本发明涉及一种装配式钢混组合水池壁板抗拉结构及其施工方法,属于装配式水池。
背景技术:
1、装配式工艺在房建、路桥建设等基础施工行业中有着较成熟的运用,而在水池等基础建筑领域运用相对较少。对装配式水池结构,多采取水池壁板的划块式预制,且多在预制段伸出多段钢筋,现场施工时,预制段伸出的钢筋与后浇普通混凝土形成整体,实现预制段之间的连接,施工过程繁琐,且施工周期长。如cn104018718a公开了一种防渗漏式钢筋混凝土圆形水池,包括钢筋混凝土水池,所述钢筋混凝土水池由圆筒状池壁和基础底板围合而成,在基础底板的上方设置隔层底板,通过该隔层底板将钢筋混凝土水池分隔成蓄水区和非蓄水区,形成双底板钢筋混凝土结构,使温度变化作用对水池的影响集中在基础底板与隔层底板之间的池壁上,以降低使蓄水区的温度应力。cn220080981u公开了一种基于uhpc的装配式水池用预制壁板及其拼缝结构,包括第一预制壁板,所述第一预制壁板的一端连接有第二预制壁板,所述第一预制壁板的内部一侧安装有第一预制外壳结构,所述第二预制壁板的外部一侧安装有第二预制外壳结构,所述第一预制壁板的内侧贯穿有第一水平u型钢筋,所述第二预制壁板的内侧贯穿有第二水平u型钢筋。上述现有技术均存在一定的施工过程繁琐,且施工周期长的问题,且存在抗拉性能和抗疲劳性能差、后浇段湿作业多、后浇段钢筋搭接控制精度差、后浇段钢筋搭接施工难度高等问题。
技术实现思路
1、针对上述现有技术存在的上述缺陷,本发明提出了一种装配式钢混组合水池壁板抗拉结构及其施工方法,用以解决装配式水池壁板连接点的抗拉性能和抗疲劳性能差、后浇段湿作业多、后浇段钢筋搭接控制精度差、后浇段钢筋搭接施工难度高等问题。
2、为了实现上述目的,本发明采用的技术方案如下:
3、装配式钢混组合水池壁板抗拉结构,所述装配式钢混组合水池壁板抗拉结构包括预制段水池壁板、预制外壳结构、工字形钢拉板、uhpc后浇段以及膨胀螺栓;
4、所述预制段水池壁板包括相邻的第一预制段水池壁板以及第二预制段水池壁板;其中,第一预制段水池壁板以及第二预制段水池壁板外侧均相对伸出有两个预制外壳结构;所述工字形钢拉板位于两个所述预制外壳结构之间;第一预制段水池壁板、第二预制段水池壁板、预制外壳结构以及工字形钢拉板之间灌注有超高强度混凝土uhpc,从而形成所述uhpc后浇段,且工字形钢拉板与uhpc后浇段形成凹凸结构;
5、所述工字形钢拉板两端的翼缘上设置有一定数量的预留螺栓孔,预留螺栓孔内穿设有膨胀螺栓,工字形钢拉板两端与第一预制段水池壁板以及第二预制段水池壁板通过膨胀螺栓连接在一起;
6、所述工字形钢拉板中间腹板两侧还焊接有一定数量的栓钉;栓钉预埋在uhpc后浇段内。
7、进一步地,所述预制外壳结构的伸出长度小于uhpc后浇段或工字形钢拉板沿水池壁板长度的二分之一。
8、进一步地,所述膨胀螺栓的抗拉强度为400-600mpa。
9、进一步地,所述栓钉在工字形钢拉板上对称分布。
10、进一步地,所述工字形钢拉板将所述uhpc后浇段分成上、下两个工字型的uhpc后浇段。
11、进一步地,所述工字形钢拉板与预制段水池壁板连接界面处涂抹有环氧砂浆,起到防水作用,同时,加强工字形钢拉板与预制段水池壁板的连接。
12、进一步地,在水池壁板结构与水接触的一侧,uhpc后浇段与预制段水池壁板接缝处粘贴有遇水膨胀胶条;当有少量水渗入时,遇水膨胀胶条膨胀将缝隙填满,起到防水效果。
13、进一步地,所述预制段水池壁板、预制外壳结构一体成型。
14、上述装配式钢混组合水池壁板抗拉结构的施工方法,包括如下步骤:
15、s1.工厂预制工字形钢拉板和预制段水池壁板,工字形钢拉板上预留一定数量的预留螺栓孔;
16、s2.将工字形钢拉板和预制段水池壁板运输至施工现场,在工字形钢拉板腹板两侧焊接一定数量的栓钉,在预制段水池壁板与工字形钢拉板对接的位置打孔;
17、s3.将预制段水池壁板吊装就位后,在工字形钢拉板与预制段水池壁板连接的界面涂抹环氧砂浆,然后将工字形钢拉板吊装就位,将膨胀螺栓贯入预留螺栓孔内,实现工字形钢拉板与预制段水池壁板的连接;
18、s4.在预制水池壁板结构与水接触一侧的边缘位置,uhpc后浇段与预制段水池壁板接缝处粘贴遇水膨胀胶条;
19、s5.在相邻预制水池壁板的交接或对接区域支护模板,模板支护完成后浇筑超高强度混凝土uhpc,用振动棒振捣超高强度混凝土uhpc使其密实,待超高强度混凝土uhpc初凝后拆模养护。
20、本发明能够取得如下技术效果:
21、(1)本发明提出的装配式钢混组合水池壁板抗拉结构的拼接缝构造包含工字形钢拉板和uhpc材料,工字形钢拉板和uhpc材料的力学性能优异,水池壁板结构在使用过程受到拉力时,工字形钢拉板和uhpc材料相互挤压,可以提高水池结构的抗拉性能。
22、(2)工字形钢拉板和预制水池壁板通过一定数量的膨胀螺栓进行连接,安装过程简单方便,膨胀螺栓的抗拉性能好,这种连接方式可靠性高,且作业方式为干作业,节省工期。
23、(3)本发明中的预制段水池壁板无需在预制过程中外伸钢筋,预制过程更加简单方便,方便运输;在现场吊装时,避免了因外伸钢筋搭接问题而引起的安装难题;同时,预制水池壁板外伸钢筋的施工方法在拼接缝位置外伸钢筋分布密集,在浇筑uhpc材料后,使用振动棒振捣不便,本发明可以成功解决上述问题。
24、(4)工字形钢拉板上焊接的栓钉可加强工字形钢拉板与uhpc后浇段的连接,起到类似钢筋与混凝土之间的连接作用,同时,焊接的栓钉可抵抗一部分水池壁板受拉过程中抵工字形钢拉板与uhpc后浇段之间的剪切力。
25、(5)工字形钢拉板和uhpc材料组成的复杂结构不仅提高了水池结构的抗拉性能,同时可以延长渗水路径,起到防水作用,具有双重功效。
26、(6)本发明提出的装配式钢混组合水池壁板抗拉结构包含延长渗水路径的预制外壳结构、遇水膨胀胶条、环氧砂浆、后浇超高性能混凝土自防水和延长渗水路径的工字形钢拉板和uhpc,上述结构共同组成了预制壁板的防水系统,与现有预制壁板构造相比,防水效果显著提升。
1.装配式钢混组合水池壁板抗拉结构,其特征在于:所述装配式钢混组合水池壁板抗拉结构包括预制段水池壁板、预制外壳结构(4)、工字形钢拉板(3)、uhpc后浇段(6)以及膨胀螺栓(7);
2.根据权利要求1所述的装配式钢混组合水池壁板抗拉结构,其特征在于:所述预制外壳结构(4)的伸出长度小于uhpc后浇段(6)或工字形钢拉板(3)沿水池壁板长度的二分之一。
3.根据权利要求1所述的装配式钢混组合水池壁板抗拉结构,其特征在于:所述膨胀螺栓(7)的抗拉强度为400-600mpa。
4.根据权利要求1所述的装配式钢混组合水池壁板抗拉结构,其特征在于:所述栓钉(9)在工字形钢拉板(3)上对称分布。
5.根据权利要求1所述的装配式钢混组合水池壁板抗拉结构,其特征在于:所述工字形钢拉板(3)将所述uhpc后浇段(6)分成上、下两个工字型的uhpc后浇段(6)。
6.根据权利要求1所述的装配式钢混组合水池壁板抗拉结构,其特征在于:所述工字形钢拉板(3)与预制段水池壁板连接界面处涂抹有环氧砂浆(5),起到防水作用,同时,加强工字形钢拉板(3)与预制段水池壁板的连接。
7.根据权利要求1所述的装配式钢混组合水池壁板抗拉结构,其特征在于:在水池壁板结构与水接触的一侧,uhpc后浇段(6)与预制段水池壁板接缝处粘贴有遇水膨胀胶条(8);当有少量水渗入时,遇水膨胀胶条(8)膨胀将缝隙填满,起到防水效果。
8.根据权利要求1所述的装配式钢混组合水池壁板抗拉结构,其特征在于:所述预制段水池壁板、预制外壳结构(4)一体成型。
9.一种根据权利要求1-8任一项所述的装配式钢混组合水池壁板抗拉结构的施工方法,其特征在于,包括如下步骤: