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一种高桩梁板装配式横梁结构及其施工方法

阅读：820发布：2020-05-11

专利汇可以提供一种高桩梁板装配式横梁结构及其施工方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了一种高桩梁板装配式横梁结构及其施工方法，涉及港口码头工程领域，包括装配式横梁、预制纵梁、基桩、桩帽、纵横节点、台坎、叠合面板。桩帽设置在基桩上，装配式横梁吊运安装在桩帽上，装配式横梁与桩帽之间通过台坎固定连接，装配式横梁两侧通过纵横节点与预制纵梁固定连接，也使得纵梁形成连续梁结构，叠合面板铺设在装配式横梁及预制纵梁的上部。本发明提供了荷载承受力强、安装频次少、施工衔接快、工期短、造价低、利于环境保护的一种高桩梁板装配式横梁结构及其施工方法。，下面是一种高桩梁板装配式横梁结构及其施工方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种高桩梁板装配式横梁结构，包括装配式横梁(1)、预制纵梁(2)、支撑结构(3)、纵横节点(10)、台坎(7)、叠合面板(11)、预留孔洞(12)、水电管线(13)，其特征在于，所述装配式横梁(1)为整体预制，所述装配式横梁(1)呈矩形块状结构，装配式横梁(1)长度即为码头横向宽度，所述支撑结构(3)包括基桩(31)、桩帽(32)，所述桩帽(32)设置在基桩(31)上端，所述支撑结构(3)在所述装配式横梁(1)下方沿装配式横梁(1)长度方向间隔设置有若干组；
各所述桩帽(32)内预埋设有纵向预留钢筋(4)，所述纵向预留钢筋(4)向上延伸出桩帽(32)的上表面，所述纵向预留钢筋(4)设置有两组，分别位于所述桩帽(32)与所述装配式横梁(1)搭接面的两侧，且两组所述纵向预留钢筋(4)之间形成用于安装装配式横梁(1)的安装槽(6)，各所述桩帽(32)上的安装槽(6)连通设置形成装配式横梁(1)的放置槽；
所述装配式横梁(1)吊运安装在横梁放置槽中，所述装配式横梁(1)内预埋设置有横向预留钢筋(5)，所述横向预留钢筋(5)水平伸出装配式横梁(1)的宽度方向两侧，所述横向预留钢筋(5)设置有若干组，组数与所述桩帽(32)数量相同，且各组所述预留钢筋(5)与所述纵向预留钢筋(4)位置交错对应，形成台坎(7)的钢筋骨架，所述台坎(7)采用快硬聚合物水泥砂浆浇筑；
所述预制纵梁(2)吊运安装在装配式横梁(1)两侧的所述台坎(7)上，每块所述台坎(7)上设置有若干块预制纵梁(2)，各块所述预制纵梁(2)靠近装配式横梁(1)一侧延伸设置有第一连系预留钢筋(8)，所述装配式横梁(1)内预埋有第二连系预留钢筋(9)，所述第二连系预留钢筋(9)外伸出装配式横梁(1)宽度方向两侧，且所述第一连系预留钢筋(8)与所述第二连系预留钢筋(9)位置交错对应，形成所述纵横节点(10)的钢筋骨架，浇筑混凝土形成所述纵横节点(10)；
所述叠合面板(11)铺设在装配式横梁(1)及所述预制纵梁(2)上部，所述预留孔洞(12)及所述水电管线(13)在所述装配式横梁(1)预制时即完成开孔及埋设。
2.根据权利要求1所述的一种高桩梁板装配式横梁结构，其特征在于，每块所述台坎(7)上设置的预制纵梁(2)超过两块时，各所述预制纵梁(2)均沿台坎(7)长度方向间隔设置在台坎(7)上。
3.根据权利要求2所述的一种高桩梁板装配式横梁结构，其特征在于，所述预制纵梁(2)包括边梁(21)及中纵梁(22)，所述边梁(21)呈单侧牛腿结构，所述中纵梁(22)呈双侧牛腿结构。
4.根据权利要求1所述的一种高桩梁板装配式横梁结构，其特征在于，所述桩帽(32)呈矩形块状结构，两组所述纵向预留钢筋(4)分别设置在桩帽(32)宽度方向两侧，且两组所述纵向预留钢筋(4)关于所述桩帽(32)中垂线对称设置。
5.根据权利要求1或4所述的一种高桩梁板装配式横梁结构，其特征在于，所述纵向预留钢筋(4)与横向预留钢筋(5)通过焊接的方式连接固定，形成所述台坎(7)的钢筋骨架。
6.根据权利要求1所述的一种高桩梁板装配式横梁结构，其特征在于，所述第一连系预留钢筋(8)与第二连系预留钢筋(9)通过焊接的方式连接固定，形成所述纵横节点(10)的钢筋骨架。
7.根据权利要求1所述的一种高桩梁板装配式横梁结构的施工方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：
S1、采用水上浮吊及打桩船进行沉桩作业；
S2、采用水上浮吊安装预制桩帽(32)或采用现场现浇的方式浇筑桩帽(32)；
S3、采用水上浮吊将装配式横梁(1)吊装至横梁放置槽(6)中，待装配式横梁(1)吊装作业完成后，通过焊接的方式将横向预留钢筋(5)及纵向预留钢筋(4)连接固定，浇筑快硬聚合物水泥砂浆形成台坎(7)；
S4、台坎(7)快速形成强度后，采用水上浮吊进行预制纵梁(2)吊装作业，预制纵梁(2)吊装作业完成后，通过焊接的方式将第一连系预留钢筋(8)与第二连系预留钢筋(9)连接固定，浇筑混凝土形成纵横节(10)；
S5、在装配式横梁(1)及预制纵梁(2)上安装叠合面板(11)。

说明书全文

一种高桩梁板装配式横梁结构及其施工方法

技术领域

[0001] 本发明涉及港口码头工程领域，具体的说，它涉及一种高桩梁板装配式横梁结构及其施工方法。

背景技术

[0002] 在高桩梁板码头工程中，常用的桩帽节点型式上部梁板结构往往采用：①整体现浇横梁(现浇上桩帽部分纳入现浇横梁范畴)或②在桩帽节点之间分段预制安装横梁并浇筑上桩帽节点连成整体的结构。

[0003] 对于①，现场现浇砼方量巨大，且往往必须通过分段分层现浇的方法，工序多、养护及形成强度的时间长，一旦船机安排不到位，易造成窝工。且若发生模板工程质量差的情况，则易造成漏浆污染水域环境。对于②，横梁分段预制会造成现场吊运安装工作量大，座浆、起吊、纠偏、安装等工序不断重复。并且，现浇砼与预制砼结合处也容易因温控等原因出现裂缝等质量问题。

[0004] 如何有效采用装配式横梁，确保结构整体性及使用功能，减少现场现浇量、吊装工作量、缩短工期、降低造价，是设计人员亟待解决的问题。

发明内容

[0005] 针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种高桩梁板装配式横梁结构及其施工方法。

[0006] 为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

[0007] 一种高桩梁板装配式横梁结构，包括装配式横梁、预制纵梁、支撑结构、纵横节点、台坎、叠合面板、预留孔洞、水电管线，其特征在于，所述装配式横梁为整体预制，所述装配式横梁呈矩形块状结构，装配式横梁长度即为码头横向宽度，所述支撑结构包括基桩、桩帽，所述桩帽设置在基桩上端，所述支撑结构在所述装配式横梁下方沿装配式横梁长度方向间隔设置有若干组；各所述桩帽内预埋设有纵向预留钢筋，所述纵向预留钢筋向上延伸出桩帽的上表面，所述纵向预留钢筋设置有两组，分别位于所述桩帽与所述装配式横梁搭接面的两侧，且两组所述纵向预留钢筋之间形成用于安装装配式横梁的安装槽，各所述桩帽上的安装槽连通设置形成横梁放置槽；所述装配式横梁吊运安装在横梁放置槽中，所述装配式横梁内预埋设置有横向预留钢筋，所述横向预留钢筋水平伸出装配式横梁的宽度方向两侧，所述横向预留钢筋设置有若干组，组数与所述桩帽数量相同，且各组所述预留钢筋与所述纵向预留钢筋位置交错对应，形成台坎的钢筋骨架，所述台坎采用快硬聚合物水泥砂浆浇筑；所述预制纵梁吊运安装在装配式横梁两侧的所述台坎上，每块所述台坎上设置有若干块预制纵梁，各块所述预制纵梁靠近装配式横梁一侧延伸设置有第一连系预留钢筋，所述装配式横梁内预埋有第二连系预留钢筋，所述第二连系预留钢筋外伸出装配式横梁宽度方向两侧，且所述第一连系预留钢筋与所述第二连系预留钢筋位置交错对应，形成所述纵横节点的钢筋骨架，浇筑混凝土形成所述纵横节点；所述叠合面板铺设在装配式横梁及所述预制纵梁上部，所述预留孔洞及所述水电管线在所述装配式横梁预制时即完成开孔及埋设。

[0008] 本发明进一步设置为：每块所述台坎上设置的预制纵梁超过两块时，各所述预制纵梁均沿台坎长度方向间隔设置在台坎上。

[0009] 本发明进一步设置为：所述预制纵梁包括边梁及中纵梁，所述边梁呈单侧牛腿结构，所述中纵梁呈双侧牛腿结构。

[0010] 本发明进一步设置为：所述桩帽呈矩形块状结构，两组所述纵向预留钢筋分别设置在桩帽宽度方向两侧，且两组所述纵向预留钢筋关于所述桩帽中垂线对称设置。

[0011] 本发明进一步设置为：所述纵向预留钢筋与横向预留钢筋通过焊接的方式连接固定，形成所述台坎的钢筋骨架。

[0012] 本发明进一步设置为：所述第一连系预留钢筋与第二连系预留钢筋通过焊接的方式连接固定，形成所述纵横节点的钢筋骨架。

[0013] 一种高桩梁板装配式横梁结构的施工方法，该方法包括如下步骤：

[0014] S1、采用水上浮吊及打桩船进行沉桩作业；

[0015] S2、采用水上浮吊安装预制桩帽或采用现场现浇的方式浇筑桩帽；

[0016] S3、采用水上浮吊将装配式横梁吊装至横梁放置槽中，待装配式横梁吊装作业完成后，通过焊接的方式将横向预留钢筋及纵向预留钢筋连接固定，浇筑快硬聚合物水泥砂浆形成台坎；

[0017] S4、台坎快速形成强度后，采用水上浮吊进行预制纵梁吊装作业，预制纵梁吊装作业完成后，通过焊接的方式将第一连系预留钢筋与第二连系预留钢筋连接固定，浇筑混凝土形成纵横节；

[0018] S5、在装配式横梁及预制纵梁上安装叠合面板。

[0019] 综上所述，本发明具有以下有益效果：

[0020] 1、装配式横梁长度为码平台总宽，一次性整体预制成型，其整体性、强度及施工质量远优于现场现浇横梁或分段预制分段现浇的结构，在预制场内只需一套模板即可完成所有横梁的整体预制，大大减少了预制场内的模板工程量及拆立模时间；

[0021] 2、整体预制的装配式横梁，其与桩帽的连接台坎设计有助于保证上部结构与基础结构之间有效传递力与力矩，避免造成上部荷载直接将梁板从桩帽上“拽离”的重大事故发生；预制横梁与预制纵梁通过纵横节点连接保证预制纵梁上的荷载产生纵梁挠度符合要求，避免纵梁顶部裂开的技术弊病；

[0022] 3、装配式横梁可根据上部结构荷载、跨度采用非预应力或预应力结构，突破了传统现浇横梁只能采用非预应力结构的限制，特别适用于长桩大跨、荷载较大的结构；

[0023] 4、装配式横梁仅需一次吊运安装完成，与传统的分段装配式横梁相比，大大降低了安装频次，减少了施工工序，加快了施工速度，提高了施工效率，有利于现场施工管理；

[0024] 5、横梁安装在桩帽上后，只需通过现浇台坎即可将二者连成一体，现浇方量极少，台坎采用快硬聚合物水泥砂浆浇筑，其材料具有强度高，形成强度时间短的优点，在台坎浇筑完成后，很快即可安装预制纵梁，有效保障了工期；

[0025] 6、纵梁安装于台坎上，在横梁侧面形成小节点，与传统的现浇上桩帽大节点相比，砼方量大幅减少，装配式横梁的侧面及预制纵梁的端部面为天然形成的模板，现场模板工程量也可以进一步减少，降低了工程造价；

[0026] 7、装配式横梁无需大量的现场浇筑混凝土，有效降低了现场施工期间水域污染风险，有利于环境保护。附图说明

[0027] 图1是本发明高桩梁板装配式横梁结构的侧视图示意图；

[0028] 图2是本发明高桩梁板装配式横梁结构的俯视图示意图；

[0029] 图3是本发明装配式横梁吊装放置在桩帽上的结构示意图；

[0030] 图4是本发明浇筑坎台后的结构示意图；

[0031] 图5是本发明装配式横梁结构的整体轴侧示意图；

[0032] 图6是本发明高桩梁板装配式横梁结构的剖面图示意图；

[0033] 图7是本发明桩帽上纵向预留钢筋的示意图；

[0034] 图8是本发明装配式横梁上横向预留钢筋及第二连系预留钢筋的示意图；

[0035] 图9是本发明预制纵梁上第一连系预留钢筋的示意图；

[0036] 图10是本发明坎台形成结构的示意图；

[0037] 图11是本发明纵横节点形成结构的示意图。

[0038] 附图标记：1、装配式横梁；2、预制纵梁；21、边梁；22、中纵梁；3、支撑结构；31、基桩；32、桩帽；4、纵向预留钢筋；5、横向预留钢筋；6、安装槽；7、台坎；8、第一连系预留钢筋；9、第二连系预留钢筋；10、纵横节点；11、叠合面板；12、预留孔洞；13、水电管线。

具体实施方式

[0039] 本发明提供一种高桩梁板装配式横梁结构及其施工方法，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

[0040] 需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换。此外，术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它单元。

[0041] 参见附图1-2，包括装配式横梁1、预制纵梁2、支撑结构3、纵横节点10、台坎7、叠合面板11、预留孔洞12。装配式横梁1呈矩形块状结构，装配式横梁1长度即为码头横向宽度。支撑结构3包括基桩31、桩帽32，桩帽32可为矩形块状结构。支撑结构3在装配式横梁1下方设置有若干组，沿装配式横梁1的轴线间隔设置，且各桩帽32设置的顶面高度相同，有助于保证装配式横梁1吊运安装的平稳性，避免了不同截面高度造成的应力集中与应力突变，保障了结构受力的合理性，减少不必要的附加配筋。

[0042] 结合附图3、附图4、附图7、附图8、附图10，各桩帽32内预埋纵向预留钢筋4，纵向预留钢筋4向上伸出桩帽32的上表面，纵向预留钢筋4设置有两组，分别位于桩帽32与装配式横梁1宽度方向两侧，且两组纵向预留钢筋4关于桩帽32上表面宽度的中垂线对称设置。两组纵向预留钢筋4之间形成用于安装装配式横梁1的安装槽6，各桩帽32上的安装槽6连通设置形成横梁放置槽。装配式横梁1与桩帽32搭接范围内预埋有横向预留钢筋5，横向预留钢筋5水平伸出装配式横梁1的宽度方向两侧，各组横向预留钢筋5设置的数量与纵向预留钢筋4设置的数量相同。横向预留钢筋5与纵向预留钢筋4位置交错对应并焊接，形成台坎7的钢筋骨架，台坎7采用快硬聚合物水泥砂浆浇筑。台坎7使得装配式横梁1与桩帽32能可靠连接并合理分配荷载的，使得结构为整体结构，共同受力，提高其使用的安全性、可靠性。采用快硬聚合物水泥砂浆可使得台坎7快速形成强度，缩短与预制纵梁2的吊装工序之间的衔接时间，缩短工期。

[0043] 结合附图5、附图6、附图、8附图9、附图11，预制纵梁2吊运安装在装配式横梁1两侧的台坎7上，每块台坎7上设置有若干块预制纵梁2。本实施例中，每块台坎7上设置有两块预制纵梁2，各预制纵梁2均沿台坎7长度方向间隔设置在台坎7上，且各预制纵梁2均等间距均匀分布设置在台坎7上。预制纵梁2靠近装配式横梁1一侧延伸设置有第一连系预留钢筋8。装配式横梁1内预埋有第二连系预留钢筋9，第二连系预留钢筋9外伸出装配式横梁1宽度方向两侧，且第一连系预留钢筋8与第二连系预留钢筋9位置交错对应，将二者焊接，形成纵横节点10的钢筋骨架，浇筑混凝土形成纵横节点10。纵横节点10使得装配式横梁1与预制纵梁
2可靠连接，同时将预制纵向梁2与装配式横梁1连接成为连续梁结构，保证了纵横梁之间能充分传递并分摊荷载，也保障了纵向梁系的强度，减小了弯矩和剪力的不利影响，减少了配筋量。

[0044] 结合附图5，预制纵梁2包括边梁21及中纵梁22，边梁21呈单侧牛腿结构，中纵梁22呈双侧牛腿结构。边梁21设置在装配式横梁1长度方向两端，其余预制纵梁2均采用中纵梁22。

[0045] 结合附图1，装配式横梁1中预先埋设有水电管线13并预先开孔形成预留孔洞12。本道工序在预制场内即可完成，避免了现场下料容易发生错位、遗漏、相互碰撞等问题，提高了工作效率及质量。

[0046] 种高桩梁板装配式横梁1结构的施工方法，包括如下步骤：

[0047] S1、采用水上浮吊及打桩船进行沉桩作业；

[0048] S2、采用水上浮吊安装预制桩帽或采用现场现浇的方式浇筑桩帽；

[0049] S3、采用水上浮吊将装配式横梁吊装至横梁放置槽中，待装配式横梁吊装作业完成后，通过焊接的方式将横向预留钢筋及纵向预留钢筋连接固定，浇筑快硬聚合物水泥砂浆形成台坎；

[0050] S4、台坎快速形成强度后，采用水上浮吊进行预制纵梁吊装作业，预制纵梁吊装作业完成后，通过焊接的方式将第一连系预留钢筋与第二连系预留钢筋连接固定，浇筑混凝土形成纵横节；

[0051] S5、在装配式横梁及预制纵梁上安装叠合面板。

[0052] 综上所述，装配式横梁1长度为码平台总宽，一次性整体预制成型，其整体性、强度及施工质量远优于现场现浇横梁或分段预制分段现浇的结构，在预制场内只需一套模板即可完成所有横梁的整体预制，大大减少了预制场内的模板工程量及拆立模时间。装配式横梁1可根据上部结构荷载、跨度采用非预应力或预应力结构，突破了传统现浇横梁只能采用非预应力结构的限制，特别适用于长桩大跨、荷载较大的结构。且装配式横梁1仅需一次吊运安装完成，与传统的分段装配式横梁1相比，大大降低了安装频次，减少了施工工序，加快了施工速度，提高了施工效率，有利于现场施工管理。横梁安装在桩帽32上后，只需通过现浇台坎7即可将二者连成一体，现浇方量极少，台坎7采用快硬聚合物水泥砂浆浇筑，其材料具有强度高，形成强度时间短的优点，在台坎7浇筑完成后，很快即可安装预制纵梁2，有效保障了工期。纵梁安装于台坎7上，在横梁侧面形成小节点。与传统的现浇上桩帽32大节点相比，砼方量大幅减少，装配式横梁1的侧面及预制纵梁2的端部面为天然形成的模板，现场模板工程量也可以进一步减少，降低了工程造价。装配式横梁1无需大量的现场浇筑混凝土，有效降低了现场施工期间水域污染风险，有利于环境保护。

[0053] 本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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