预制格构梁二次锚索张拉型钢混凝土节点结构及施工方法与流程

本发明涉及预制格构梁护坡施工，具体涉及预制格构梁二次锚索张拉型钢混凝土节点结构及施工方法。

背景技术：

1、传统的建筑坡面、公路及铁路坡面采用格构梁支护时，一般都采用现浇钢筋混凝土。但采用现浇施工存在诸多问题：1、在坡面支设模板难度大，钢筋绑扎、模板支设需要大量工人，施工效率低；2、混凝土在浇筑振捣时易出现梁体振捣不密实、跑模等质量问题，从而导致格构梁出现滑塌现象，影响支护效果；3、现浇施工周期长，导致坡面处于裸露状态，增加了受雨水冲刷的几率，对边坡的稳定性极为不利。

2、在此背景下，预制格构梁技术因施工效率高、施工周期短等优点得到了快速发展。然而，预制格构梁施工过程中，其节点处理仍然存在以下问题：1、横梁与竖梁节点采用现浇设计，其达到强度后才能对坡面形成有效防护，边坡处于无支护裸露时间较长，存在一定的滑塌风险；2、接头部位采用钢筋进行绑扎，绑扎难度较大；3、现浇接头节点部位为薄弱环节，对锚索（杆）的施工也造成一定的影响，影响施工进度。

技术实现思路

1、本发明的目的在于针对现有护坡预制格构梁施工存在的问题，提出了一种预制格构梁二次锚索张拉型钢混凝土节点结构及施工方法。

2、为实现上述目的，本发明采用下述技术方案。

3、预制格构梁二次锚索张拉型钢混凝土节点结构，由预制格构梁及预留筋、型钢骨架、二次张拉锚索和叠合混凝土组成。

4、预制格构梁两侧设有阶梯接槎，阶梯接槎上层设有水平预留筋，阶梯接槎下层设有弯折预留筋和水平预留筋。

5、型钢骨架包括阶梯接槎下层的下部型钢骨架和阶梯接槎上层的上部型钢骨架，下部型钢骨架由方形底板、十字连接顶板、连接筒身和下部加劲肋板组成，上部型钢骨架由十字连接底板、受力顶板、连接筒身和上部加劲肋板组成；方形底板和十字连接顶板中心部位设有锚索孔，方形底板四角设有与弯折预留筋和水平预留筋长度相匹配的预留筋缺角，且十字连接顶板上还设有螺栓孔、灌浆孔和弯折钢筋预留孔；十字连接顶板四侧边板通过连接螺栓和相对应的螺栓孔固定于预制格构梁阶梯接槎层；十字连接底板设有与十字连接顶板一一对应的锚索孔、螺栓孔、灌浆孔和弯折钢筋预留孔，受力顶板上设有锚索孔和灌浆孔；下部加劲肋板和上部加劲肋板均匀设于连接筒身四周，并固接于上下端部。

6、二次张拉锚索设于上部型钢骨架上部，并于受力顶板上部设有锚垫板；二次张拉锚索在预制格构梁及型钢骨架安装后进行初次张拉，并在叠合混凝土浇筑后进行二次张拉。

7、叠合混凝土填充于预制格构梁叠合空腔与型钢骨架之间的空隙。

8、优选地，阶梯接槎上层高度为预制格构梁截面高度的1/3，阶梯接槎下层高度为预制格构梁截面高度的2/3，弯折预留筋位于预制格构梁截面中心线位置处。

9、优选地，十字叠合接头部位相邻预制格构梁阶梯接槎水平预留筋采用加长筋进行绑扎接长，形成整体。

10、优选地，十字连接顶板的中心正方形与方形底板尺寸相同。

11、优选地，灌浆孔由连通连接筒身内外的两个孔组成。

12、优选地，下部加劲肋板截面为倒梯形，短边固接于方形底板上，长边固接于十字连接顶板上；上部加劲肋板截面为正梯形，短边固接于受力顶板上，长边固接于十字连接底板上。

13、优选地，连接筒身为设于方形底板与十字连接顶板之间、十字连接底板与受力顶板之间的圆柱筒体，上部型钢骨架和下部型钢骨架内部的连接筒身内外侧均匀设有栓钉。

14、优选地，预制格构梁包括横梁和竖梁，竖梁顶部与坡顶梁连接，竖梁底部与坡底梁连接，且坡顶梁、坡底梁外侧分别设有坡顶汇水沟和坡底汇水沟；预制格构梁之间围成的区域为种植区，种植区从下至上依次设有砂浆垫层、种植土层和绿化植物。

15、优选地，预制格构梁二次锚索张拉现浇型钢混凝土节点结构的护坡施工方法，包括以下步骤：

16、s1、预制格构梁生产：在工厂预制两侧设有阶梯接槎）的预制格构梁。

17、s2、梁槽开挖：对边坡进行修整，并按照预制格构梁位置及尺寸进行梁槽开挖。

18、s3、预制格构梁安装：

19、s3.1、在开挖梁槽内进行砂浆垫层施工；

20、s3.2、将预制好的预制格构梁安装至砂浆垫层上方，左右横梁与上下竖梁之间预留方形叠合区域，并与预制格构梁阶梯接槎形成十字叠合接头；

21、s3.3、竖梁顶部伸入坡顶梁内部，竖梁底部伸入坡底梁内部。

22、s4、十字叠合接头下部型钢骨架安装：

23、s4.1、在方形底板和十字连接顶板中心部位钻设锚索孔，并在十字连接顶板上钻设螺栓孔、灌浆孔和弯折钢筋预留孔；

24、s4.2、将方形底板和十字连接顶板分别焊接在连接筒身上下两端，并在连接筒身四周均匀焊接下部加劲肋板，组成下部型钢骨架；

25、s4.3、将下部型钢骨架的方形底板固定在预制格构梁之间的方形叠合区域，预制格构梁弯折预留筋穿过相对应十字连接顶板弯折预留筋孔，十字连接顶板四侧边板搭接于预制格构梁阶梯接槎层上。

26、s5、十字叠合接头的上部型钢骨架安装：

27、s5.1、在十字连接底板中心部位钻设锚索孔、螺栓孔、灌浆孔和弯折钢筋预留孔；受力顶板上钻设相匹配的锚索孔和灌浆孔；

28、s5.2、将受力顶板和十字连接底板分别焊接在连接筒身上下两端，并在连接筒身四周均匀焊接上部加劲肋板，组成上部型钢骨架；

29、s5.3、将上部型钢骨架十字连接底板和下部型钢骨架十字连接顶板截面重合搭接，十字连接底板和十字连接顶板四侧边板通过连接螺栓固定于预制格构梁阶梯接槎层上。

30、s6、十字叠合接头部位钢筋绑扎：对十字叠合接头部位相邻预制格构梁阶梯接槎水平预留筋采用加长筋进行绑扎接长，形成整体。

31、s7、锚索施工及一次张拉：在十字叠合接头锚索孔位置钻设锚索安装孔，将锚索安装至锚索安装孔并注浆，通过锚垫板将锚索固定至上部型钢骨架顶部受力顶板上，进行一次张拉，张拉力为30%张拉设计值，使预制格构梁与锚索形成支护体系，并产生初步的锚固力。

32、s8、叠合混凝土浇筑：通过灌浆孔对预制格构竖梁与型钢骨架之间的空隙进行浇筑叠合混凝土，使左右格构横梁与上下格构竖梁形成整体。

33、s9、锚索二次张拉：对二次张拉锚索进行二次张拉，达到100%张拉设计值。

34、s10、回填及绿化：预制格构梁之间围成的种植区从下至上依次分层回填碎石层、种植土层，并于种植土层内进行绿化植物种植。

35、本发明涉及的技术方案，与传统技术相比的有益效果是：

36、1、预制格构梁预留筋与型钢骨架进行贯穿或弯折处理，并于型钢骨架内外侧焊接栓钉，有效提高预制格构梁与十字叠合接头部位的整体性；二次张拉锚索对型钢构件进行支挡，从而将预制格构梁、叠合接头、锚索形成整体护坡体系，护坡整体性强、稳定性好，格构梁不易滑塌。

37、2、张拉锚索在预制格构梁及型钢骨架安装后进行初次张拉，初次张拉后即可对边坡形成一定防护，大幅度减少边坡无支护裸露状态时间，有效保证了边坡施工过程中的安全性，减少施工过程中存在的风险。

38、3、在叠合混凝土浇筑后对锚索进行二次张拉，锚索能够与叠合混凝土有效结合，并对护坡形成完全防护。

39、4、格构梁及十字叠合接头施工不需要支设模板，型钢骨架安装至预制格构梁端部之间的叠合空腔内，安装速度快，且型钢骨架底部方形底板可保证骨架安装精度，有效提高施工效率和质量，并减少施工周期。

40、5、格构梁施工过程中仅接头部位需要进行钢筋绑扎工作，施工步骤大幅度减少，且预制构件外观质量好，格构梁最终成型质量好。

41、6、预制格构梁、型钢骨架均可工厂化、标准化、专业化生产，可根据护坡支护条件生产不同截面、尺寸的预制构件，适用范围广。