[发明专利]一种组合钢梁预应力施工方法

说明书

一种组合钢梁预应力施工方法，其主要流程包括：组合钢梁的预弯、预制混凝土的浇筑、预应力筋的张拉。其中组合钢梁由下部型钢和辅助型钢构成，二者通过螺栓进行固定，在预弯过程中，因其具有更高的刚度，能够大大减小预弯过程中跨中的挠度，达到小挠度高应力的效果；且二者绑定后，中和轴位置上移，有效预压区面积增加，混凝土预制率提高，现场施工量降低。除最基本的双直线型组合方式外，本发明还给出了双拱型组合方式和上大下小型组合方式，分别用于解决大跨度造成的挠度过大问题以及小型钢梁预压区高度较低的问题。

技术领域

本发明属于建筑技术领域，特别涉及一种组合钢梁预应力施工方法。

背景技术

型钢混凝土结构具有良好的承载力及刚度，被广泛应用于大跨重载结构中，但是其抗裂表现一般，遂有学者提出预应力型钢混凝土结构，但目前型钢混凝土的预应力主要依靠预应力筋提供，可达到的预应力程度有限，且预应力损失严重，其张拉过程控制也较为严格，易出现反拱开裂等现象。若采用单根预弯梁预应力施工方法，直接对型钢进行荷载的施加，没有辅助型钢的帮助，则会由于单根型钢刚度较小而导致挠度过大，有效预压区面积较小等问题，混凝土预制率遭到限制，现场施工量增加。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种组合钢梁预应力施工方法，在型钢预应力的施加过程中借助辅助型钢提高梁的刚度，形成组合钢梁，组合钢梁截面中和轴位于下部钢梁的外部，相比单根预弯梁，其预压区面积更大，可根据实际需要灵活控制预制混凝土的高度，获得一个较高的预制率，达到减小现场施工量的目的。且组合钢梁存在多种组合方式：双直线型、双拱型以及上大下小型，分别用于解决预压区高度较低带来的型钢预应力有限、大跨度施工挠度较大以及预应力筋施工困难等问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种组合钢梁预应力施工方法，包括以下步骤：

S1)将辅助型钢与下部型钢组合得到组合钢梁；

S2)施加向下的竖向荷载，将所述组合钢梁预弯；

S3)对所述下部型钢浇筑预制混凝土；

S4)卸载并拆除辅助型钢；

S5)在预制混凝土中张拉跨中预应力筋，得到预制组合梁。

在一个实施例中，所述S1)包括：将加工成型的辅助型钢与下部型钢用抗剪螺栓进行固定，形成组合钢梁。

在一个实施例中，所述S2)包括：在辅助型钢上部施加竖向荷载使组合钢梁产生挠度，其中竖向荷载的大小保证下部型钢和辅助型钢仅发生弹性形变，在竖向荷载撤除后，辅助型钢变形完全恢复，能够作为永久辅助构件反复使用。

在一个实施例中，所述S3)包括：在对组合钢梁施加预弯荷载并达到设定挠度后进行预制混凝土的浇筑，浇筑完成后进行蒸汽养护，其中预制混凝土采用超高性能混凝土。

在一个实施例中，所述S4)包括：待预制混凝土达到设定强度后卸载，卸载完成后拆除辅助型钢。

在一个实施例中，所述S5)中跨中预应力筋采用预应力钢绞线，并采用后张法进行施工，施工时从两端进行张拉，待组合钢梁的变形完全恢复，将跨中预应力筋两端用锚具一进行固定。

在一个实施例中，在现场，将相邻预制组合梁的下部型钢连接，并浇筑现浇混凝土，待现浇混凝土达到设定强度后，在其中张拉支座预应力筋，所述支座预应力筋为跨中预应力筋的延长部分。

在一个实施例中，所述组合钢梁为双直线型组合方式、上大下小型组合方式或双拱型组合方式。

在一个实施例中，采用上大下小型组合方式时，下部型钢的截面高度比辅助型钢的截面高度高，施工过程与双直线型组合方式完全相同；