一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，包括供底板成型模板安装的混凝土台座和两个分别搭设在混凝土台座左右两侧的定位支架；波形钢腹板预应力混凝土工字梁由混凝土底板、混凝土顶板和连接于混凝土底板与混凝土顶板之间的波形钢腹板组成，混凝土台座的宽度不小于混凝土底板的宽度；定位支架的高度低于混凝土顶板的底部高度，定位支架包括支撑架和多个对波形钢腹板定位的定位杆，多个定位杆沿混凝土台座的长度方向由前至后进行布设，多个定位杆均安装在支撑架上且其均位于支撑架内侧。本实用新型结构简单、设计合理且施工方便、施工效果好，采用预制台座与定位支架相配合完成梁体预制，能有效保证预制梁体的质量。
【专利说明】一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构
【技术领域】
[0001]本实用新型属于桥梁施工【技术领域】，具体涉及一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构。
【背景技术】
[0002]波形钢腹板预应力混凝土组合梁是一种新型的钢-混凝土组合结构，其最主要特点是在传统混凝土箱梁或工字梁中用波形钢腹板代替混凝土腹板，大幅度减轻了梁体自重。波形钢腹板预应力混凝土组合梁充分利用了混凝土抗压、波形钢腹板抗剪屈服强度高的优点，有效地将钢与混凝土两种材料结合起来，提高了材料的使用效率，是一种经济、合理、高效的结构形式。波形钢腹板预应力混凝土组合梁主要有现浇和预制安装两种施工方法，目前主要采用的是现浇施工方法。采用预制安装施工方法施工时，在预制厂标准化预制波形钢腹板，并在预制场完成波形钢腹板预应力混凝土组合梁的预制过程，因而梁体的施工质量能得到较好地保证。但目前波形钢腹板预应力混凝土组合梁的预制技术还不够成熟，比如在波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制过程中，因梁体宽度小、腹板数量多，尤其是随着预制梁跨径的不断增大，预制施工难度非常大，且预制成型的梁体质量不易保证。综上，现如今缺少一种结构简单、设计合理且施工方便、施工效果好的波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，能简便、快速且高质量完成波形钢腹板预应力混凝土工字梁的预制过程。
实用新型内容
[0003]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其结构简单、设计合理且施工方便、施工效果好，采用预制台座与定位支架相配合完成梁体预制，能有效保证预制梁体的质量。
[0004]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征在于:包括供底板成型模板安装的混凝土台座和两个分别搭设在混凝土台座左右两侧的定位支架，所述混凝土台座呈水平布设；所述混凝土台座的长度不小于所预制波形钢腹板预应力混凝土工字梁的纵向长度，所述波形钢腹板预应力混凝土工字梁由混凝土底板、位于混凝土底板上方的混凝土顶板和连接于混凝土底板与混凝土顶板之间的波形钢腹板组成，所述混凝土台座的宽度不小于混凝土底板的宽度；所述定位支架的高度低于混凝土顶板的底部高度，所述定位支架包括由多根杆件拼装而成的支撑架和多个对波形钢腹板进行定位的定位杆，多个所述定位杆沿混凝土台座的长度方向由前至后进行布设，多个所述定位杆均安装在所述支撑架上且其均位于所述支撑架内侧。
[0005]上述一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征是:所述定位杆包括外端固定在所述支撑架上的水平杆和安装在所述水平杆内端的顶头，所述顶头支顶在波形钢腹板的侧壁上；所述混凝土台座的左右两侧上部均预埋有一道角铁，所述角铁沿混凝土台座的长度方向由前至后布设。
[0006]上述一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征是:还包括对混凝土底板进行施工成型的底板成型模板，所述底板成型模板包括平铺在混凝土台座上的底模板和安装在底模板上的侧模板，所述底模板为钢板；所述混凝土台座上设置有多个膨胀螺栓，所述膨胀螺栓顶端与底模板之间以焊接方式固定连接。
[0007]上述一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征是:所述底模板与混凝土台座之间铺有一层细砂，所述混凝土台座上表面的预拱度与所预制波形钢腹板预应力混凝土工字梁的预拱度相同；所述混凝土台座布设在混凝土垫层上，所述混凝土台座的四周外侧设置有多个对侧模板进行限位的限位件，所述限位件固定在混凝土垫层上。
[0008]上述一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征是:两个所述定位支架上还搭设有钢腹板定位参考架，所述钢腹板定位参考架位于混凝土台座正上方且其高度高于波形钢腹板的顶部高度，所述钢腹板安装参考架包括两根纵向定位参考杆和多根由前至后布设在两根所述纵向定位参考杆上的横向定位参考杆，两根所述纵向定位参考杆均沿混凝土台座的长度方向布设且其长度与混凝土台座的长度相同，多根所述横向定位参考杆均与所述纵向定位参考杆呈垂直布设；两根所述纵向定位参考杆布设在波形钢腹板的上方左右两侧。
[0009]上述一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征是:还包括对混凝土顶板进行施工成型的顶板成型模板；两个所述定位支架上均安装有对所述顶板成型模板进行支撑的临时支撑体系，所述临时支撑体系由多根布设在所述支撑架上的方木组装--? 。
[0010]上述一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征是:两个所述定位支架的内侧均设置有多个对波形钢腹板的位置进行调整的钢腹板位置调节机构，多个所述钢腹板位置调节机构沿混凝土台座的长度方向由前至后布设。
[0011]上述一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征是:所述波形钢腹板与混凝土顶板之间通过顶部连接件进行连接，所述顶部连接件为开孔钢板连接件且其焊接在波形钢腹板顶部；所述开孔钢板连接件上沿长度方向由前至后开有多个第一通孔；
[0012]所述钢腹板位置调节机构包括安装在所述支撑架上的托板和放置于托板上的调节杆，所述调节杆的一端伸入至开孔钢板连接件上所开的第一通孔内且其另一端放置于托板上。
[0013]上述一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征是:所述支撑架为钢管支架，所述钢管支架包括多根竖向钢管和多个由下至上固定在多根所述竖向钢管上的水平连接架，多根所述竖向钢管分M排N列布设，其中M和N均为正整数且二者均不小于2 ;所述水平连接架包括M根分别连接于M排所述竖向钢管上的横向钢管和N根分别连接于N列所述竖向钢管上的纵向钢管；
[0014]N列所述竖向钢管均沿混凝土台座的长度方向由前至后布设，N列所述竖向钢管中靠近混凝土台座的一列竖向钢管为内侧钢管，每根所述内侧钢管上均安装有一个所述钢腹板位置调节机构。
[0015]上述一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征是:所述混凝土台座内配置有一层第一钢筋网片，所述第一钢筋网片的长度与混凝土台座的长度相同且其呈水平布设；所述混凝土台座的横截面为长方形，所述混凝土台座由前后两个加宽段和连接于两个所述加宽段之间的中部座体组成，两个所述加宽段的宽度相同且其宽度大于中部座体的宽度；两个所述加宽段内增设有一层第二钢筋网片，所述第二钢筋网片的长度与加宽段的长度相同且其呈水平布设；所述第二钢筋网片位于所述第一钢筋网片的上方或下方。
[0016]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0017]1、所采用的预制台座结构简单、施工方便且投入成本较低。
[0018]2、所采用的预制台座结构合计合理且使用效果好，通过在台座两侧设置角铁与在台座中部布设膨胀螺栓，使得底板成型模板中底模板的安装质量得到有效保证，并且底模板固定牢靠，在梁体预制过程中不会产生移位和变形，因而所采用的预制台座能为波形钢腹板预应力混凝土工字梁的预制过程提供一个平稳、可靠的平台，能有效提高预制成型的梁体质量。
[0019]3、底板成型模板的侧模板与顶板成型模板支立方便、定位准确，并且拆装简便，因而能有效保证混凝土底板与混凝土顶板的施工质量。
[0020]4、所采用的定位支架搭设方便、投入成本较低且使用效果好，实用价值高，定位支架上设置有钢腹板定位参考架、多个定位杆和多个钢腹板位置调节机构，通过钢腹板定位参考架对波形钢腹板的横向位置和高度进行准确控制，同时将波形钢腹板两侧所设置的定位杆作为横向支撑，控制波形钢腹板的稳定性和垂直度，因而能有效保证波形钢腹板的定位准确、线性顺直。另外，通过定位支架能大幅降低波形钢腹板的安装难度，对任一个钢腹板节段进行安装时，先将当前所安装钢腹板节段吊装至所述底板钢筋骨架上方，并采用钢腹板位置调节机构对吊装到位的钢腹板节段的位置进行调整，且调整到位后，通过定位杆对当前所安装钢腹板节段进行定位，并将当前所安装钢腹板节段与其相邻的已安装完成的钢腹板节段紧固连接；同时，采用钢腹板位置调节机构对吊装到位的钢腹板节段的位置进行调整时，参照钢腹板定位参考架进行调整，实际操作非常简便。
[0021]5、所采用的预制工艺步骤简单、实现方便且施工工期短、施工质量易于保证，采用预制台座与定位支架相配合完成梁体预制，采用预制场集中预制，具体预制过程如下:先在工厂对波形钢腹板进行分段轧制，并在制梁场地施工制梁台座，制梁台座台座上铺设薄钢板作为底模板；之后，在制梁台座上绑扎底板钢筋骨架，并安装预应力孔道预留用的波纹管；随后，在制梁台座两侧搭设定位支架；然后，利用所搭设的定位支架对波形钢腹板进行现场拼接；待波形钢腹板安装完成后，再浇筑顶板和顶板混凝土 ；最后，进行底板内体内索张拉。由于钢结构加工工作在工厂进行，节约了大量的时间，现场可以集中预制，速度较快，节省大量的人工，模板等周转材料使用数量少，可以节约较多的成本。
[0022]6、预制成型的波形钢腹板预应力混凝土工字梁施工质量好且力学性能优良，波纹钢腹板与混凝土底板和混凝土顶板之间以及波纹钢腹板与横梁和横隔板之间连接可靠。波形钢腹板预应力混凝土工字梁由混凝土顶板、混凝土底板与作为腹板的波形钢腹板通过连接件结合起来，再将相邻波形钢腹板预应力混凝土工字梁的顶板、底板、横隔板和横梁连接构成箱型整体，配以预应力系统的组合箱梁结构，具有适用范围广、施工速度快、结构美观、应用推广价值较高等特点。采用波形钢腹板结构形式能有效减轻预应力混凝土箱梁桥重量，由于波形钢腹板因其在轴向为折叠状板，当受到轴向预压力作用时，能自由伸缩。因此对上、下翼板变形不产生约束作用，从而避免了由于腹板的约束作用而造成的有效预应力的损失。
[0023]7、能大幅简化波形钢腹板预应力混凝土组合梁的施工工艺，施工工期短、施工质量高，将以前通过搭设支架现浇的施工工艺改为桥下预制、安装，再通过简支到连续体系转换的装配式施工工艺，采用波形钢腹板结构，解决了大跨度梁体自重较大的弊端，能够满足大跨度桥梁施工质量，达到节省工期、节约成本的目的，采用波形钢腹板结构，恰当地利用了钢与混凝土的优点，提高了结构的稳定性、强度及材料的使用效率，减轻了主梁自重，且外形美观，抗震性能好。
[0024]8、推广应用前景广泛，由波形钢腹板预应力混凝土组合梁施工成型的波形钢腹板预应力混凝土组合箱梁，特别适合于中、大跨径的连续梁桥。
[0025]综上所述，本实用新型结构简单、设计合理且施工方便、施工效果好，采用预制台座与定位支架相配合完成梁体预制，能有效保证预制梁体的质量，并能简便、快速且高质量完成波形钢腹板预应力混凝土工字梁的预制过程。
[0026]下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。
【专利附图】
【附图说明】
[0027]图1为本实用新型所采用预制台座的结构示意图。
[0028]图2为本实用新型所采用预制台座的横断面结构示意图。
[0029]图3为本实用新型所采用底板成型模板的支模状态示意图。
[0030]图4为本实用新型所预制波形钢腹板预应力混凝土工字梁的结构示意图。
[0031]图5为本实用新型所采用定位支架的布设位置示意图。
[0032]图6为本实用新型对波形钢腹板预应力混凝土工字梁进行预制时的使用状态示意图。
[0033]附图标记说明:
[0034]I—混凝土台座；1-1一加宽段；1-2—中部座体；
[0035]2-1一底模钢板； 2-2—侧模板；3—膨胀螺栓；
[0036]4一细砂；5—混凝土塾层； 6—限位件；
[0037]7—波形钢腹板预应力混凝土工字梁；7-1—混凝土底板；
[0038]7-2一混凝土顶板；7-3—波形钢腹板；8—定位支架；
[0039]8-1一定位杆；8_2—顶头；9一开孔钢板连接件；
[0040]10-1—托板；10-2—调节杆； 10-3—竖向支杆；
[0041]11—角铁；11-1—竖向钢管；11-2—横向钢管；
[0042]11-3—纵向钢管； 12—第一钢筋网片；
[0043]13—底板预应力钢筋束；14一垫板。
【具体实施方式】
[0044]如图1、图2、图3、图5及图6所示，本实用新型包括供底板成型模板安装的混凝土台座I和两个分别搭设在混凝土台座I左右两侧的定位支架8，所述混凝土台座I呈水平布设。所述混凝土台座I的长度不小于所预制波形钢腹板预应力混凝土工字梁7的纵向长度，所述波形钢腹板预应力混凝土工字梁7由混凝土底板7-1、位于混凝土底板7-1上方的混凝土顶板7-2和连接于混凝土底板7-1与混凝土顶板7-2之间的波形钢腹板7-3组成，所述混凝土台座I的宽度不小于混凝土底板7-1的宽度，详见图4。所述定位支架8的高度低于混凝土顶板7-2的底部高度，所述定位支架8包括由多根杆件拼装而成的支撑架和多个对波形钢腹板7-3进行定位的定位杆8-1，多个所述定位杆8-1沿混凝土台座I的长度方向由前至后进行布设，多个所述定位杆8-1均安装在所述支撑架上且其均位于所述支撑架内侧。
[0045]本实施例中，本实用新型还包括对混凝土底板7-1进行施工成型的底板成型模板，所述底板成型模板包括平铺在混凝土台座I上的底模板2-1和安装在底模板2-1上的侧模板2-2，所述底模板2-1为钢板。所述混凝土台座I上设置有多个膨胀螺栓3，所述膨胀螺栓3顶端与底模板2-1之间以焊接方式固定连接。
[0046]本实施例中，多个所述膨胀螺栓3布设在同一直线上且其沿底模板2的纵向中心线由前至后布设。
[0047]并且，所述混凝土台座I上表面的预拱度与所预制波形钢腹板预应力混凝土工字梁的预拱度相同。
[0048]所述混凝土台座I的左右两侧上部均预埋有一道角铁11，所述角铁11沿混凝土台座I的长度方向由前至后布设。本实施例中，两道所述角铁11组成混凝土台座I的上部骨架。所述角铁11的两边呈直角布设且其两边的宽度均为3cm?5cm。
[0049]本实施例中，所述底模板2-1与混凝土台座I之间铺有一层细砂4，所述混凝土台座I上表面的预拱度与所预制波形钢腹板预应力混凝土工字梁的预拱度相同。所述混凝土台座I布设在混凝土垫层5上，所述混凝土台座I的四周外侧设置有多个对侧模板2-2进行限位的限位件6，所述限位件6固定在混凝土垫层5上。
[0050]对侧模板2-2进行支立时，在侧模板2-2与限位件6之间垫装垫板14，对侧模板2-2进行定位。本实施例中，相邻两个所述限位件6之间的间距为40cm?60cm。所述限位件6为呈竖直向布设的预埋钢筋，所述预埋钢筋的直径为Φ 12mm?Φ20mm且其高度为40cm ?60cm。
[0051]本实施例中，所述混凝土垫层5下方设置有一层回填层，所述混凝土垫层5平铺在所述回填层上；所述回填层为碎石回填层或石渣回填层。所述混凝土垫层5平铺在预制场地上。另外，还需在各混凝土台座I底部每隔50cm设置一个拉杆预留孔。所述底模板2-1的两端(约1.10m处)分别预留20cm宽的槽口，并放置1.6cm厚的活动钢板留作兜底吊梁口，便于对预制成型的波形钢腹板预应力混凝土工字梁7进行吊装。
[0052]所述混凝土台座I内配置有一层第一钢筋网片12，所述第一钢筋网片12的长度与混凝土台座I的长度相同且其呈水平布设。所述混凝土台座I的横截面为长方形，所述混凝土台座I由前后两个加宽段1-1和连接于两个所述加宽段1-1之间的中部座体1-2组成，两个所述加宽段1-1的宽度相同且其宽度大于中部座体1-2的宽度。两个所述加宽段1-1内增设有一层第二钢筋网片，所述第二钢筋网片的长度与加宽段1-1的长度相同且其呈水平布设。所述第二钢筋网片位于所述第一钢筋网片12的上方或下方。
[0053]本实施例中，所述第一钢筋网片12由多道纵向钢筋和多道横向钢筋组成，多道所述纵向钢筋均沿混凝土台座I的长度方向布设，多道所述横向钢筋均沿混凝土台座I的宽度方向布设，多道所述纵向钢筋和多道所述横向钢筋均布设在同一平面上，所述纵向钢筋和所述横向钢筋均为直径为ΦΙΟπιπι?Φ 15mm的螺纹钢，前后相邻两道所述横向钢筋以及左右相邻两道所述纵向钢筋之间的间距均为15cm?25cm。
[0054]实际施工时,所述混凝土台座I的长度为30m?50m且其高度为15cm?25cm,所述混凝土垫层5的层厚为8cm?12cm,所述加宽段1_1的长度为1.5m?2.5m。
[0055]本实施例中，所述混凝土垫层5为C25混凝土铺成的垫层，所述混凝土台座I为由C25混凝土浇筑而成的座体。所述混凝土台座I呈水平布设且其与混凝土垫层5紧固连接。
[0056]实际施工过程中，先对预制场地进行选择，此处施工现场附近选择一块1500m2的场地作为预制场地。预制场地确定后，先在预制场地上回填50cm厚的石渣处理地基并整平场地，再用压路机振压密实，使得压实度达到90 %以上，此时获得所述回填层；之后，再施工1cm厚的混凝土垫层5，以方便施工混凝土台座1，并完成施工车辆通行道路的硬化处理。具体施工时，可根据实际需要，对混凝土垫层5的层厚进行相应调整。
[0057]实际施工时，先对预制场地进行选择。待预制场地确定后，先在预制场地上回填50cm厚的石渣处理地基并整平场地，再用压路机振压密实，使得压实度达到90%以上，此时获得所述回填层；之后，再施工1cm厚的混凝土垫层5，以方便施工混凝土台座1，并完成施工车辆通行道路的硬化处理。
[0058]考虑到所预制波形钢腹板预应力混凝土工字梁的梁体自重大、混凝土台座I的基础地质条件差等因素，在混凝土台座I上铺2_厚钢板(即底模板2-1)，并配置第一钢筋网片12，第一钢筋网片12的纵向钢筋与横向钢筋采用螺纹钢筋，因而能确保混凝土台座I在梁体自重、张拉作业等荷载作用下不变形、不移位，并能使底模板2-1的几何尺寸在任何情况下发生的偏差都在规范允许误差范围之内。
[0059]对底模板2-1进行施工时，通过混凝土台座I两侧纵向预埋的角铁11，控制底模板2-1的标高尺寸，确保底模板2-1的平整度。同时，沿混凝土台座I两侧纵向长度方向设置预埋钢筋(即限位件6)，用于加固侧模板2-2。另外，底模板2-1施工过程中，为了保证底模板2-1的平整度(反拱值除外)，沿底模板2-1的中心线间隔50cm?10cm钻孔布设膨胀螺栓3，将底模板2-1严密地固定在混凝土台座I的混凝土结构面上，同时铺设一层细砂4，填补混凝土台座I与底模板2-1之间的间隙，膨胀螺栓3的顶部与顶面钢板(即底模板2-1)塞焊在一起，防止顶面钢板热胀冷缩变形起鼓，并保证底模板2-1的平整度不大于2_的误差。
[0060]由于所预制波形钢腹板预应力混凝土工字梁张拉后，梁体中部将会上拱，在预施张拉应力过程中，整个梁体的自重就由均匀分布于所述混凝土底板上的均布荷载逐渐转移为支承于两端的集中荷载，因此，所述混凝土台座I的两端各2m范围内加大混凝土截面尺寸(即加宽段1-1)，同时多增设一层钢筋网片(即第二钢筋网片)，确保梁板张拉起拱后，混凝土台座I不出现断裂、下沉。
[0061]另外，波形钢腹板预应力混凝土工字梁7的梁体反拱设置根据设计要求，混凝土台座I的顶面按二次抛物线设置反拱曲面，混凝土台座I的跨中拱度f值取25_，实际施工时按抛物线法分配预拱度，混凝土台座I施工中反拱设置应线性平顺。所述底模板2-1与混凝土台座I的反拱线型一致且其紧密施焊于混凝土台座I两侧的角铁11上。
[0062]本实施例中，所述波形钢腹板7-3沿长度方向由多个结构和尺寸均相同的波形钢腹板单元组成，多个所述钢腹板节段沿混凝土台座I的长度方向由前至后布设，前后相邻两个所述钢腹板节段之间均通过多个高强螺栓连接。
[0063]本实施例中，所述定位支架8的长度与混凝土台座I的长度相同。
[0064]本实施例中，所述定位杆8-1包括外端固定在所述支撑架上的水平杆和安装在所述水平杆内端的顶头8-2，所述顶头8-2支顶在波形钢腹板7-3的侧壁上。
[0065]并且，所述水平杆为长度可调节杆。本实施例中，所述顶头8-2为方形钢板。
[0066]所述波形钢腹板7-3与混凝土顶板7-2之间通过顶部连接件进行连接，所述顶部连接件为开孔钢板连接件9且其焊接在波形钢腹板7-3顶部；所述开孔钢板连接件9上沿长度方向由前至后开有多个第一通孔。并且，多个所述第一通孔内均穿有上横向筋。所述上横向筋沿混凝土台座I的宽度方向布设。本实施例中，所述波形钢腹板7-3呈竖向布设。
[0067]所述波形钢腹板7-3底部嵌入至混凝土底板7-1内，所述波形钢腹板7-3底部嵌入至混凝土底板7-1内的节段为底部嵌入段，所述底部嵌入段上沿混凝土台座I的长度方向由前至后开有多个第二通孔，多个所述第二通孔内均穿有下横向筋。所述下横向筋沿混凝土台座I的宽度方向布设。
[0068]同时，所述定位支架8的内侧设置有多个对波形钢腹板7-3的位置进行调整的钢腹板位置调节机构，多个所述钢腹板位置调节机构沿混凝土台座I的长度方向由前至后布设。
[0069]本实施例中，所述钢腹板位置调节机构包括安装在所述支撑架上的托板10-1和放置于托板10-1上的调节杆10-2，所述调节杆10-2的一端伸入至开孔钢板连接件9上所开的第一通孔内且其另一端放置于托板10-1上。所述托板10-1通过竖向支杆10-3安装在所述支撑架上，所述竖向支杆10-3为高度可调节支杆。所述托板10-1为凹字形板。
[0070]同时，本实用新型还包括对混凝土顶板7-2进行施工成型的顶板成型模板；两个所述定位支架8上均安装有对所述顶板成型模板进行支撑的临时支撑体系，所述临时支撑体系由多根布设在所述支撑架上的方木组装而成。
[0071]本实施例中，所述支撑架为钢管支架，所述钢管支架包括多根竖向钢管11-1和多个由下至上固定在多根所述竖向钢管11-1上的水平连接架，多根所述竖向钢管11-1分M排N列布设，其中M和N均为正整数且二者均不小于2 ;所述水平连接架包括M根分别连接于M排所述竖向钢管11-1上的横向钢管11-2和N根分别连接于N列所述竖向钢管11-1上的纵向钢管11-3。
[0072]N列所述竖向钢管11-1均沿混凝土台座I的长度方向由前至后布设，N列所述竖向钢管11-1中靠近混凝土台座I的一列竖向钢管11-1为内侧钢管，每根所述内侧钢管上均安装有一个所述钢腹板位置调节机构。所述纵向钢管11-3与混凝土底座I呈平行布设。
[0073]本实施例中，N = 2。并且，所述钢管支架为扣件式钢管支架。
[0074]实际施工时，可根据具体需要，对M和N的取值大小进行相应调整。
[0075]本实施例中，两个所述定位支架8上还搭设有钢腹板定位参考架，所述钢腹板定位参考架位于混凝土台座I正上方且其高度高于波形钢腹板7-3的顶部高度，所述钢腹板安装参考架包括两根纵向定位参考杆和多根由前至后布设在两根所述纵向定位参考杆上的横向定位参考杆，两根所述纵向定位参考杆均沿混凝土台座I的长度方向布设且其长度与混凝土台座I的长度相同，多根所述横向定位参考杆均与所述纵向定位参考杆呈垂直布设。两根所述纵向定位参考杆布设在波形钢腹板7-3的上方左右两侧。
[0076]本实施例中，所述纵向定位参考杆为纵向通长40m且直径Φ50πιπι的钢管，两个所述纵向定位参考杆之间的间距为lm，所述横向定位参考杆为钢管且其布设间距为lm。
[0077]实际对波形钢腹板7-3进行现场拼装时，为保证波形钢腹板7-3的定位准确，线性顺直，通过所述钢腹板定位参考架对波形钢腹板7-3的横向位置和高度进行准确控制，同时将波形钢腹板7-3两侧所设置的定位杆8-1作为横向支撑，用方木背肋加固，控制波形钢腹板7-3的稳定性和垂直度。
[0078]对波形钢腹板7-3安装时，沿混凝土台座I的长度方向由前至后布设对各钢腹板节段进行安装；其中，对任一个钢腹板节段进行安装时，先将当前所安装钢腹板节段吊装到位，并采用所述钢腹板位置调节机构对吊装到位的钢腹板节段的位置进行调整，且调整到位后，通过定位杆8-1对当前所安装钢腹板节段进行定位，并将当前所安装钢腹板节段与其相邻的已安装完成的钢腹板节段紧固连接。
[0079]同时，采用所述钢腹板位置调节机构对吊装到位的钢腹板节段的位置进行调整时，参照所述钢腹板定位参考架进行调整。
[0080]采用本实用新型对波形钢腹板预应力混凝土工字梁7进行预制时，施工过程如下:
[0081]步骤101、预制台座施工:先在预制场地平铺一层混凝土垫层5，并在混凝土垫层5上施工混凝土台座I作为波形钢腹板预应力混凝土工字梁7的预制台座，详见图1和图2。
[0082]所述混凝土顶板7-2内设置有顶板钢筋骨架，所述混凝土底板7-1内设置有底板钢筋骨架和体内索，所述体内索为沿混凝土底板7-1的长度方向布设的预应力筋。
[0083]步骤102、底模板安装:将底模板2-1安装在混凝土台座I上，并通过多个膨胀螺栓3将底模板2-1固定在混凝土台座I上，多个所述膨胀螺栓3均固定在混凝土台座I上且其顶端均以焊接方式固定在底模板2-1上，所述底模板2与混凝土台座I之间铺有一层细砂4，详见图3。
[0084]步骤103、底板内钢筋骨架安装:在步骤102中已安装完成的底模板2_1上，安装所述底板钢筋骨架。
[0085]步骤104、底板内波纹管安装:在步骤103中已安装完成的所述底板钢筋骨架内，安装预应力孔道预留用的波纹管；所述预应力孔道为供所述体内索穿入的孔道。所述体内索为底板预应力钢筋束13。
[0086]步骤105、定位支架安装及侧模板支立:在步骤101中所述混凝土台座I的左右两侧分别搭设一个定位支架8，并在底模板2-1上支立侧模板2-2。
[0087]结合图5和图6,所述定位支架8的高度低于混凝土顶板7-2的底部高度,所述定位支架8包括由多根杆件拼装而成的支撑架和多个对波形钢腹板7-3进行定位的定位杆8-1，多个所述定位杆8-1沿混凝土台座I的长度方向由前至后进行布设，多个所述定位杆8-1均安装在所述支撑架上且其均位于所述支撑架内侧。
[0088]步骤106、波形钢腹板安装:将预先加工完成的波形钢腹板7-3安装于步骤103中所述底板钢筋骨架上方，并通过两个所述定位支架8上所安装的定位杆8-1对波形钢腹板7-3进行定位。
[0089]步骤107、底板混凝土浇筑:对混凝土底板7-1进行混凝土浇筑施工；
[0090]步骤108、顶板成型模板安装:在步骤105中安装完成的两个所述定位支架8上，安装用于浇筑成型混凝土顶板7-2的顶板成型模板。
[0091]步骤109、顶板内钢筋骨架安装:在步骤108中已安装完成的顶板成型模板内，安装所述顶板钢筋骨架。
[0092]步骤110、顶板混凝土浇筑:对混凝土顶板7-2进行混凝土浇筑施工；
[0093]步骤111、底板体内索张拉:待步骤107中所浇筑混凝土达到设计强度后，在所述预应力孔道内穿入所述体内索并进行张拉，且张拉完成后进行预应力孔道压浆及封锚处理。
[0094]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制，凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征在于:包括供底板成型模板安装的混凝土台座(I)和两个分别搭设在混凝土台座(I)左右两侧的定位支架(8)，所述混凝土台座(I)呈水平布设；所述混凝土台座(I)的长度不小于所预制波形钢腹板预应力混凝土工字梁(7)的纵向长度，所述波形钢腹板预应力混凝土工字梁(7)由混凝土底板(7-1)、位于混凝土底板(7-1)上方的混凝土顶板(7-2)和连接于混凝土底板(7-1)与混凝土顶板(7-2)之间的波形钢腹板(7-3)组成，所述混凝土台座(I)的宽度不小于混凝土底板(7-1)的宽度；所述定位支架(8)的高度低于混凝土顶板(7-2)的底部高度，所述定位支架(8)包括由多根杆件拼装而成的支撑架和多个对波形钢腹板(7-3)进行定位的定位杆(8-1)，多个所述定位杆(8-1)沿混凝土台座(I)的长度方向由前至后进行布设，多个所述定位杆(8-1)均安装在所述支撑架上且其均位于所述支撑架内侧。
2.按照权利要求1所述的一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征在于:所述定位杆(8-1)包括外端固定在所述支撑架上的水平杆和安装在所述水平杆内端的顶头(8-2)，所述顶头(8-2)支顶在波形钢腹板(7-3)的侧壁上；所述混凝土台座(I)的左右两侧上部均预埋有一道角铁(7)，所述角铁(7)沿混凝土台座(I)的长度方向由前至后布设。
3.按照权利要求1或2所述的一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征在于:还包括对混凝土底板(7-1)进行施工成型的底板成型模板，所述底板成型模板包括平铺在混凝土台座(I)上的底模板(2-1)和安装在底模板(2-1)上的侧模板(2-2)，所述底模板(2-1)为钢板；所述混凝土台座(I)上设置有多个膨胀螺栓(3)，所述膨胀螺栓(3)顶端与底模板(2-1)之间以焊接方式固定连接。
4.按照权利要求3所述的一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征在于:所述底模板(2-1)与混凝土台座(I)之间铺有一层细砂(4)，所述混凝土台座(I)上表面的预拱度与所预制波形钢腹板预应力混凝土工字梁的预拱度相同；所述混凝土台座(I)布设在混凝土垫层(5)上，所述混凝土台座(I)的四周外侧设置有多个对侧模板(2-2)进行限位的限位件￠)，所述限位件￠)固定在混凝土垫层(5)上。
5.按照权利要求3所述的一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征在于:两个所述定位支架(8)上还搭设有钢腹板定位参考架，所述钢腹板定位参考架位于混凝土台座(I)正上方且其高度高于波形钢腹板(7-3)的顶部高度，所述钢腹板安装参考架包括两根纵向定位参考杆和多根由前至后布设在两根所述纵向定位参考杆上的横向定位参考杆，两根所述纵向定位参考杆均沿混凝土台座(I)的长度方向布设且其长度与混凝土台座(I)的长度相同，多根所述横向定位参考杆均与所述纵向定位参考杆呈垂直布设；两根所述纵向定位参考杆布设在波形钢腹板(7-3)的上方左右两侧。
6.按照权利要求1或2所述的一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征在于:还包括对混凝土顶板(7-2)进行施工成型的顶板成型模板；两个所述定位支架(8)上均安装有对所述顶板成型模板进行支撑的临时支撑体系，所述临时支撑体系由多根布设在所述支撑架上的方木组装而成。
7.按照权利要求1或2所述的一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征在于:两个所述定位支架(8)的内侧均设置有多个对波形钢腹板(7-3)的位置进行调整的钢腹板位置调节机构，多个所述钢腹板位置调节机构沿混凝土台座(I)的长度方向由前至后布设。
8.按照权利要求7所述的一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征在于:所述波形钢腹板(7-3)与混凝土顶板(7-2)之间通过顶部连接件进行连接，所述顶部连接件为开孔钢板连接件(9)且其焊接在波形钢腹板(7-3)顶部；所述开孔钢板连接件(9)上沿长度方向由前至后开有多个第一通孔； 所述钢腹板位置调节机构包括安装在所述支撑架上的托板(10-1)和放置于托板(10-1)上的调节杆(10-2)，所述调节杆(10-2)的一端伸入至开孔钢板连接件(9)上所开的第一通孔内且其另一端放置于托板(10-1)上。
9.按照权利要求7所述的一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征在于:所述支撑架为钢管支架，所述钢管支架包括多根竖向钢管(11-1)和多个由下至上固定在多根所述竖向钢管(11-1)上的水平连接架，多根所述竖向钢管(11-1)分M排N列布设，其中M和N均为正整数且二者均不小于2 ;所述水平连接架包括M根分别连接于M排所述竖向钢管(11-1)上的横向钢管(11-2)和N根分别连接于N列所述竖向钢管(11-1)上的纵向钢管(11-3)； N列所述竖向钢管(11-1)均沿混凝土台座(I)的长度方向由前至后布设，N列所述竖向钢管(11-1)中靠近混凝土台座⑴的一列竖向钢管(11-1)为内侧钢管，每根所述内侧钢管上均安装有一个所述钢腹板位置调节机构。
10.按照权利要求1或2所述的一种波形钢腹板预应力混凝土工字梁预制用施工结构，其特征在于:所述混凝土台座(I)内配置有一层第一钢筋网片(12)，所述第一钢筋网片(12)的长度与混凝土台座(I)的长度相同且其呈水平布设；所述混凝土台座(I)的横截面为长方形，所述混凝土台座(I)由前后两个加宽段(1-1)和连接于两个所述加宽段(1-1)之间的中部座体(1-2)组成，两个所述加宽段(1-1)的宽度相同且其宽度大于中部座体(1-2)的宽度；两个所述加宽段(1-1)内增设有一层第二钢筋网片，所述第二钢筋网片的长度与加宽段(1-1)的长度相同且其呈水平布设；所述第二钢筋网片位于所述第一钢筋网片(12)的上方或下方。
【文档编号】E01D21/00GK204080643SQ201420559826
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月26日 优先权日:2014年9月26日
【发明者】王生兵, 庞东升, 张伯平, 黄聪聪, 王婷婷, 张云飞, 李兴, 刘广庆 申请人:中铁二十局集团第五工程有限公司