[发明专利]一种地下室顶板临时超载的预应力加固装置及其实施方法

说明书

技术领域

本发明属于土木工程施工技术领域，尤其涉及一种地下室顶板临时超载的预应力加固装置。适用于单层和多层地下室的混凝土顶板上部进行重载运输、重载吊装等多种作业情况。

背景技术

在土木工程建设中，随着地下空间综合开发应用数量的增多，高层、超高层建筑、甚至单层和多层的大跨度建筑皆设计地下室，作为车库或其他功能用房。

地下室的平面布置范围往往大于建筑物上部主体结构布置的范围，延伸到建筑物周边市政道路和景观绿化的下方。地下室顶板的承载力设计，通常考虑建筑结构恒载、板面覆土荷载、正常活荷载、消防通道部位的车辆荷载等正常使用荷载。而在施工过程或使用过程中，常常会向主体建筑运输大型设备和大量材料，或者吊装大型构件，出现临时超载的情况。此类作业情况属于临时发生，在地下室顶板设计过程中不予考虑。当地下室顶板上部进行重载运输、重载吊装等超载作业的时候，作业实施单位应依据结构分析结果进行临时加固处理。若不作处理或处理不到位，则会使地下室顶板产生裂缝甚至压溃、倒塌。

目前对地下室顶板临时加固的施工措施，通常采用脚手架钢管进行塞紧顶撑，也有采用型钢和钢板焊接成支撑塔架辅助传力，还有采用密布的细钢管螺纹式顶撑。现有的加固方法主要存在以下几方面问题：（1）顶撑没有预应力或预应力不足，在超载作用下，容易使地下室顶板变形过大、产生裂缝；

（2）安装和拆卸非常复杂，施工周期较长，且不利于重复使用；（3）施力不精准，传力路径不清晰，往往多用材料，造成浪费，不经济。

 

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种安装拆卸简单、利于重复利用且节省开支的地下室顶板临时超载的预应力加固装置及其实施方法。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种地下室顶板临时超载的预应力加固装置，包括钢管撑杆、对称布置的楔形滑块、对拉螺栓组件、应变计、导线、应变仪；所述钢管撑杆一端设有楔形滑块，所述钢管撑杆与楔形滑块通过对拉螺栓组件固定连接，所述钢管撑杆上设有应变计，所述应变计通过导线连接有应变仪。

作为本发明的进一步改进，地下室顶板临时超载的预应力加固装置还包括钢垫板，所述楔形滑块设于钢垫板上，所述钢垫板的厚度为10～20mm，所述钢垫板设有至少一块，所述相邻钢垫板通过叠放设置。根据地下室顶板与底板之间的净距、钢管撑杆的长度，可选用多块钢垫板叠放。

作为本发明的进一步改进，所述楔形滑块的楔角a的角度为20°～45°。所述钢管撑杆由钢管、下部V形端板、上部端板和肋板构成，所述钢管一端设有上部端板，另一端设有下部V形端板；所述钢管和上部端板之间设有支撑肋板；所述应变计设于钢管上，所述下部V形端板的折角与楔形滑块的楔角a相同。

作为本发明的进一步改进，所述对拉螺栓组件由螺杆、螺母和垫片组成，所述楔形滑块上对称设有两个通孔，所述通孔与螺杆相适配，所述通孔的孔径比螺杆的直径大1～2mm。

本发明还提供了地下室顶板临时超载的预应力加固装置的实施方法，包括以下步骤：

步骤一：测量放线，确定所需临时加固的位置，在地下室底板上面依次安置钢垫板、楔形滑块、对拉螺栓组件和钢管撑杆，并初步拧紧对拉螺栓组件，使楔形滑块初步顶紧钢管撑杆。

步骤二：在钢管撑杆的钢管上粘贴应变计、连接导线至应变仪，接通电源，并对应变仪清零操作。

步骤三：使用扭力扳手对称拧紧螺母，使两个楔形滑块向中间移动，顶紧钢管撑杆，从而向地下室顶板施加预应力；根据应变仪的读数，判断预应力是否已到施工方案所预定的应力水平。同时标定应变仪读数与扭力扳手读数之间的比例关系。

步骤四：在新的位置，依次安置钢垫板、楔形滑块、对拉螺栓组件和钢管撑杆，并初步拧紧对拉螺栓组件，使楔形滑块初步顶紧钢管撑杆。

步骤五：采用扭力扳手对称拧紧螺母，依据标定的应力比例关系，施加预应力达到施工方案设计的水准。

步骤六：重复以上步骤四和步骤五，在新的位置安装加固装置。

步骤七：采用扭力扳手依次检验并调节所有的对拉螺栓组件；消除后安装的钢管撑杆对先安装的邻近钢管撑杆所产生的卸载影响；完成安装加固装置的实施。

步骤八：加固装置安装完成后，在地下室顶板上面施加临时超载力，临时超载力沿着钢管撑杆的轴线传递到地下室底板。

步骤九：当临时超载力从地下室顶板上移走后，采用扭力扳手松开螺母，钢管撑杆在预应力的作用下，对称撑开两个楔形滑块，钢管撑杆的上部端板自动与地下室顶板之间脱开，可以快捷地拆除整个加固装置；完成拆除加固装置的实施。