一种预制装配式盖板涵各构件连接结构及连接方法

技术领域

本发明涉及建筑施工技术领域，具体涉及一种预制装配式盖板涵各构件连接结构及连接方法。

背景技术

高速公路现浇钢筋混凝土涵洞修建过程中，只有当涵洞结构混凝土强度达到设计强度的75％之后，才能进行后续施工，致使涵洞结构修建影响公路工程的施工进度；同时，涵洞上方的机械压实设备进行填土压实的过程中也会对涵洞结构产生附加应力，由于路堤填筑过程中强度未完全形成，导致涵洞构件产生了裂缝破坏。此外，涵洞工程施工质量受季节与雨天影响较大，因此采用一种较为合适的装配式涵洞是涵洞工程亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的问题，提供一种预制装配式盖板涵各构件连接结构及连接方法。

本发明提供了一种预制装配式盖板涵各构件连接结构，包括：

涵洞基础，顶面设有用于容纳侧墙底部的凹槽；

涵洞侧墙下部分，分布在涵洞基础上，且其底部位于所述凹槽内；

涵洞侧墙上部分，位于各涵洞侧墙下部分的顶部；

连接构件，用于连接涵洞侧墙下部分与凹槽以及涵洞侧墙下部分与涵洞侧墙上部分；

顶板，搭接于两侧的涵洞侧墙上部分顶部。

较佳地，连接构件包括：

第一螺纹钢筋，预埋在凹槽内以及涵洞侧墙下部分顶部；

第二螺纹钢筋；

连接套筒，套设在第一螺纹钢筋和第二螺纹钢筋外部，且第一螺纹钢筋和第二螺纹钢筋的连接端均位于连接套筒内，所述连接套筒上设有灌浆口和排浆口；

第二螺纹钢筋和连接套筒预埋在涵洞侧墙下部分底部以及涵洞侧墙上部分底部。

较佳地，还包括密封圈，所述密封圈套设在第一螺纹钢筋和第二螺纹钢筋与连接套筒端部之间，用于封堵连接套筒的两端。

本发明还公开了上述预制装配式盖板涵各构件连接结构的连接方法，包括以下步骤：

S101、现场浇筑混凝土形成涵洞基础，在涵洞基础顶面预留凹槽用于搁置涵洞侧墙下部分；

S102、涵洞侧墙上部分、涵洞侧墙下部分和顶板均在预制厂内集中预制；

S103、待涵洞基础的混凝土强度达到设计强度的75％后，将涵洞侧墙上部分、涵洞侧墙下部分和顶板运至涵洞所在工程现场；

S104、将涵洞侧墙下部分预留连接套筒对中涵洞基础顶面外露的第一螺纹钢筋安装，并将涵洞侧墙下部分放置于凹槽内，临时固定后进行连接套筒灌浆；

S105、将涵洞侧墙上部分的预留连接套筒与涵洞侧墙下部分的外露第一螺纹钢筋进行对中就位，临时固定后进行连接套筒灌浆；

S106、进行顶板的安装，顶板安装就位后施工结束。

较佳地，凹槽深度为5cm。

较佳地，将涵洞侧墙上部分分为左上半部分以及右上半部分，涵洞侧墙下部分分为左下半部分以及右下半部分，所述左上半部分和右上半部分的相对侧以及左下半部分以及右下半部分的相对侧均埋设有拉结钢筋，所述左上半部分和左下半部分通过连接构件连接形成左侧墙体，右上半部分和右下半部分通过连接构件连接形成右侧墙体，所述右下半部分和左下半部分均通过连接构件与凹槽连接，所述左侧墙体和右侧墙体之间预留间隙，所述间隙灌浇混凝土将左侧墙体和右侧墙体以及涵洞基础连为一体。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的连接结构将涵洞侧墙分成两部分预制拼接，涵洞侧墙下部分与涵洞基础通过钢筋套筒灌浆方式搭接，涵洞侧墙上部分与涵洞侧墙下部分通过钢筋套筒灌浆方式搭接，涵洞侧墙上部分与顶板进行搭接，采用集中预制、现场装配、现场局部灌浆的施工方式，有效缩短了施工工期。

本发明在涵洞侧墙下部分与涵洞基础、涵洞侧墙上部分与涵洞侧墙下部分的连接实施凿毛方案，凿毛后再进行钢筋套筒灌浆，保证搭接处抗剪强度达到同等级混凝土抗剪强度的95％以上，保证装配式涵洞施工质量。

本发明在涵洞基础顶部设置凹槽，凹槽内预埋钢筋螺栓钢筋，涵洞侧墙下部分吊装时先将底部预留的灌浆套筒与基础顶部的预埋螺纹钢筋对中就位，再进行灌浆。由于只吊装侧墙的下半部分，降低了对起重吊装设备的要求，更适合于山区沟谷或地形陡峭等地形限制较大位置的盖板涵装配式施工。

本发明的盖板涵由于各部件间的组成简单，适用于现场快组装，能实现工业化组合式施工；与现浇盖板涵相比，组合式盖板涵具有节约材料、降低工程造价、可工业化生产各部件、缩短涵洞结构施工工期、保证涵洞构件的质量、提高各部件装配率，减轻了各部件重量与结构尺寸精细化程度高等优势，致使装配组合式盖板涵会是今后山区高填方涵洞结构装配式施工中最为合适的涵洞形式。

附图说明

图1为本发明预制装配式盖板涵断面连接示意图；

图2为本发明涵洞基础顶面与涵洞侧墙下部分的连接结构示意图；

图3为本发明涵洞基础顶面、涵洞侧墙下部分和涵洞侧墙上部分的连接结构示意图；

图4为本发明连接构件的结构示意图；

图5为本发明涵洞侧墙下部分以及涵洞侧墙上部分拆分的结构示意图；

图6为本发明拉结钢筋的位置示意图；

图7为本发明浇筑混凝土后的结构示意图。

附图标记说明：

1.涵洞基础，11.凹槽，2.涵洞侧墙下部分，21.左下半部分，22.右下半部分，3.涵洞侧墙上部分，31.左上半部分，32.右上半部分，4.连接构件，41.第一螺纹钢筋，42.第二螺纹钢筋，43.连接套筒，44.密封圈，5.顶板，6.拉结钢筋。

具体实施方式

下面结合附图1-7，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。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的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。

本发明提供的一预制装配式盖板涵各构件连接结构及连接方法，包括：

涵洞基础1，顶面设有用于容纳侧墙底部的凹槽11；

涵洞侧墙下部分2，分布在涵洞基础1上两侧，且其底部位于所述凹槽11内；

涵洞侧墙上部分3，位于各涵洞侧墙下部分2的顶部；

连接构件4，用于连接涵洞侧墙下部分2与凹槽11以及涵洞侧墙下部分2与涵洞侧墙上部分3；

顶板5，搭接于两侧的涵洞侧墙上部分3顶部。

其中，连接构件4包括

第一螺纹钢筋41，预埋在凹槽11内以及涵洞侧墙下部分2顶部；

第二螺纹钢筋42；

连接套筒43，套设在第一螺纹钢筋41和第二螺纹钢筋42外部，且第一螺纹钢筋41和第二螺纹钢筋42的连接端均位于连接套筒43内，所述连接套筒43上设有灌浆口和排浆口；

第二螺纹钢筋42和连接套筒43预埋在涵洞侧墙下部分2底部以及涵洞侧墙上部分3底部。

优选地，还包括密封圈44，密封圈44套设在第一螺纹钢筋41和第二螺纹钢筋42与连接套筒43端部之间，用于封堵连接套筒43的两端。

一种预制装配式盖板涵各构件连接结构的连接方法，包括以下步骤：

S101、现场浇筑混凝土形成涵洞基础1，在涵洞基础1顶面预留凹槽11用于搁置涵洞侧墙下部分2；

S102、涵洞侧墙上部分3、涵洞侧墙下部分2和顶板5均在预制厂内集中预制；

S103、待涵洞基础1的混凝土强度达到设计强度的75％后，将涵洞侧墙上部分3、涵洞侧墙下部分2和顶板5运至涵洞所在工程现场；

S104、将涵洞侧墙下部分2预留连接套筒43对中涵洞基础1顶面外露的第一螺纹钢筋41安装，并将涵洞侧墙下部分2放置于凹槽11内，临时固定后进行连接套筒43灌浆；

S105、将涵洞侧墙上部分3的预留连接套筒43与涵洞侧墙下部分2的外露第一螺纹钢筋41进行对中就位，临时固定后进行连接套筒43灌浆；

S106、进行顶板5的安装，顶板5安装就位后施工结束。

优选地，凹槽11深度为5cm。

优选地，将涵洞侧墙上部分3分为左上半部分31以及右上半部分32，涵洞侧墙下部分2分为左下半部分21以及右下半部分22，所述左上半部分31和右上半部分32的相对侧以及左下半部分21以及右下半部分22的相对侧均埋设有拉结钢筋6，所述左上半部分31和左下半部分21通过连接构件4连接形成左侧墙体，右上半部分32和右下半部分22通过连接构件4连接形成右侧墙体，所述右下半部分22和左下半部分21均通过连接构件4与凹槽11连接，所述左侧墙体和右侧墙体之间预留间隙，所述间隙灌浇混凝土将左侧墙体和右侧墙体以及涵洞基础1连为一体。

基础表面在涵洞墙身安装部位预留5.0cm深度的凹槽，在凹槽内预埋螺纹钢筋，采用起重设备进行涵洞侧墙吊装就位时，首先将侧墙置于基础顶部槽中，并将涵洞侧墙底部的预留钢筋套筒与基础表面上的预埋螺纹钢筋进行对中，以便两者能进行搭接，之后采用钢筋套筒灌浆连接施工的方式进行现场灌浆；

在侧墙下半部分与涵洞基础、侧墙上部分与下部分的连接实施凿毛方案，凿毛后再进行钢筋套筒灌浆，保证搭接处抗剪强度达到同等级混凝土抗剪强度的95％以上，保证装配式涵洞施工质量，而传统的并用C25自密实混凝土在侧墙上座浆5cm厚粘结台帽的方式，搭接处抗剪强度仅为同等级混凝土抗剪强度的67％，即使采用侧墙上部分与侧墙下部分两接头为肘形自由铰接的方式，在顶部盖板受垂直荷载作用下，仍然会出现装配式涵洞承载能力远远小于现浇涵洞承载能力。

相比于现有的侧墙与基础顶面、侧墙下部分与台帽凿毛座浆的方式，钢筋套筒灌浆连接的施工技术在装配式建筑结构中应用较多，灌浆连接施工工艺较为成熟，该工法灌浆套管连接方式的接头质量可靠，接头满足I级接头性能要求。

预埋在构件上的外露螺纹钢筋加工及现场灌浆连接操作简便、安全可靠；外露螺纹钢筋加工设备及灌浆设备机功率小，不需要专用配电，无明火作业，可全天候施工、绿色节能环保，非常适合与山区地理位置与电力等配套设施较差位置的施工作业。

如果涵洞工程施工条件特别困难，常用的小型吊装设备由于吊装重量的限制，无法吊装侧墙的上半部分或者侧墙的下半部分，可以将侧墙的上半部分或者下半部分进行拆分，从而以更小尺寸的装配式部件进行涵洞的装配式施工，并在侧墙的竖向上进行现浇施工，进而减小涵洞结构的施工难度，加快涵洞结构的施工速度。例如将涵洞侧墙上半部与侧墙下半部均分成两部分，再进行装配式施工。具体步骤如下：

(1)将侧墙上部与侧墙下部，按照图5所示的方式进行装配式连接；

(2)在预制侧墙上半部分时，在侧墙上半部分(第一部分)与侧墙上半部分(第二部分)上埋设拉结钢筋，侧墙下半部分的装配方式与侧墙上半部分的装配方式相同，如图6所示；

(3)按照图7所示，在施工现场浇筑混凝土，完成整个侧墙的装配式施工。

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。