[发明专利]混凝土框架箱涵施工中的预应力应用方法

摘要

本发明公开了一种混凝土框架箱涵施工中的预应力应用方法，即在混凝土框架箱涵的顶板、边墙、中墙和底板中设置直线、折线或抛物线形式的预应力筋。这样做的目的是要解决目前框架箱涵在施工和使用过程中存在的顶、底板挠度过大，顶板、底板、边墙和中墙的开裂及裂缝超限等问题。实施该预应力应用方法，可改善顶、底板的受力性能，有效降低顶、底板主筋的应力循环幅度，增加疲劳寿命，减少边、中墙的开裂和裂缝宽度，使预应力混凝土框架箱涵的整体性能得到提高，整体刚度增大，抗震性能增强。

主权项

混凝土框架箱涵施工中的预应力应用方法，其特征在于：所述混凝土框架箱涵施工中的预应力应用方法，包括：所述框架式预应力涵洞顶板、涵洞底板的配筋计算、给出预应力混凝土框架箱涵的预应力筋的数量和布置形式、施工工艺方法；具体步骤如下：步骤一：框架式预应力涵洞顶板、涵洞底板的配筋计算，具体地：涵洞顶板和涵洞底板沿箱涵跨度方向、垂直沿箱涵跨度方向或任意方向布置有预应力筋，取单位宽度箱涵作为计算单元来计算预应力筋数量；预应力涵洞的受力分析模块是采用厚板有限元进行分析，在有限元分析中计算出每个板单元的力场；在最不利荷载工况下，按照控制截面处所有板单元的力场进行控制截面配筋，绘出最不利荷载工况下的配筋弯矩图；同理，绘出在不同工况下的配筋弯矩图，得到涵洞顶板和涵洞底板配筋弯矩包络图；根据配筋包络图，对涵洞顶板和涵洞底板的各个截面进行配筋设计；步骤二：给出预应力混凝土框架箱涵的预应力筋的数量和布置形式，沿涵洞顶板沿箱涵跨度方向、垂直箱涵跨度方向或任意方向，按照计算后的预应力钢筋数量布置涵洞顶板预应力钢筋；沿涵洞边墙、涵洞中墙竖向按照计算后的预应力钢筋数量布置预应力钢筋，其两端锚固在涵洞顶板、涵洞底板中，涵洞边墙在箱涵横向也布置预应力筋；沿涵洞底板沿箱涵跨度方向、垂直箱涵跨度方向或任意方向，按照计算后的预应力钢筋数量布置涵洞底板预应力钢筋；涵洞顶板、涵洞底板、涵洞边墙和涵洞中墙中的预应力筋采用直线、折线或抛物线的形式布置；步骤三：施工工艺方法，具体地：根据设计图纸对预应力混凝土框架箱涵进行施工，预应力混凝土框架箱涵中预应力的施加方式后张法施工，施工工序为：先浇筑混凝土框架箱涵，待框架箱涵混凝土达到预期强度后，将预应力筋穿入预应力孔道中，利用混凝土框架箱涵本身作为受力台座进行张拉，在张拉预应力筋的同时，使混凝土框架箱涵受到预压；张拉完成后，在锚固端用锚具将预应力筋锚住；最后进行预应力孔道内灌浆，使预应力筋和混凝土形成一个整体，成为有粘结后张预应力混凝土框架箱涵。