CN110043029A - 巨型空腹梁钢管满堂支架的预压水箱及预压工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及建筑施工技术领域，且公开了巨型空腹梁钢管满堂支架的水箱预压工艺，包括以下操作工艺：满堂支架搭设→选择预压区域→确定预压荷载→水箱搭设→监测点布置→监测仪器设置→蓄水分级加载→预压监测→沉降稳定→排水卸载→调整支架模板→下道工序。通过使用工地常备简单设备，自行配置水箱，灵活简便，工效高，比传统的堆载预压法工期可缩短1/3以上；加工费用低，操作简便，节省费用，比采用预制钢筋混凝土块预压法可节省投资70~80%，比堆放沙袋预压节省投资30~40%，与现场钢筋材料预压相比可节省投资20%~30%，本预压法具有施工设备少，施工效率高，就地取材，制作简单，环保施工，模拟浇筑过程中的实际受力状态合理等优点。
Description
技术领域
本发明涉及建筑施工技术领域，具体为巨型空腹梁钢管满堂支架的预压水箱。
背景技术
在大跨度现浇巨型空腹梁混凝土浇筑过程中，支架的稳定性和变形量直接影响空腹梁混凝土浇筑的安全及质量。
支架预压的目的是为了检验支架的安全性和收集施工沉降数据，经过预压，可检验支架的强度、刚度及安全性，确保施工安全；可消除支架非弹性变形的影响，掌握弹性变形数据，使预拱度设置合理，有利于空腹梁杆件线形控制，现有支架预压荷载常见选择预制钢筋混凝土块预压、水袋预压、堆放沙袋预压、或现场的钢筋材料预压等方法，采用预制钢筋混凝土块预压需要用起吊机分批将预制钢筋混凝土块预压放置在支架，在放置过程中预制钢筋混凝土块预压由于重量和面积不同，造成预制钢筋混凝土块预压不适均匀排列在支架上，导致支架的预压受力不均匀，出现局部预压过载的现象，水袋预压同样需要搬运设备将其堆在支架上，采用水袋预压的方式，容易造成支架预压时偏载，影响测试后的精准度，采用现场的钢筋材料预压，需要耗费大量的物资与人力，综上所述这些方法需要大量的人工、起重吊装设备，材料浪费严重，施工时间较长，不仅费工费时而且对预压场地有一定限制。
发明内容
针对上述背景技术的不足，本发明提供了巨型空腹梁钢管满堂支架的预压水箱，具备节省资源、缩短施工工期、操作简便的优点，解决了背景技术提出的问题。
本发明提供如下技术方案：巨型空腹梁钢管满堂支架的水箱预压工艺，包括以下操作工艺：满堂支架搭设→选择预压区域→确定预压荷载→水箱搭设→监测点布置→监测仪器设置→蓄水分级加载→预压监测→沉降稳定→排水卸载→调整支架模板→下道工序；
首先已搭设完成的钢管满堂支架上设计制作水箱，搭设时直接利用现场脚手架进行，水箱主体采用木方搭建，制作好水箱底模，在进行两侧模板的制作；水箱两侧模板外侧用竖向木方作次楞，主楞为双钢管横向加固，箱体内铺防水布，螺杆采用新型防水对拉螺杆（自带防水封堵）；螺杆两端穿孔处另增设胶垫、防水胶等封堵严密，箱体使用木面板材质，箱体制作完成后按要求布置监测点及安置监测仪器，用水泵直接向箱体灌水施压，每级荷载施加完成时，监测各监测点标高并计算沉降量，全部预压荷载施加完毕后，每间隔24小时监测一次并记录各监测点标高，当支架预压符合预压合格时，进行支架卸载，卸载6小时后，监测各监测点标高，并计算支架各监测点的弹性变形量，加载过程中，支架预压监测36h不能满足本规定，应重新对支架进行验算与安全检验，可根据实际情况延长预压时间或采取其他处理方法。
巨型空腹梁钢管满堂支架的预压水箱，包括钢管满堂支架、木方、木面板、防水布、新型防水对拉螺杆，所述木方、木面板、防水布、新型防水对拉螺杆构成水箱，所述木方设在水箱的最外侧，所述木面板设在水箱的中部，所述防水布设在水箱的最内侧，所述木方、木面板、防水布通过新型防水对拉螺杆连接，所述新型防水对拉螺杆上安装有位于水箱内侧的橡胶圈，所述水箱的两侧设有抛杆，所述钢管满堂支架上安装有位于水箱下方的监测装置。
优选的，所述水箱预压采用分级加载，按预压荷载0%→60%→80%→100%分别施压，每级加载完成后，先停止下一级加载，并每间隔12小时对支架沉降量进行一次监测，当支架顶部监测点12小时的沉降量平均值小于2mm时，可进行下一级加载，每级加载预压作好监测数据记录，在预压检测数据达到设计和有关规范的要求后即可一次性排水卸载。
优选的，所述水箱底面积不小于拟现浇结构梁实际投影面，水头高度由预压荷载换算得出，支架预压加载范围不应小于现浇混凝土结构物的实际投影面。
优选的，所述支架预压荷载取值不应小于支架承受的混凝土结构恒载与模板重量之和的1.1倍，预压单元内荷载强度可以按照其预压单元内预压荷载重量除以预压单元面积得到。
优选的，所述支架的沉降监测点布置应沿混凝土结构纵向每隔1/4跨径布置一个监测断面，每个监测断面上的监测点不宜少于5个，并应对称布置，支架沉降监测点应在支架顶部和底部对应位置上分别布置。
本发明具备以下有益效果：
1、该巨型空腹梁钢管满堂支架的预压水箱，通过使用工地常备简单设备，自行配置水箱，灵活简便，工效高，比传统的堆载预压法工期可缩短1/3以上；加工费用低，操作简便，节省费用，比采用预制钢筋混凝土块预压法可节省投资70~80%，比堆放沙袋预压节省投资30~40%，与现场钢筋材料预压相比可节省投资20%~30%，本预压法具有施工设备少，施工效率高，就地取材，制作简单，环保施工，模拟浇筑过程中的实际受力状态合理等优点，较好的解决了支架高度高、预压面狭长的问题，满足了支架承载力及变形量的检测要求，缩短了建设工期，节省了费用。
2、该巨型空腹梁钢管满堂支架的预压水箱，通过预压，检验了支架的稳定性，消除了支架的非弹性变形，并根据预压报告中弹性变形数据，调整支架预拱度值，确保了支架在混凝土浇筑过程中的变形量在容许范围内，本发明在具体的操作过程中，对施工材料和工艺没有特殊的要求，现场搭设，制作简便，操作容易，适用性较好。
附图说明
图1为本发明结构示意图；
图2为本发明使用流程示意图。
图中：1、钢管满堂支架；2、木方；3、木面板；4、防水布；5、新型防水对拉螺杆；6、抛杆；7、监测装置；8、橡胶圈。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，巨型空腹梁钢管满堂支架的水箱预压工艺，包括以下操作工艺：满堂支架搭设→选择预压区域→确定预压荷载→水箱搭设→监测点布置→监测仪器设置→蓄水分级加载→预压监测→沉降稳定→排水卸载→调整支架模板→下道工序，采用在原支架上现场制作预压水箱，较好的解决了梁宽有限情况下高支架压载物的堆集和稳定性问题，整个支架系统的受力模拟性好，预压过程与实际受力状态接近，施工环保，无污染，不会对周边环境造成大的影响；
首先已搭设完成的钢管满堂支架上设计制作水箱，可根据大跨度结构梁实际投影面积及上部工程结构形式、荷载大小等布设水箱，具有灵活性和适应性，搭设时直接利用现场脚手架进行，水箱主体采用木方搭建，制作好水箱底模，在进行两侧模板的制作；水箱两侧模板外侧用竖向木方作次楞，主楞为双钢管横向加固，箱体内铺防水布，螺杆采用新型防水对拉螺杆（自带防水封堵）；螺杆两端穿孔处另增设胶垫、防水胶等封堵严密，箱体使用木面板材质，箱体制作完成后按要求布置监测点及安置监测仪器，用水泵直接向箱体灌水施压，水泵扬程选择约为提水高度的1.15～1.20倍，水源可直接取自施工现场集水池也可取自自来水，在最高水头位置设置直径75泄水管，水位超过限定高度时自动泄水，水箱两端分别设置，管道可与箱底端排水管连接，每级荷载施加完成时，监测各监测点标高并计算沉降量，全部预压荷载施加完毕后，每间隔24小时监测一次并记录各监测点标高，当支架预压符合预压合格时，进行支架卸载，预压中加卸载对称、均衡，能避免偏载对支架造成不利影响，卸载6小时后，监测各监测点标高，并计算支架各监测点的弹性变形量，加载过程中，支架预压监测36h不能满足本规定，应重新对支架进行验算与安全检验，可根据实际情况延长预压时间或采取其他处理方法。
巨型空腹梁钢管满堂支架的预压水箱，包括钢管满堂支架1，为防止支架基础遇水后降低承载能力，支架基础应做好防水、排水工作；不同类型的支架应根据工程结构形式、荷载大小、支架高度、支架基础情况等选择具有代表性区域进行预压，确定预压范围、木方2、木面板3、防水布4、新型防水对拉螺杆5，水箱底模、侧模，新型防水对拉螺杆5等结构构件应由计算确定，应能满足承载力、刚度和稳定性要求，木方2、木面板3、防水布4、新型防水对拉螺杆5构成水箱，木方2设在水箱的最外侧，木面板3设在水箱的中部，防水布4设在水箱的最内侧，木方2、木面板3、防水布4通过新型防水对拉螺杆5连接，新型防水对拉螺杆5上安装有位于水箱内侧的橡胶圈8，水箱的两侧设有抛杆6，钢管满堂支架1上安装有位于水箱下方的监测装置7，监测装置7可采用位移计和水准仪同步进行监测，监测装置7监测的内容为加载之前监测点标高、每级加载后监测点标高、加载至100%后每间隔24小时监测点标高、卸载6小时后监测点标高，通过对预压荷载的换算，确定水头高度（水重量取10KN/立方米），水箱高度宜比水头高度高10CM～30CM，水箱底面积按不小于现浇混凝土结构物的实际投影面来确定。
其中，水箱预压采用分级加载，按预压荷载0%→60%→80%→100%分别施压，每级加载完成后，先停止下一级加载，并每间隔12小时对支架沉降量进行一次监测，当支架顶部监测点12小时的沉降量平均值小于2mm时，可进行下一级加载，每级加载预压作好监测数据记录，在预压检测数据达到设计和有关规范的要求后即可一次性排水卸载，支架预压应在支架基础预压合格后进行。
其中，水箱底面积不小于拟现浇结构梁实际投影面，水头高度由预压荷载换算得出，支架预压加载范围不应小于现浇混凝土结构物的实际投影面。
其中，支架预压荷载取值不应小于支架承受的混凝土结构恒载与模板重量之和的1.1倍，预压单元内荷载强度可以按照其预压单元内预压荷载重量除以预压单元面积得到，同一预压单元内荷载采用均布形式，方便施工加载。
其中，支架的沉降监测点布置应沿混凝土结构纵向每隔1/4跨径布置一个监测断面，每个监测断面上的监测点不宜少于5个，并应对称布置，支架沉降监测点应在支架顶部和底部对应位置上分别布置，监测预压合格为各监测点最初24小时的沉降量平均值小于1mm，各监测点最初72小时的沉降量平均值小于5mm。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.巨型空腹梁钢管满堂支架的水箱预压工艺，其特征在于：包括以下操作工艺：满堂支架搭设→选择预压区域→确定预压荷载→水箱搭设→监测点布置→监测仪器设置→蓄水分级加载→预压监测→沉降稳定→排水卸载→调整支架模板→下道工序；
首先已搭设完成的钢管满堂支架上设计制作水箱，搭设时直接利用现场脚手架进行，水箱主体采用木方搭建，制作好水箱底模，在进行两侧模板的制作；水箱两侧模板外侧用竖向木方作次楞，主楞为双钢管横向加固，箱体内铺防水布，螺杆采用新型防水对拉螺杆（自带防水封堵）；螺杆两端穿孔处另增设胶垫、防水胶等封堵严密，箱体使用木面板材质，箱体制作完成后按要求布置监测点及安置监测仪器，用水泵直接向箱体灌水施压，每级荷载施加完成时，监测各监测点标高并计算沉降量，全部预压荷载施加完毕后，每间隔24小时监测一次并记录各监测点标高，当支架预压符合预压合格时，进行支架卸载，卸载6小时后，监测各监测点标高，并计算支架各监测点的弹性变形量，加载过程中，支架预压监测36h不能满足本规定，应重新对支架进行验算与安全检验，可根据实际情况延长预压时间或采取其他处理方法。
2.巨型空腹梁钢管满堂支架的预压水箱，其特征在于：包括钢管满堂支架（1）、木方（2）、木面板（3）、防水布（4）、新型防水对拉螺杆（5），所述木方（2）、木面板（3）、防水布（4）、新型防水对拉螺杆（5）构成水箱，所述木方（2）设在水箱的最外侧，所述木面板（3）设在水箱的中部，所述防水布（4）设在水箱的最内侧，所述木方（2）、木面板（3）、防水布（4）通过新型防水对拉螺杆（5）连接，所述新型防水对拉螺杆（5）上安装有位于水箱内侧的橡胶圈（8），所述水箱的两侧设有抛杆（6），所述钢管满堂支架（1）上安装有位于水箱下方的监测装置（7）。
3.根据权利要求1所述的巨型空腹梁钢管满堂支架的水箱预压工艺，其特征在于：所述水箱预压采用分级加载，按预压荷载0%→60%→80%→100%分别施压，每级加载完成后，先停止下一级加载，并每间隔12小时对支架沉降量进行一次监测，当支架顶部监测点12小时的沉降量平均值小于2mm时，可进行下一级加载，每级加载预压作好监测数据记录，在预压检测数据达到设计和有关规范的要求后即可一次性排水卸载。
4.根据权利要求1所述的巨型空腹梁钢管满堂支架的水箱预压工艺，其特征在于：所述水箱底面积不小于拟现浇结构梁实际投影面，水头高度由预压荷载换算得出，支架预压加载范围不应小于现浇混凝土结构物的实际投影面。
5.根据权利要求1所述的巨型空腹梁钢管满堂支架的水箱预压工艺，其特征在于：所述支架预压荷载取值不应小于支架承受的混凝土结构恒载与模板重量之和的1.1倍，预压单元内荷载强度可以按照其预压单元内预压荷载重量除以预压单元面积得到。
6.根据权利要求1所述的巨型空腹梁钢管满堂支架的水箱预压工艺，其特征在于：所述支架的沉降监测点布置应沿混凝土结构纵向每隔1/4跨径布置一个监测断面，每个监测断面上的监测点不宜少于5个，并应对称布置，支架沉降监测点应在支架顶部和底部对应位置上分别布置。
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