[发明专利]筒状结构的倒V型网状预应力筋布置方式及其施工方法

说明书

技术领域：

本发明属于建筑工程施工技术领域，涉及一种新的网状预应力筋布置方式及其施工方法，旨在提高筒状结构的受力性能。

背景技术：

随着国民经济的发展，筒状结构的重要性越来越凸显出来。与其他类似结构比较，筒状结构以其独特优越性，在石化工业、商业、军用、民用、核电站行业发挥着重要作用。实现了大型化，占地面积少，成本比较低，结构简单，容易施工。随着科学技术的发展，技术日臻成熟，在国内建设使用也越来越多。但是筒状结构常常贮存易燃、易爆、有毒的介质，一旦遭受破坏，大量可燃、有毒液体外泄或燃烧，可能导致毁灭性的灾害，随着容积的增大，筒状结构在使用中的安全可靠性就更显得极为重要。本专利涉及一种新的网状预应力筋布置方式，旨在提高筒状结构的受力性能，与传统网状预应力筋布置方式相比，可节省预应力筋数量和锚具数量，减少施工工作量，降低建造成本。

发明专利内容：

为了改善筒状在正常使用过程中受力性能问题，提出在施工过程中采取一种新的网状预应力筋布置方式及其施工方法。

倒V型网状预应力筋布置

倒V型预应力筋1由倒V型筋第一肢2和倒V型筋第二肢3构成，倒V型筋第一肢2下端锚固于承台底板5，沿着倒V型筋第一肢倾角12延伸至筒身与穹顶交接处8，随后转为倒V型筋第二肢3，再沿着倒V型筋第二肢倾角13锚固于承台底板5，形成倒V型预应力筋。

在筒身与穹顶交接处8区域倒V型预应力筋第一肢与倒V型预应力筋第二肢转弯处4布置构造钢筋。

在沿着圆周方向展开图上，倒V型筋第一肢倾角12或倒V型筋第二肢倾角13范围为15～40°，相邻倒V型筋第一肢间距10或相邻倒V型筋第二肢间距11范围为400mm～600mm。

倒V型筋第一肢2与筒身7内侧径向距离位于1/3B～1/2B范围内，倒V型筋第二肢3与筒身7内侧径向距离位于1/2B～3/4B范围内，倒V型筋第一肢与倒V型筋第二肢径向间距不小于120mm。

2施工方法

筒身7混凝土强度等级和穹顶9混凝土强度等级均达到75%以上时张拉预应力筋，采用每一方向均用两套设备同时张拉，第一次超张拉2%，2～5天后，第二次超张拉5%。

①安装工作锚：用柴油或机油将锚具和夹片洗干净，将钢绞线逐个锚具，安装夹片时，用一根套在单根钢绞线上的短钢管，反复敲打，使夹片整齐进入锚环夹紧钢绞线，然后安装限位锚板。

②安装千斤顶：千斤顶用“吊葫芦”吊在支架上。

③安装工作锚：工具夹片外表面涂满石蜡，以保证卸锚顺利，同时工具夹片均匀打紧，勿松紧不一，检查校对锚具及千斤顶的中心线是否垂直锚垫板平面，若有偏差，打入夹片调整。

④安装防侧弯支架（用20I加工的支架，固定在台座和防侧弯支座上）。

⑤初张拉：仔细检查千斤顶、压力表、油路等安装正确无误后，同时启动两个油泵，使千斤顶双向对称张拉，达到初张拉应力后，测量大缸行程和工具夹片外露量。张拉时，两端加强联系，保持同步。

⑥张拉：进一步检查千斤顶和油路，然后两端千斤顶同时加载，每加载20%相互通报一下油压表读数，使两端油压表读数在张拉过程中随时保持一致。内侧环向筋和外侧环向筋控制应力σ_con=0.80f_ptk，水平环向筋控制应力σ_con=0.80f_ptk，f_ptk为预应力筋强度标准值。当达到100%张拉应力时，持续荷载2min，并检查其实际伸长值与理论伸长值之差是否在规范规定范围内。第一次超张拉2%，两天后，第二次超张拉5%。

⑦回程退楔：两端顶锚完成后，千斤顶回程缸进油，回程到底。然后用小锤敲打工具锚环，取下楔片并逐个检查是否有损坏，以便下次使用，最后依次卸下工具锚，千斤顶，限位板。

⑧割去多余钢绞线：当钢绞线张拉结束，确定无误后，将孔道外多余的钢绞线在锚板夹片外3～4cm处用砂轮切割机切除，严禁用气焊割除。

3本发明的有益效果在于

（1）可不设环梁，该结构受力简单，构造合理，具有广阔的发展前景。

（2）可尽量减少或不设置扶壁柱。扶壁柱越多，会影响到核岛反应堆厂房与周围建筑群的总体布置，增加建造难度，延长张拉工期。

（3）倒V型预应力筋可增大径向刚度，减小预应力筋应力损失，经Ansys数值分析，与欧美国家竖向筋和环向筋正交布置方式相比，预应力损失降低12%左右，与前苏联双向交叉螺旋线型预应力筋布置方式相比，预应力损失降低5%左右。