一种增强伸缩缝抗变形的施工方法及伸缩缝抗变形结构与流程

1.本发明涉及混凝土基础施工技术领域，具体而言，涉及一种增强伸缩缝抗变形的施工方法及伸缩缝抗变形结构。


背景技术：

2.根据混凝土结构的特性，箱涵、综合管廊结构分段施工时需要留设伸缩缝，而伸缩缝处常常采用柔性连接，对于地下结构而言，由于易受到地面动荷载传递下来的不对称水平力作用，尤其是在一侧为道路，一侧为沼泽地或水塘或者为软土地基时，相邻地下结构侧壁伸缩缝处受力不平衡就产生了弯矩作用，伸缩缝处就是渗漏最大的隐患所在点，也是地下渗漏需要处理的重点部位。


技术实现要素：

3.鉴于此，本发明提出了一种增强伸缩缝抗变形的施工方法及伸缩缝抗变形结构，旨在解决现有伸缩缝处容易出现受力不平衡产生弯矩导致渗漏的问题。
4.一方面，本发明提出了一种增强伸缩缝抗变形的施工方法，该施工方法包括如下步骤：尺寸确定步骤，在相邻两段混凝土环形结构的伸缩缝处防水构造施工完成后，清理基层，确定环形混凝土分段结构中设置在伸缩缝两侧的两段混凝土环形结构的内壁尺寸和混凝土环形结构的厚度，以确定抗变形组件的尺寸数据；安装步骤，在环形混凝土分段结构的内部于伸缩缝处布置一圈抗变形组件，所述抗变形组件的两端分别抵压接触在两段所述混凝土环形结构的内壁上；防腐处理步骤，对抗变形组件进行防腐处理；后填充步骤，查看抗变形组件和两段混凝土环形结构的内壁之间是否有空隙，如果有空隙，采用高强无收缩灌浆料或采用钢板塞入空隙进行充填，以使抗变形组件与两段混凝土环形结构之间刚性接触。
5.进一步地，上述增强伸缩缝抗变形的施工方法，所述安装步骤包括如下子步骤：钢板就位子步骤，在环形混凝土分段结构的内部在伸缩缝处，沿环形混凝土分段结构的内壁依次在环形混凝土分段结构的内侧壁处布置第一钢板，在环形混凝土分段结构的内部倒角处布置第二钢板，以形成一圈抗变形组件；钢板焊接子步骤，对第一钢板和第二钢板之间的各个连接处进行焊接；肋板安装子步骤，在第一钢板和第二钢板之间焊接的转角部位增设肋板，肋板分别通过焊接固定在相邻的第一钢板和第二钢板上，起到加固作用。
6.进一步地，上述增强伸缩缝抗变形的施工方法，所述钢板就位子步骤中，通过临时支撑架对第一钢板和第二钢板进行临时支撑固定，并在所述肋板安装子步骤中肋板固定后拆除临时支撑架。
7.另一方面，本发明提出了一种伸缩缝抗变形结构，所述伸缩缝处于环形混凝土分段结构的两段混凝土环形结构之间，并且，所述环形混凝土分段结构的内部在所述伸缩缝处设有沿所述环形混凝土分段结构的内壁整周设置的抗变形组件；所述抗变形组件的两端分别抵压接触在所述伸缩缝两侧的两段混凝土环形结构的内壁上，以使抗变形组件与两段
混凝土环形结构之间刚性接触。
8.进一步地，上述伸缩缝抗变形结构，所述环形混凝土分段结构的横截面为方形环状结构，所述抗变形组件包括：四个第一钢板；其中，四个所述第一钢板沿所述环形混凝土分段结构的轴向分别抵压接触在所述环形混凝土分段结构的四个内侧壁上。
9.进一步地，上述伸缩缝抗变形结构，所述环形混凝土分段结构的腋角处设有倒角，任意相邻两个所述第一钢板之间均设有第二钢板，其两端分别与相邻两个所述第一钢板相连接，所述第二钢板用于抵压接触在所述倒角处；所述第一钢板和所述第二钢板的连接处设有肋板，起到加固作用。
10.进一步地，上述伸缩缝抗变形结构，所述环形混凝土分段结构的横截面为圆环状结构，所述抗变形组件包括：若干个弧形钢板；其中，各所述弧形钢板均抵压接触在所述环形混凝土分段结构的内壁上，并且，各所述弧形钢板之间依次对接围设形成圆形结构；所述弧形钢板之间连接可采用焊接或者螺栓连接，使其连成一个整体。
11.进一步地，上述伸缩缝抗变形结构，所述抗变形组件和所述环形混凝土分段结构之间的空隙处设有填充物，其为高强无收缩灌浆料填充物或钢板填充物。
12.进一步地，上述伸缩缝抗变形结构，所述抗变形组件沿所述环形混凝土分段结构的轴向设置，并且，所述抗变形组件的中间位置位于所述伸缩缝处。
13.进一步地，上述伸缩缝抗变形结构，所述抗变形组件两端抵压接触在两段所述环形混凝土分段结构上的长度均为800
‑
2000mm。
14.本发明提供的增强伸缩缝抗变形的施工方法，在伸缩缝处防水构造施工后，通过环形混凝土分段结构的内部在伸缩缝处设置抗变形组件，其沿环形混凝土分段结构的内壁整周设置，并且，抗变形组件的两端分别抵压接触在伸缩缝两侧的两段混凝土环形结构的内壁上，以使抗变形组件与两段混凝土环形结构之间刚性接触，不破坏混凝土结构面，且达到钢板—混凝土组合结构连成一个整体，共同抵抗变形的功能，增强环形混凝土分段结构的伸缩缝处抗变形能力，避免因两侧壁结构受力不均衡产生弯矩作用，进而影响使用功能，可解决混凝土结构伸缩缝抗变形能力薄弱的问题；同时，抗变形组件在防水构造完成后进行，布置伸缩缝处抗变形构造，可以有效的延长伸缩缝处防水保护时间，抗变形组件设置在环形混凝土分段结构内部，在环形混凝土分段结构的内部进行施工，不对伸缩缝处的防水构造进行破坏，无需从伸缩缝内部穿过，也亦无需打孔，无需用螺栓连接钢板和混凝土结构，还可避免干涉防水柔性材料的填充，使伸缩缝处防水性能不至于完全失效，提高结构的安全性、延长结构的耐久性，操作方便，适用广泛。并查看抗变形组件和两段混凝土环形结构的内壁之间是否有空隙，如果有空隙，采用高强无收缩灌浆料或采用钢板塞入空隙进行充填，以进一步确保抗变形组件与两段混凝土环形结构之间刚性接触，即辅助增加后注浆填充这一道工序。
附图说明
15.通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1为本发明实施例提供的伸缩缝抗变形结构的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的伸缩缝抗变形结构的主视图；图3为图2中a
‑
a处的剖视图；图4为图2中b
‑
b处的剖视图；图5为图2中c处的局部放大图；图6为本发明实施例提供的增强伸缩缝抗变形的施工方法的流程框图；图7为本发明实施例提供的安装步骤的流程框图。
具体实施方式
16.下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
17.结构实施例：参见图1至图5，其为本发明实施例提供的伸缩缝抗变形结构的结构示意图。如图所示，环形混凝土分段结构1埋于地下，其包括：若干段混凝土环形结构11；其中，各段混凝土环形结构11间隔且并排设置，以便进行采用分段施工。任意相邻两段混凝土环形结构11之间均预留有伸缩缝12，以防止因气候温度变化而产生裂缝；也就是说，根据《混凝土结构设计规范》（gb50010
‑
2015）的规定，环形混凝土分段结构1沿其长度方向每隔一定距离预留缝隙即伸缩缝12，将混凝土环形结构11之间全部断开。伸缩缝12的宽度根据设计可以为30毫米到50毫米，伸缩缝12内采用柔性材料例如防水密封胶填充并做防水处理。
18.为提高环形混凝土分段结构1的整体性，环形混凝土分段结构1的内部在伸缩缝12处设有沿环形混凝土分段结构1的内壁整周设置的抗变形组件2，抗变形组件2的两端（如图4所示的左右两端）分别抵压接触在伸缩缝12两侧的两段混凝土环形结构11的内壁上，以使抗变形组件2与两段混凝土环形结构11之间刚性接触，达到钢板—混凝土组合结构连成一个整体，共同抵抗变形的功能，增强环形混凝土分段结构1的伸缩缝12处抗变形能力，避免因两侧壁结构受力不均衡产生弯矩作用，进而影响使用功能，可解决混凝土结构伸缩缝抗变形能力薄弱的问题；同时，抗变形组件2设置在环形混凝土分段结构1内部，避免干涉柔性防水材料的填充，使伸缩缝12处防水性能不至于完全失效，提高结构的安全性、延长结构的耐久性，操作方便，适用广泛。
19.在本实施例中，环形混凝土分段结构1可以为综合管廊、箱涵以及带内部空间并有伸缩缝的混凝土结构，该伸缩缝抗变形结构适用于综合管廊、箱涵以及带内部空间并有伸缩缝的混凝土结构，以对其抗变形能力进行增强。
20.继续参见图3至图4，抗变形组件2可以沿环形混凝土分段结构1的轴向设置，并且，抗变形组件2的中间位置位于伸缩缝12处，优选地，抗变形组件2的中间位置可设置在伸缩缝12的中间位置，抗变形组件2的两端分别抵压接触在该伸缩缝12两侧的两段混凝土环形结构11的内壁上，以确保两段混凝土环形结构11之间的连接稳定性。其中，抗变形组件2的长度l即沿环形混凝土分段结构1轴向设置方向的长度可以为800mm~2000mm；优选地，抗变
形组件2两端抵压接触在两段环形混凝土分段结构11上的长度均可以为800mm~2000mm，以确保抗变形组件2对环形混凝土分段结构11的加固效果。
21.在本实施例中的一种实施方式中，环形混凝土分段结构1的横截面为圆环状结构，抗变形组件2可以包括：若干个弧形钢板；其中，各弧形钢板均抵压接触在环形混凝土分段结构的内壁上，并且，各弧形钢板之间依次对接围设形成圆形结构，该圆形结构可抵压接触在混凝土环形结构11的内壁上。具体地，弧形钢板可以为至少两个，以对接围设形成管状结构。所述弧形钢板之间连接可采用焊接或者螺栓连接，使其连成一个整体。该管状结构的外壁抵压接触在环形混凝土分段结构1的内壁上，并且，管状结构的两端分别延设抵压接触在相邻两段混凝土环形结构11上，使得两段混凝土环形结构11之间形成整体结构。各弧形钢板可依次在环形混凝土分段结构1内进行拼接，以形成圆形结构。
22.继续参见图1至图2、图5，在本实施例中的另一种实施方式中，环形混凝土分段结构1的横截面可以为方形环状结构，并且，环形混凝土分段结构1的腋角处设有倒角，即各段混凝土环形结构的四个内侧壁的连接边角处均有倒角。抗变形组件2可以包括：四个第一钢板21；其中，四个第一钢板21沿环形混凝土分段结构11的轴向分别抵压接触在环形混凝土分段结构11的四个内侧壁上，并且，任意相邻两个第一钢板21之间均设有第二钢板22，其两端分别与相邻两个第一钢板21相连接，第二钢板22用于抵压接触在倒角处。
23.具体地，四个第一钢板21和四个第二钢板22依次连接，并且，第一钢板21和第二钢板22之间交错间隔设置，即任意两个第二钢板21之间均设有一个第二钢板22，以便第一钢板21抵压接触在环形混凝土分段结构11的内侧壁上，第二钢板22抵压接触在倒角处，围设形成横截面为八边形结构的抗变形组件2。其中，第一钢板21和第二钢板22之间均可通过焊接相连接，即第一钢板21和第二钢板22之间的连接处形成焊点24，并且，焊点24凸出以确保第一钢板21和第二钢板22之间的连接稳定性。
24.在本实施方式中，第二钢板22与其连接的两个第一钢板21之间均呈夹角设置，并且夹角分别为第一夹角α和第二夹角β，第一夹角α和第二夹角β可以根据腋角尺寸确定，本实施例中可以为135
°
，当然亦可为其他角度，本实施例中对其不做任何限定。
25.在本实施方式中，继续参见图5，为提高第一钢板21和第二钢板22之间的连接稳定性，优选地，第一钢板21和第二钢板22的连接处设有肋板23，起到加固作用，确保该抗变形组件2的稳固性。其中，肋板23可以为钢板，其两端分别可焊接在第一钢板21和第二钢板22上。各个第一钢板21和第二钢板22之间的连接处均可设有肋板23，以进一步确保其整体稳固性。
26.综上，本实施例提供的伸缩缝抗变形结构，通过环形混凝土分段结构1的内部在伸缩缝12处设置的抗变形组件2，其沿环形混凝土分段结构1的内壁整周设置，并且，抗变形组件2的两端分别抵压接触在伸缩缝12两侧的两段混凝土环形结构11的内壁上，以使抗变形组件2与两段混凝土环形结构11之间刚性接触，不破坏混凝土结构面，且达到钢板—混凝土组合结构连成一个整体，共同抵抗变形的功能，增强环形混凝土分段结构1的伸缩缝12处抗变形能力，避免因两侧壁结构受力不均衡产生弯矩作用，进而影响使用功能，可解决混凝土结构伸缩缝抗变形能力薄弱的问题；同时，抗变形组件2设置在环形混凝土分段结构1内部，避免干涉防水柔性材料的填充，使伸缩缝12处防水性能不至于完全失效，提高结构的安全性、延长结构的耐久性，操作方便，适用广泛。
27.方法实施例：参见图6，其为本发明实施例提供的增强伸缩缝抗变形的施工方法的流程框图。如图所示，该施工方法包括如下步骤：尺寸确定步骤s1，在相邻两段混凝土环形结构的伸缩缝处防水构造施工完成后，清理基层，确定环形混凝土分段结构中设置在伸缩缝两侧的两段混凝土环形结构的内壁尺寸和混凝土环形结构的厚度，以确定抗变形组件的尺寸数据。
28.具体地，在相邻两段混凝土环形结构11的伸缩缝12处防水构造按照设计图纸施工完毕后，清理基层，确定环形混凝土分段结构例如综合管廊的内部侧壁、腋角、底板、顶板的尺寸数据，例如环形混凝土分段结构的横截面为圆环形时确定其内径和壁厚，环形混凝土分段结构的横截面为方向环状结构时，确定混凝土结构厚度、内壁宽度和腋角处的角度等尺寸数据，以通过这些尺寸数据为抗变形组件的尺寸数据提供依据，例如为选用第一钢板21、第二钢板22和肋板23提供依据。其中，第一钢板21的厚度h可以为10mm~40mm，第一钢板21的长度l可以为800mm~2000mm，钢板的宽度与混凝土环形结构11内壁相适配；第二钢板22的厚度可以为10mm~40mm，第二钢板22的宽度可以为800mm~2000mm，第二钢板的长度根据综合管廊底板或顶板宽度确定，例如和倒角处的尺寸信息相适配；肋板23的具体尺寸可以根据第一钢板21和第二钢板22尺寸确定，但厚度不低于10mm，肋板23之间的间距可以为150mm~300mm；第二钢板22与其连接的两个第一钢板21的夹角分别为第一夹角α和第二夹角β，可均为135
°
，亦可根据腋角尺寸调整。
29.安装步骤s2，在环形混凝土分段结构的内部于伸缩缝处布置一圈抗变形组件，抗变形组件的两端分别抵压接触在两段混凝土环形结构的内壁上。
30.具体地，首先，根据尺寸确定步骤s1确定的尺寸数据，确定抗变形组件2的尺寸数据，并据此制作抗变形组件2的各个零部件例如第一钢板21、第二钢板22和肋板23；然后，将抗变形组件2的各个零部件安装就位至环形混凝土分段结构1内的伸缩缝12处；最后，对抗变形组件2的各个零部件进行拼装安装，组合形成沿混凝土环形结构11的内壁设置的一圈抗变形组件2，并且，安装后抗变形组件2的中间位置位于伸缩缝12处，并且，抗变形组件2的两端分别抵压接触在两段混凝土环形结构11的内壁上，该抗变形组件2可以为钢板结构，即将选用的钢板处于伸缩缝12的中间部位，沿着伸缩缝12一圈布置钢板，以使可以不破坏混凝土结构面，达到钢板—混凝土组合结构连成一个整体，共同抵抗变形的功能。
31.防腐处理步骤s3，对抗变形组件进行防腐处理。
32.具体地，在安装步骤s2中抗变形组件2安装后，对其整体进行防腐处理。
33.后填充步骤s4，查看抗变形组件和两段混凝土环形结构的内壁之间是否有空隙，如果有空隙，采用高强无收缩灌浆料或采用钢板塞入空隙进行充填，以使抗变形组件与两段混凝土环形结构之间刚性接触。
34.具体地，仔细检查抗变形组件2和两段混凝土环形结构11的内壁之间是否有空隙，例如可检查第一钢板21、第二钢板22和两段混凝土环形结构11的内壁之间是否有空隙；若有空隙，可采用高强无收缩灌浆料或者可以采用钢板塞入空隙进行充填，确保抗变形组件2和两段混凝土环形结构11能刚性接触并且能协同受力，抵抗伸缩缝处的弯矩导致的变形。
35.参见图7，其为本发明实施例提供的安装步骤的流程框图。如图所示，该安装步骤s2包括如下子步骤：
钢板就位子步骤s21，在环形混凝土分段结构的内部在伸缩缝处，沿环形混凝土分段结构的内壁布置依次在环形混凝土分段结构的内侧壁处布置第一钢板，在环形混凝土分段结构的内部倒角处布置第二钢板，以形成一圈抗变形组件。
36.具体地，使伸缩缝12处于选用的第一钢板21和第二钢板22的中间部位，沿着伸缩缝12布置第一钢板21和第二钢板22，可先进行布置，必要时可选用临时支撑架进行临时支撑固定，临时支撑架采用稳定钢板的架子，亦可选用其他支撑架，本实施例中对其不做任何限定。
37.钢板焊接子步骤s22，对第一钢板和第二钢板之间的各个连接处进行焊接。
38.具体地，混凝土环形结构11的内侧壁、腋角、底板和顶板等位置采用第一钢板21和第二钢板22紧贴混凝土结构内表面进行焊接连接，焊接工艺及质量要求满足《钢结构工程施工质量验收标准》（gb50205
‑
2020），可使得第一钢板21和第二钢板22围设形成一圈抵压在混凝土环形结构11内壁的钢板结构。其中，第一钢板21和第二钢板22的焊接处形成焊点24。
39.肋板安装子步骤s23，在第一钢板和第二钢板之间焊接的转角部位增设肋板，肋板分别通过焊接固定在相邻的第一钢板和第二钢板上，起到加固作用。
40.具体地，在第一钢板21和第二钢板22之间焊接的转角部位增加肋板23，肋板23焊接在第一钢板21和第二钢板22上，起到增强固定的作用，焊接肋板23要在第一钢板21和第二钢板22连接之后进行，四个腋角部位采用相同的构造措施。其中，肋板23也可以是三角形，且设有缺口以在焊点24处应预留让位空间。焊接后，可将临时支撑架拆除。
41.综上，本实施例提供的增强伸缩缝抗变形的施工方法，在伸缩缝12处防水构造施工后，通过环形混凝土分段结构1的内部在伸缩缝12处设置抗变形组件2，其沿环形混凝土分段结构1的内壁整周设置，并且，抗变形组件2的两端分别抵压接触在伸缩缝12两侧的两段混凝土环形结构11的内壁上，以使抗变形组件2与两段混凝土环形结构11之间刚性接触，不破坏混凝土结构面，且达到钢板—混凝土组合结构连成一个整体，共同抵抗变形的功能，增强环形混凝土分段结构1的伸缩缝12处抗变形能力，避免因两侧壁结构受力不均衡产生弯矩作用，进而影响使用功能，可解决混凝土结构伸缩缝抗变形能力薄弱的问题；同时，抗变形组件2在防水构造完成后进行，布置伸缩缝处抗变形构造，可以有效的延长伸缩缝处防水保护时间，抗变形组件2设置在环形混凝土分段结构1内部，不仅在环形混凝土分段结构1的内部进行施工，不对伸缩缝处的防水构造进行破坏，无需穿过伸缩缝，以亦无需打孔，无需用螺栓连接钢板和混凝土结构，还可避免干涉防水柔性材料的填充，使伸缩缝12处防水性能不至于完全失效，提高结构的安全性、延长结构的耐久性，操作方便，适用广泛。
42.另外，查看抗变形组件和两段混凝土环形结构的内壁之间是否有空隙，如果有空隙，采用高强无收缩灌浆料或采用钢板塞入空隙进行充填，以进一步确保抗变形组件与两段混凝土环形结构之间刚性接触，即辅助增加后注浆填充这一道工序。
43.需要说明的是，由于本实施例中的施工方法、结构原理相同，相关之处可以相互参照。
44.需要说明的是，在本发明的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不
能理解为对本发明的限制。
45.此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
46.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。