一种预制盖梁

技术领域

本发明属于盖梁技术领域，尤其是涉及一种预制盖梁。

背景技术

盖梁指的是为支承、分布和传递上部结构的荷载，在排架桩墩顶部设置的横梁，又称帽梁。在桥墩或在排桩上设置钢筋混凝土或少筋混凝土的横梁，主要作用是支撑桥梁上部结构，并将全部荷载传到下部结构，有桥桩直接连接盖梁的，也有桥桩接立柱后再连接盖梁的。

其中，预制盖梁产品，在桥梁施工和建造研究领域有着广泛的应用价值，但传统的现浇盖梁产品在构件的精度要求上难以保证，特别是精轧螺纹钢等预埋件的位置存在偏差，不能做到盖梁与立柱、小箱梁的精准拼接，同时现场施工对周边居民生活条件、交通通行情况都存在一定程度上的影响。

现有的现浇盖梁存在以下缺点：1、现场拼装钢筋笼箍筋间距、主筋间距、预埋件位置、波纹管位置难以精确控制，使得浇筑出来的成品受力情况与设计图纸存在偏差，降低了桥梁安全性；2、现浇盖梁需等混凝土强度达到强度标准后才可进行下一步工序，使得工期延长且成本提高；3、现场绑扎钢筋笼需要具备专业知识的工人进行绑扎，人力成本高且速度慢、效率低。

发明内容

本发明是为了克服上述现有技术中的缺陷，提供一种预加工精度高、拼装简单，精度高的预制盖梁。

为了达到以上目的，本发明所采用的技术方案是：一种预制盖梁，包括灌浆套筒、预应力钢绞线、垫石组、挡块、钢筋和混凝土，钢筋构成框架结构，灌浆套筒、预应力钢绞线和混凝土位于钢筋所组成的框架结构内，垫石组和挡块位于钢筋所组成的框架结构顶部；所述钢筋包括骨架钢筋、支撑钢筋和加强箍筋，骨架钢筋形成整体框架结构，支撑钢筋和加强箍筋位于骨架钢筋内；所述钢筋内形成的框架结构内设有高度不同的多层预应力钢绞线，多层预应力钢绞线的两端均沿框架结构的两端向下倾斜。

作为本发明的一种优选方案，所述骨架钢筋包括相连接的底部钢筋、侧部钢筋和顶部钢筋，底部钢筋、侧部钢筋和顶部钢筋围成封闭的框架结构，该框架结构上设有沿径向方向设置的箍筋，且该框架结构内设有横向钢筋、竖向钢筋和纵向钢筋，底部钢筋与侧部钢筋部分重叠，且侧部钢筋与顶部钢筋部分重叠。

作为本发明的一种优选方案，所述支撑钢筋倾斜设置于框架结构内，支撑钢筋两端分别连接于顶部钢筋和侧部钢筋上，且支撑钢筋上方朝向框架结构中心处倾斜。

作为本发明的一种优选方案，所述加强箍筋包括第一组合箍筋和第二组合箍筋，第一组合箍筋位于顶部钢筋与底部钢筋的截面上，第二组合箍筋位于顶部钢筋与侧部钢筋的截面上。

作为本发明的一种优选方案，所述第一组合箍筋包括相连接的一个第一矩形箍筋和两个第一多边形箍筋，两个第一多边形箍筋位于第一矩形箍筋的两侧，且两个第一多边形箍筋位于不同水平高度上，两个第一多边形箍筋部分重叠设置，且第一多边形箍筋的外边沿与箍筋重叠设置。

作为本发明的一种优选方案，所述第二组合箍筋包括相连接的一个第二矩形箍筋和两个第二多边形箍筋，两个第一多边形箍筋位于第一矩形箍筋的两侧，且两个第一多边形箍筋位于不同水平高度上，两个第一多边形箍筋部分重叠设置，且第一多边形箍筋的外边沿与箍筋重叠设置。

作为本发明的一种优选方案，所述箍筋、第一组合箍筋和第二组合箍筋弯折处的弯曲半径R＝(d+2*32)*2*0.9/r。

作为本发明的一种优选方案，多层预应力钢绞线包括自上而下排布的第一层预应力钢绞线、第二层预应力钢绞线和第三层预应力钢绞线，在混凝土浇筑前穿插波纹管，为第一层预应力钢绞线、第二层预应力钢绞线和第三层预应力钢绞线预留孔洞，第一层预应力钢绞线、第二层预应力钢绞线和第三层预应力两端通过锚具固定。

作为本发明的一种优选方案，所述框架结构上形成有与挡块相适配的预埋钢筋，挡块位于框架结构顶部两端，垫石组分布于框架结构顶部，且垫石组位于两端的挡块之间。

作为本发明的一种优选方案，所述框架结构顶部形成有双向的散水纵坡，框架结构顶部还设有吊点。

本发明的有益效果是，与现有技术相比：

1、立柱、承台和盖梁之间采用灌浆套筒连接，保证了拼接的精度要求。

2、钢筋骨架在胎架上绑扎完成，垫石、挡块按图纸施工，保证各构件按设计要求受力，提高构件受力性能和安全性。

3、盖梁预制完成后可直接吊至现场拼装，且拼装步骤简单，可快速完成，提高施工效率，缩短工期。

附图说明

图1是本发明的主视图；

图2是本发明的俯视图；

图3是骨架钢筋的结构示意图；

图4是框架结构的结构示意图；

图5是框架结构的爆炸图；

图6是图3中A-A面的截面图；

图7是图3中B-B面的截面图；

图8是第一组合箍筋的结构示意图；

图9是第二组合箍筋的结构示意图；

图10是预应力钢绞线的布置示意图；

图11是图10中A-A面的截面图；

图12是图10中B-B面的截面图；

图13是图10中C-C面的截面图；

图14是第一层预应力钢绞线和第二层预应力钢绞线的布置示意图；

图15是第一层预应力钢绞线和第三层预应力钢绞线的布置示意图；

图16是挡块的安装示意图；

图17是挡块与混凝土的连接示意图；

图18是吊点的安装示意图；

图中附图标记：框架结构1，支撑钢筋1-1，底部钢筋1-2，侧部钢筋1-3，顶部钢筋1-4，第一组合箍筋1-5，第一多边形箍筋1-5-1，第一矩形箍筋1-5-2，第二组合箍筋1-6，第二多边形箍筋1-6-1，第二矩形箍筋1-6-2，箍筋1-7，灌浆套筒2，第一层预应力钢绞线3-1，第二层预应力钢绞线3-2，第三层预应力钢绞线3-3，挡块4，预埋钢筋4-1，垫石组5，混凝土6，吊点7。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作详细说明。

如图1-18所示，一种预制盖梁，包括灌浆套筒2、预应力钢绞线、垫石组5、挡块4、钢筋和混凝土6，钢筋构成框架结构1，灌浆套筒2、预应力钢绞线和混凝土6位于钢筋所组成的框架结构1内，垫石组5和挡块4位于钢筋所组成的框架结构1顶部；钢筋包括骨架钢筋、支撑钢筋1-1和加强箍筋，骨架钢筋形成整体框架结构1，支撑钢筋1-1和加强箍筋位于骨架钢筋内；所述钢筋内形成的框架结构1内设有高度不同的多层预应力钢绞线，多层预应力钢绞线的两端均沿框架结构1的两端向下倾斜。

钢筋预制形成盖梁的钢筋骨架、支撑钢筋1-1和加强箍筋，通过钢筋骨架、支撑钢筋1-1和加强箍筋之间的焊接连接形成盖梁的基本结构，灌浆套筒安装与钢筋骨架底部，确保立柱与承台对接时的精度要求。

骨架钢筋包括相连接的底部钢筋1-2、侧部钢筋1-3和顶部钢筋1-4，底部钢筋1-2、侧部钢筋1-3和顶部钢筋1-4围成封闭的框架结构1，该框架结构1上设有沿径向方向设置的箍筋1-7，且该框架结构1内设有横向钢筋、竖向钢筋和纵向钢筋，底部钢筋1-2与侧部钢筋1-3部分重叠，且侧部钢筋1-3与顶部钢筋1-4部分重叠。

顶部钢筋1-4的长度根据所需的盖梁长度进行设计，且顶部钢筋1-4形成盖梁的顶面，顶部钢筋1-4中部为最高点，两侧向下倾斜，且框架结构1顶部形成有双向的散水纵坡，框架结构1顶部还设有吊点7，顶部钢筋1-4的倾斜角度与散水纵坡的倾斜角度相一致，吊点7焊接在顶部钢筋1-4上，且吊点7对称设置与顶部钢筋1-4两侧。

底部钢筋1-2位于框架结构1的底部中部，侧部钢筋1-3对称连接于底部钢筋1-2两侧，且侧部钢筋1-3于底部钢筋1-2之间通过焊接固定，侧部钢筋1-3与底部钢筋1-2部分重叠，底部钢筋1-2两端形成有与侧部钢筋1-3相适配的倾斜段，侧部钢筋1-3顶部形成有与顶部钢筋1-4相连接的弯折段，顶部钢筋1-4、侧部钢筋1-3与底部钢筋1-2之间的焊接可采用单面焊接或双面焊接，单面焊接长度不小于的10d，双面焊接长度不小于5d。

支撑钢筋1-1倾斜设置于框架结构1内，支撑钢筋1-1两端分别连接于顶部钢筋1-4和侧部钢筋1-3上，且支撑钢筋1-1上方朝向框架结构1中心处倾斜，支撑钢筋1-1位于框架结构中心两侧，且两侧的支撑钢筋1-1相对设置，支撑钢筋1-1的倾斜角度位于30°-60°之间，且支撑钢筋1-1上下两端形成有与顶部钢筋1-4和侧部钢筋1-3相连接的弯折段，弯折段朝向不同方向，通过焊接将支撑钢筋1-1与顶部钢筋1-4和侧部钢筋1-3进行和固定连接，从而支撑钢筋1-1对顶部钢筋1-4起到支撑作用，支撑钢筋1-1的数量和位置根据顶部钢筋1-4的长度进行设计。

加强箍筋包括第一组合箍筋1-5和第二组合箍筋1-6，第一组合箍筋1-5位于顶部钢筋1-4与底部钢筋1-2的截面上，第二组合箍筋1-6位于顶部钢筋1-4与侧部钢筋1-3的截面上，第一组合箍筋1-5和第二组合箍筋1-6的端部设置有135°的弯钩，相邻箍筋接头沿纵向交错开布置，第一组合箍筋1-5和第二组合箍筋1-6的布置不影响灌浆套筒2的位置。

第一组合箍筋1-5包括相连接的一个第一矩形箍筋1-5-2和两个第一多边形箍筋1-5-1，两个第一多边形箍筋1-5-1位于第一矩形箍筋1-5-2的两侧，且两个第一多边形箍筋1-5-1位于不同水平高度上，两个第一多边形箍筋1-5-1部分重叠设置，且第一多边形箍筋1-5-1的外边沿与箍筋1-7重叠设置。

第一组合箍筋1-5位于同一平面上，且第一组合箍筋1-5沿盖梁的截面方向进行设置，第一矩形箍筋1-5-2和第一多边形箍筋1-5-1的焊接形成第一组合箍筋1-5，第一多边形箍筋1-5-1为五边形结构，第一多边形箍筋1-5-1的外侧边沿着箍筋1-7的布置方向进行布置，使得第一多边形箍筋1-5-1与箍筋1-7之间具有更好的接触面积和稳定性，第一矩形箍筋1-5-2焊接固定在两个第一多边形箍筋1-5-1之间。

第二组合箍筋1-6包括相连接的一个第二矩形箍筋1-6-2和两个第二多边形箍筋1-6-1，两个第一多边形箍筋1-5-1位于第一矩形箍筋1-5-2的两侧，且两个第一多边形箍筋1-5-1位于不同水平高度上，两个第一多边形箍筋1-5-1部分重叠设置，且第一多边形箍筋1-5-1的外边沿与箍筋1-7重叠设置。

第二组合箍筋1-6位于同一平面上，且第二组合箍筋1-6沿盖梁的截面方向进行设置，第二多边形箍筋1-6-1和第二矩形箍筋1-6-2的焊接形成第二组合箍筋1-6，第二多边形箍筋1-6-1为五边形结构，第二多边形箍筋1-6-1的外侧边沿着箍筋1-7的布置方向进行布置，使得第二多边形箍筋1-6-1与箍筋1-7之间具有更好的接触面积和稳定性，第二矩形箍筋1-6-2焊接固定在两个第二多边形箍筋1-6-1之间。

两个第一多边形箍筋1-5-1的高度关系与第二多边形箍筋1-6-1交错设置，例如，两个第一多边形箍筋1-5-1中左边的第一多边形箍筋1-5-1位于右边的第一多边形箍筋1-5-1上方时，两个第二多边形箍筋1-6-1中的左边的第二多边形箍筋1-6-1位于右边的第二多边形箍筋1-6-1下方，从而使得第一组合箍筋1-5和第二组合箍筋1-6中的受力抵消，具有更好的安全性。

当箍筋、第一组合箍筋1-5和第二组合箍筋1-6平直段小于100mm时，可采用弧线代折线的方式进行实施，箍筋、第一组合箍筋1-5和第二组合箍筋1-6的弯折处的弯曲半径R＝(d+2*32)*2*0.9/r。

多层预应力钢绞线包括自上而下排布的第一层预应力钢绞线3-1、第二层预应力钢绞线3-2和第三层预应力钢绞线3-3，在混凝土6浇筑前穿插波纹管，为第一层预应力钢绞线3-1、第二层预应力钢绞线3-2和第三层预应力钢绞线3-3预留孔洞，第一层预应力钢绞线3-1、第二层预应力钢绞线3-2和第三层预应力两端通过锚具固定。

第二层预应力钢绞线3-2上形成有弯折段，第二层预应力钢绞线3-2的两端与第二层预应力钢绞线3-2的中部保持平行，第二层预应力钢绞线3-2上的弯折段的圆角为R为10000mm，当预应力钢绞线与墩柱预埋钢筋冲突时，应当适当调整墩柱预埋钢筋的位置。

第三层预应力钢绞线3-3包括对称设置的两端，且第三层预应力钢绞线3-3上也设有圆角，圆角R为6000mm。

在混凝土浇筑前穿插波纹管，为第一层预应力钢绞线3-1、第二层预应力钢绞线3-2和第三层预应力钢绞线3-3预留孔洞，第一层预应力钢绞线3-1、第二层预应力钢绞线3-2和第三层预应力钢绞线3-3通过两端锚具固定，并通过千斤顶张拉至指定长度。

框架结构1上形成有与挡块4相适配的预埋钢筋4-1，挡块4位于框架结构1顶部两端，垫石组5分布于框架结构1顶部，且垫石组5位于两端的挡块4之间，垫石组5按照图纸施工，保证垫石组5位置和偏心距离，确保小箱梁架设位置精准无误差；挡块4根据图纸确定上下底宽度和高度，确保小箱梁可以刚好嵌入。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现；因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

尽管本文较多地使用了图中附图标记：框架结构1，支撑钢筋1-1，底部钢筋1-2，侧部钢筋1-3，顶部钢筋1-4，第一组合箍筋1-5，第一多边形箍筋1-5-1，第一矩形箍筋1-5-2，第二组合箍筋1-6，第二多边形箍筋1-6-1，第二矩形箍筋1-6-2，箍筋1-7，灌浆套筒2，第一层预应力钢绞线3-1，第二层预应力钢绞线3-2，第三层预应力钢绞线3-3，挡块4，预埋钢筋4-1，垫石组5，混凝土6，吊点7等术语，但并不排除使用其它术语的可能性；使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。