外层补强管2和内层套管50，并在外层补强管2的外侧设置管外连接筋6和管侧防水体7，内侧设置上层弹筋8和下层弹筋9；在横向承载梁13上设置可伸缩爬梯16；自横向承载梁13向外层补强管2内穿设锚固拉筋31，并使第二压力分散板25和第三压力分散板28与箱梁1接触；内置吊链72一端与吊链提拉装置37连接，另一端与吊装平衡板45连接，通过吊装调节杆49调整张拉千斤顶48的空间位置；在内层套管50顶部设置防水帽板51和顶部承压体54；通过连接挂杆59和转动限位板68限定槽底封模58的位置，通过可调观测管63观测混凝土的密实度。

箱梁1为现浇钢筋混凝土结构，混凝土强度等级为c50。

外层补强管2采用直径为100mm、壁厚为1mm的。

预留锚槽3深度的为20cm、宽度为40cm。

内置锚具4为预应力锚索夹具，与锚索35相匹配；锚索35采用钢绞线直径为21.6mm的钢绞线。

连接榫槽5深度为3cm，宽度为6cm。

管外连接筋6采用直径为18mm的螺纹钢筋，长度为20cm。

管侧防水体7采用橡胶板切割而成，与外层补强管2粘贴连接。

上层弹筋8和下层弹筋9采用弹性钢片，长度为6cm，一端与外层补强管2粘贴连接。

管底连接体10采用厚度为1mm的钢板轧制而成，平面尺寸为5cm×5cm，与外层补强管2焊接连接。

第一压力分散板11采用厚度为5mm的钢板切割而成。

竖向承载墩12采用规格为200×200×8×12的h型钢轧制而成。

横向承载梁13采用规格为150×150×7×10的h型钢轧制而成。

挂柱转动孔14孔径为120mm。

爬梯转动轮15采用6寸镀锌钢滑轮。

可伸缩爬梯16采用钢绞线与钢板组合而成，钢板宽度为10cm、厚度为2cm，相邻钢板的间距为50cm。

爬梯控制绳17采用涤纶材料吊装绳。

侧面悬挂柱18采用直径为100mm的钢管切割而成。

承载底梁19采用规格为150×150×7×10的h型钢轧制而成。

平台底板20采用厚度为1mm的钢板切割而成。

横向撑杆22采用直径为20mm的钢筋制成。

斜向拉筋21采用直径60mm的钢管切割而成。

横向控制螺栓23采用内径为60mm的铸铁螺栓。

压力转换铰24采用万向转动铰，直径为60mm。

第二压力分散板25和第三压力分散板28均采用厚度为1mm的钢板。

竖向撑杆26采用直径60mm的钢管切割而成。

防护网27采用镀锌菱形网。

限位抱箍29采用内径为60mm的钢制抱箍。

滑移限位体30采用厚度为2mm的钢板切割而成，与钢筋切割而成，与侧面悬挂柱18焊接连接。

锚固拉筋31采用直径30mm的螺杆。

拉筋锚固栓32与锚固拉筋31相匹配的内径为30mm的螺栓。

拉筋锚固板33采用厚度为10mm的钢板，与锚固拉筋31焊接连接。

转动手柄34采用直径为30mm的钢管轧制而成，与侧面悬挂柱18焊接连接。

撑架底梁36采用厚度为2mm的钢板轧制而成，其宽度为40cm。

吊链提拉装置37采用380v牵引电机。

撑架立柱38采用规格为200×200×8×12的h型钢轧制而成。

撑架顶板39采用厚度为2mm的钢板，与撑架立柱38垂直焊接连接。

顶部导向铰40采用4寸钢滑轮。

辅助定位杆41由螺杆与螺栓组合而成，可通过螺栓调整螺杆的长度，其螺杆直径为30mm。

连接横梁42采用厚度为2mm的钢板轧制而成，其宽度为10cm，长度为20cm。

紧固栓定位板43采用厚度为1mm的钢板轧制而成，其宽度为6cm。

吊链紧固栓44沿紧固栓定位板43高度方向设置2排，与紧固栓定位板43焊接连接，与内置吊链72通过螺栓连接。

吊装平衡板45采用厚度为2mm的钢板轧制而成，其宽度为20cm，长度为40cm。

留置锚栓46采用直径为32mm的螺纹钢筋，长度为30cm。

千斤顶抱箍47采用厚度1mm、宽6cm的钢板轧制而成。

张拉千斤顶48采用行程为200mm、拉拔力为90t的ycw系列穿心式千斤顶。

吊装调节杆49采用直径为22m的螺杆。

内层套管50采用直径为60mm的钢管。

防水帽板51采用厚度为2mm的钢板轧制而成。

连接螺栓52采用内径为50mm的螺栓。

内置注浆管53采用外径为50mm的钢管。

顶部承压体54采用厚度为2mm的钢板轧制而成，平面尺寸为20×20cm。

顶压调节杆55采用直径为22mm的螺栓。

防水垫板56和防水密闭环57均采用厚度为1cm的橡胶板切割而成。

槽底封模58采用厚度为6mm的铝合金模板。

连接挂杆59采用直径为10mm的光面钢筋轧制而成，与管底连接体10焊接连接。

密闭套环60采用内径为10mm的塑料套环。

模底连接块61采用厚度为2mm的钢板切割而成，横断面呈直角三角形。

紧固螺栓62采用内径为10mm的螺栓。

可调观测管63采用直径为30mm的铝管，在可调观测管63插入段的顶部设置浆液连接孔73，浆液连接孔73的宽度为2cm、长度为5cm。

撑杆限位板64和转动限位板68均采用厚度为2mm的钢板轧制而成。

限位撑杆65采用厚度为1mm、宽度为6cm的钢板。

杆侧限位隼66采用直径为10mm的栓钉。

梁底连接筋67采用直径为32mm的钢筋。

模板紧固栓69采用直径为18mm的钢筋。

表面振捣器70采用380v混凝土振捣器。

锚具连接筋71采用直径12mm的螺纹钢筋。

内置吊链72采用g80级起重链条。