大跨度钢桁架中预应力弦管构造及其施工方法与流程

本发明涉及建筑施工技术领域，具体来说涉及一种大跨度钢桁架中预应力弦管构造及其施工方法。

背景技术：

如图1、图2所示，现有的机库入口大门处跨度为146m的门头钢桁架的下弦管5中心配置由69根高强低松弛镀锌钢绞线51组成的预应力束，预应力束外由套管52包裹，套管52在下弦钢管5重的位置由球节点处设置的环形隔板53固定。但是，存在下弦管5单段重量大、拼装难度大、69根钢绞线51一起穿管数量多易缠绕、重量大易损伤、套管间距大固定不牢、钢绞线51穿管受焊接质量影响大、钢绞线51未分组先后张拉互相干扰等问题。

技术实现要素：

鉴于上述情况，本发明提供一种大跨度钢桁架中预应力弦管构造及其施工方法，解决现有的钢桁架弦管构造中弦管单段重量大、拼装难度大、钢绞线数量多易缠绕、套管间距大固定不牢、钢绞线穿管受焊接质量影响大、钢绞线未分组先后张拉互相干扰等技术问题。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：提供一种大跨度钢桁架中预应力弦管构造，包括：

弦管，包括同轴固定的两个第一管段及同轴固定于两个所述第一管段的外端的第二管段，所述第二管段的长度大于所述第一管段的长度；

隔板，固定于两个所述第一管段的连接位置的两侧且所述隔板的边缘与所述第一管段的内壁面固定；

供钢绞线穿置的多个套管，多个所述套管位于所述弦管内，所述隔板上开设有供多个所述套管贯穿的多个穿孔，多个所述套管的长度方向与所述弦管的轴线平行。

本发明实施例中，大跨度钢桁架中包括拼接固定的多组预应力弦管构造，相邻所述预应力弦管构造之间的所述套管之间同轴固定，相邻所述预应力弦管构造之间的所述第二管段之间同轴固定。

本发明实施例中，相邻所述套管的外表面固定有内衬板，所述内衬板贴合固定于相邻所述套管的拼接缝的外表面。

本发明实施例中，所述内衬板的数量为多个，所述内衬板呈环形间隔固定于相邻所述套管的外表面。

本发明实施例中，所述套管的两端分别成形有倒角，所述倒角呈光滑内凹状。

本发明实施例中，所述第一管段的长度为1m。

本发明实施例中，所述第二管段的长度为2m。

本发明实施例中，所述钢绞线为无粘接镀锌钢绞线。

本发明另提供一种大跨度钢桁架中预应力弦管构造施工方法，包括以下步骤：

提供一个球节点及两个第一管段，所述球节点上开设有贯穿的孔洞，将所述球节点放线定位，并在两个所述第一管段内分别焊接隔板，所述隔板的边缘与所述第一管段的内壁面固定，所述隔板上开设有多个穿孔；

将两个所述第一管段同轴焊接，两个所述第一管段的焊接部位穿置于所述孔洞内，两个所述第一管段远离所述焊接部位的一端从所述孔洞穿出并与所述球节点固定；

提供两个第二管段，所述第二管段的长度大于所述第一管段的长度，将两个所述第二管段分别与两个所述第一管段同轴固定；

提供多根套管，将多根所述套管分别穿置于多个所述穿孔内。

本发明实施例中，还包括在进行相邻两个预应力弦管构造拼接时，先对两个所述预应力弦管构造中的所述套管进行固定，后对两个所述预应力弦管构造中的所述第二管段进行固定。

本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果：

(1)本发明通过深化和优化钢桁架中预应力弦管的长度，采用多分段、分小段”的施工方法，解决弦管单段重量大拼装难度大、工人劳动强度大的缺陷；通过对69根钢绞线地面穿管前的分束、套管设置及连接做法，解决了69根钢绞线一起穿管数量多易缠绕、重量大易损伤、钢绞线未分组先后张拉互相干扰等问题；隔板的设置有利于套管的固定，保证套管及钢绞线穿置的稳定性；通过加焊内衬板保证了套管之间连接的稳定性；通过对套管的两端进行倒角处理，避免了钢绞线穿管易损伤。

(2)本发明大跨度钢桁架中预应力弦管构造结构简单、安装便捷，适于普遍推广。

附图说明

图1是现有技术中弦管与隔板连接结构示意图。

图2是现有技术中钢绞线穿套管的结构示意图。

图3是本发明弦管与隔板连接结构示意图。

图4是本发明钢绞线穿套管的结构示意图。

图5是本发明套管与内衬板的连接结构示意图。

图6是本发明套管内壁面与外壁面的结构示意图。

附图标记与部件的对应关系如下：

现有技术：

下弦管5；钢绞线51；套管52；环形隔板53；

本发明：

弦管1；第一管段11；第二管段12；焊缝13；隔板2；套管3；第三管段31；内衬板32；钢绞线4；球节点6。

具体实施方式

为利于对本发明的了解，以下结合附图及实施例进行说明。

请参阅图3、图4所示，本发明提供一种大跨度钢桁架中预应力弦管构造，包括：弦管1、隔板2及供钢绞线4穿置的多个套管3，通过将钢绞线4分成多束并穿置于多个套管3内，有利于防止钢绞线4数量较多时相互缠绕、影响张拉，通过缩短弦管1的每段长度，使得弦管1的每段重量下降，解决每段弦管1的重量大、拼装焊接施工困难及隔板2在弦管1内与弦管焊接操作空间受限，质量无法保证的问题。

具体来说，如图3所示，所述弦管1包括同轴固定的两个第一管段11及同轴固定于两个所述第一管段11的外端的第二管段12，所述第二管段12的长度大于所述第一管段11的长度；优选地，第一管段11、第二管段12的长度为1m～2m，本发明实施例中，所述第一管段的长度为1m；所述第二管段的长度为2m，直径为500mm，壁厚为40mm，与现有技术中，每个管段均采用6m的长度相比，通过对钢管段采用“多分段，分小段”的方法显著缩短了管段的长度，减轻了管段的重量，降低了施工难度；第一管段11与第二管段12均为钢管，第一管段11与第二管段12之间通过焊接固定，如图2所示，焊缝为13。

如图3所示，所述隔板2固定于两个所述第一管段11的连接位置的两侧且所述隔板2的边缘与所述第一管段11的内壁面固定；所述隔板2的设置有利于与弦管1内的套管3进行定位；第一管段11采用较小的长度既能够减轻第一管段11的重量，也能方便在第一管段11内焊接隔板2；本发明实施例中，隔板2的厚度为20mm，隔板2的内侧与焊缝13之间的距离为100mm。

如图4所示，多个所述套管3位于所述弦管1内，所述隔板2上开设有供多个所述套管3贯穿的多个穿孔，多个所述套管3的长度方向与所述弦管1的轴线平行；本发明实施例中，所述套管3的长度为6m，所述套管3的直径为159mm，壁厚6mm，所述套管3的数量为三个。

优选地，如图5、图6所示，在进行预应力弦管构造的拼接时，为提高套管3的结构强度，还包括在套管3的外表面固定内衬板32，所述内衬板32贴合固定于相邻所述套管3的拼接缝的外表面。进一步地，所述内衬板32的数量为多个，所述内衬板32呈环形间隔固定于所述套管3的外表面；优选地，所述套管3的两端分别加工形成有倒角，所述倒角呈光滑内凹状，具体地，在进行两个套管3的固定时，先对两个套管3的端部进行点焊，然后再加内衬板32焊接固定，相邻所述套管3的拼接缝的内凹面呈光滑内凹状；通过对套管3的端部打磨可以防止穿钢绞线4的时候由于两段套管3的对接口有误差导致连接面不平、损伤钢绞线，点焊固定的时候也不容易由于焊接施工有焊瘤对穿钢绞线4产生损伤。

每束所述钢绞线4穿设于每个所述套管3内，使得当钢绞线4的数量较多时，仅将钢绞线穿入到一个套管3內容易造成钢绞线4之间相互缠绕，影响钢绞线4的张拉，通过将钢绞线4分成多束，并分别穿设到每个套管3内，使得一个套管3内的钢绞线4数量减少，每个套管3内钢绞线4的重量减小，有利于降低钢绞线4之间的缠绕概率，降低钢绞线4的张拉难度，方便钢绞线4的张拉，同时避免钢绞线4穿套管3时相互摩擦易造成损伤的问题。本发明实施例中，所述钢绞线4为无粘接镀锌钢绞线。

现有的钢桁架通常包括上弦管、下弦管及连接于上弦管与下弦管之间的腹杆，本发明图3中示出了钢桁架的下弦管及与下弦管连接的腹杆(图3中与球节点6上部固定的两根杆)，沿着下弦管的长度方向上通常设置有多组腹杆，本发明钢桁架结构中在腹杆与下弦管的连接位置均可以设置所述弦管构造，即，在下弦管与腹杆的连接位置设置两根第一管段11并在两根第一管段11的外端设置拼接连接的第二管段12，第二管段12的长度大于第一管段11的长度，第一管段11采用较小的长度能够方便隔板2焊接于其内，并减轻第一管段11的重量；两个第一管段11的拼接缝的两侧设有用于固定套管3的隔板2，有利于提高套管3的连接稳定性。

以上具体说明了本发明大跨度钢桁架中预应力弦管构造，以下说明其施工方法，包括以下步骤：

如图3所示，提供一个球节点6及两个第一管段11，所述球节点6上开设有贯穿的孔洞，将所述球节点6放线定位，并在两个所述第一管段11内分别焊接隔板2，所述隔板2的边缘与所述第一管段11的内壁面固定，所述隔板2上开设有多个穿孔；

将两个所述第一管段11同轴焊接，两个所述第一管段11的焊接部位穿置于所述孔洞内，两个所述第一管段11远离所述焊接部位的一端从所述孔洞穿出并与所述球节点6固定；

提供两个第二管段12，所述第二管段12的长度大于所述第一管段11的长度，将两个所述第二管段12分别与两个所述第一管段11同轴固定；

提供多根套管3，将多根所述套管3分别穿置于多个所述穿孔内。

本发明实施例中，在大跨度钢桁架施工中，通过重复上述步骤至施工形成多组预应力弦管构造；将多组所述预应力弦管构造拼接形成钢桁架预应力弦管，进一步地，如图5、图6所示，相邻的预应力弦管构造之间焊接固定，相邻的套管3之间通过加衬板32焊接固定，加衬板32焊接在相邻两个套管3的拼接缝的外表面，且相邻两个套管3的拼接缝的内表面打磨成光滑内凹状，有利于防止在穿钢绞线4时造成钢绞线4损伤；在进行相邻两个预应力弦管构造拼接时，先对两个所述预应力弦管构造中的所述套管3进行固定，后对两个所述预应力弦管构造中的所述第二管段12进行固定，以提高施工的便捷性。

当所有的预应力弦管构造拼接完成时，最后进行钢绞线4的穿置。以上结合附图及实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。