【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于土木工程，具体涉及一种预应力钢筋混凝土高位水池结构及施工方法。
技术介绍
1、水下地形数据的精准获取在河道形态描绘、水灾害预警方面具有重要意义。该类数据获取成本较高，往往需要借助高精度的测量设备，如单波束、多波束测深仪等。然而受限于测量设备的误差和现场复杂的监测环境，水下地形监测数据中不可避免存在异常值，这些异常值影响监测数据的准确程度。现有的异常检测方法往往依赖于人工设定参数，缺乏自适应性和准确性。因此，研发一种不需要人工设置参数的预应力钢筋混凝土高位水池结构及施工方法，对于提高水下地形测量工作的准确性具有重要意义。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中的不足之处，本专利技术提供一种预应力钢筋混凝土高位水池结构及施工方法，采用预应力钢筋混凝土剪力墙，能有效提高墙体结构抵抗变形的能力，可有效提高建筑结构的抗震性能、安全性能、震后修复性能，增强高位水池结构的可靠性。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种预应力钢筋混凝土高位水池结构，包括自下而上依次连接的普通钢筋混凝土底板、普通钢筋混凝土池体、预应力钢筋混凝土池体和顶部环梁；普通钢筋混凝土池体包括自外向内依次连接的钢筋混凝土连续墙、一次衬砌和二次衬砌；预应力钢筋混凝土池体外圆沿圆周方向均匀设有四根均竖向设置的扶壁柱；地面以下部分采用普通钢筋混凝土结构，地面以上部分采用预应力钢筋混凝土结构；普通钢筋混凝土池体上部和下部分别设有进水管和出水管。
3、预应力钢筋混凝土池体壁厚小于普通
4、钢筋混凝土连续墙的厚度为1000mm，一次衬砌的厚度为1250mm，二次衬砌的厚度为2000mm，二次衬砌的内腔半径为12000mm，预应力钢筋混凝土池体顶部标高为48.5m，普通钢筋混凝土底板上表面标高为-34.9m。
5、一种预应力钢筋混凝土高位水池结构的施工方法，包括以下步骤：
6、（1）、绑扎地面以下的普通钢筋混凝土池体和普通钢筋混凝土底板内部预埋的下池体钢筋笼；
7、（2）、按照常规支模方法在地面以下绑扎好的下池体钢筋笼外支设模板，然后浇筑混凝土；
8、（3）、绑扎地面以上的预应力钢筋混凝土池体和顶部环梁内部预埋的预应力钢筋网架；
9、（4）、按照常规支模方法在地面以上绑扎好的预应力钢筋网架外支设模板，然后浇筑混凝土；
10、（5）、对预应力钢筋网架内部的预应力钢筋进行张拉锚固，然后在预应力钢筋混凝土池体外圆沿圆周方向均匀设置四根扶壁柱钢筋笼；
11、（6）、按照常规支模方法在扶壁柱钢筋笼外部支设模板，现场浇筑上部扶壁柱混凝土，预应力钢筋两端的锚固端浇筑在扶壁柱混凝土内。
12、步骤（1）中下池体钢筋笼预留两个出水管和四个进水管，出水管和进水管的直径均为4.8m，其中两个出水管设置在标高为-31.8m高程处，四个进水管在-14.5m高程处；下池体钢筋笼包括若干根纵筋和箍筋，各纵筋呈环形排列布置，各根箍筋水平设置且呈竖向箍在纵筋上并与各纵筋绑扎固定连接。
13、步骤（2）中具体为：先浇筑普通钢筋混凝土底板部分，在普通钢筋混凝土底板与普通钢筋混凝土池体接茬处凿毛、铺水泥砂浆，再依次浇筑钢筋混凝土连续墙、一次衬砌及二次衬砌；钢筋混凝土连续墙采用c30混凝土浇筑而成，一次衬砌采用c35混凝土浇筑而成，普通钢筋混凝土底板及二次衬砌均采用c40混凝土浇筑。
14、步骤（3）中预应力钢筋混凝土池体内径和外径分别为26m和28m，预应力钢筋混凝土池体内预应力钢筋沿竖井环向布置且固定在距离预应力钢筋混凝土池体外壁0.1m处；预应力钢筋的铺设部位在地面高程18m到47.8m处，采用高强度、低松弛、缓粘结的钢绞线，公称直径15.2mm；沿结构竖向分四段不同间距布置预应力钢筋，其中18m-23m高程布置十六束预应力钢筋，每束由五股钢绞线组成，上下相邻间距为300mm；23m-35m高程布置四十八束预应力钢筋，每束由五股钢绞线组成，上下相邻间距为250mm；35m-43m高程布置二十一束预应力钢筋，每束由五股钢绞线组成，上下相邻间距为400mm；43m-48m高程布置十一束预应力钢筋，每束由三股钢绞线组成，上下相邻间距为400mm；
15、步骤（3）中预应力钢筋采用分层交替布置，相邻高程之间呈90°环形旋转方式；具体来说第一环预应力钢筋的两个张拉端头锚固在0°和180°扶壁柱内，则第二环预应力钢筋的两个张拉端头锚固在90°和270°的扶壁柱内，以此类推；预应力钢筋采用外扶壁混凝土支撑，即在预应力钢筋混凝土池体外圆周方向间隔90°设置四根条形混凝土支撑扶壁柱，在预应力钢筋混凝土池体外表面进行预应力钢筋的张拉和锚固。
16、步骤（4）中具体为：先在普通钢筋混凝土池体顶部接茬处凿毛、铺水泥砂浆，接着浇筑与预应力钢筋混凝土池体部分，然后在预应力钢筋混凝土池体顶部接茬处凿毛、铺水泥砂浆，再浇筑顶部环梁部分混凝土，预应力钢筋混凝土池体和顶部环梁均采用c50高强度混凝土浇筑。
17、步骤（5）中预应力钢筋张拉施工作业在预应力钢筋混凝土池体主体浇筑完成七日后开展预应力钢筋的张拉锚固；预应力钢筋沿结构高程方向水平排列以自上而下的方式张拉，预应力钢筋张力从0%张拉达到103%，从48m高程到18m高程所有预应力钢筋依次张拉并锚固；由于特殊的预应力钢筋布置及锚固方式，需要在预应力钢筋混凝土池体外壁布置四个扶壁柱且各相邻90°方向，扶壁柱钢筋笼包括若干根水平分布筋和竖向分布筋绑扎构成，各向钢筋按矩形阵列布置；每根预应力钢筋张拉锚固端均位于扶壁柱内，且预应力钢筋与扶壁柱内的钢筋之间由箍筋依次固定。
18、步骤（6）中具体为：按照常规支模方法现场浇筑扶壁柱混凝土，使预应力钢筋的各锚固端与扶壁柱钢筋笼浇筑在混凝土扶壁柱中，进而将预应力钢筋混凝土池体均与顶部环梁和扶壁柱固定连接；浇筑混凝土时，在扶壁柱与预应力钢筋混凝土池体外圆接茬处凿毛、铺水泥砂浆；扶壁柱同样采用c50高强度混凝土浇筑而成。
19、采用上述技术方案，本专利技术相对现有技术具有突出的实质性特点和显著的进步，具体的说，本专利技术具有以下优点：
20、（一）本专利技术采用上部预应力钢筋混凝土结构、下部普通钢筋混凝土结构的特殊结构浇筑高位水池，具有较强的抗震能力与变形能力。由于在地震作用时，建筑结构地上部分相较于土体包裹的地下部分更易受到破坏，而预应力钢筋混凝土结构相较于传统的钢筋混凝土结构具有良好的抗震韧性，抗震性能极大增强。预应力本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种预应力钢筋混凝土高位水池结构，其特征在于：包括自下而上依次连接的普通钢筋混凝土底板、普通钢筋混凝土池体、预应力钢筋混凝土池体和顶部环梁；普通钢筋混凝土池体包括自外向内依次连接的钢筋混凝土连续墙、一次衬砌和二次衬砌；预应力钢筋混凝土池体外圆沿圆周方向均匀设有四根均竖向设置的扶壁柱；地面以下部分采用普通钢筋混凝土结构，地面以上部分采用预应力钢筋混凝土结构；普通钢筋混凝土池体上部和下部分别设有进水管和出水管。
2.根据权利要求1所述的一种预应力钢筋混凝土高位水池结构，其特征在于：预应力钢筋混凝土池体壁厚小于普通钢筋混凝土池体，预应力钢筋混凝土池体和普通钢筋混凝土池体之间存在截面突变；预应力钢筋混凝土池体内部所采用的钢绞线为缓粘结预应力钢绞线，每条钢绞线均沿预应力钢筋混凝土池体圆周方向布置形成圆环形，若干条钢绞线沿竖向均匀布置在预应力钢筋混凝土池体内部，所有的钢绞线均通过预应力钢筋混凝土池体外表面设置的四个竖向设置的扶壁柱进行张拉和锚固，四个扶壁柱分别位于预应力钢筋混凝土池体外圆的0°、90°、180°和270°处。
3.根据权利要求1所述的一种预应力钢筋
4.如权利要求1-3任一项所述的一种预应力钢筋混凝土高位水池结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种预应力钢筋混凝土高位水池结构的施工方法，其特征在于：步骤（1）中下池体钢筋笼预留两个出水管和四个进水管，出水管和进水管的直径均为4.8m，其中两个出水管设置在标高为-31.8m高程处，四个进水管在-14.5m高程处；下池体钢筋笼包括若干根纵筋和箍筋，各纵筋呈环形排列布置，各根箍筋水平设置且呈竖向箍在纵筋上并与各纵筋绑扎固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种预应力钢筋混凝土高位水池结构的施工方法，其特征在于：步骤（2）中具体为：先浇筑普通钢筋混凝土底板部分，在普通钢筋混凝土底板与普通钢筋混凝土池体接茬处凿毛、铺水泥砂浆，再依次浇筑钢筋混凝土连续墙、一次衬砌及二次衬砌；钢筋混凝土连续墙采用C30混凝土浇筑而成，一次衬砌采用C35混凝土浇筑而成，普通钢筋混凝土底板及二次衬砌均采用C40混凝土浇筑。
7.根据权利要求4所述的一种预应力钢筋混凝土高位水池结构的施工方法，其特征在于：步骤（3）中预应力钢筋混凝土池体内径和外径分别为26m和28m，预应力钢筋混凝土池体内预应力钢筋沿竖井环向布置且固定在距离预应力钢筋混凝土池体外壁0.1m处；预应力钢筋的铺设部位在地面高程18m到47.8m处，采用高强度、低松弛、缓粘结的钢绞线，公称直径15.2mm；沿结构竖向分四段不同间距布置预应力钢筋，其中18m-23m高程布置十六束预应力钢筋，每束由五股钢绞线组成，上下相邻间距为300mm；23m-35m高程布置四十八束预应力钢筋，每束由五股钢绞线组成，上下相邻间距为250mm；35m-43m高程布置二十一束预应力钢筋，每束由五股钢绞线组成，上下相邻间距为400mm；43m-48m高程布置十一束预应力钢筋，每束由三股钢绞线组成，上下相邻间距为400mm；
8.根据权利要求4所述的一种预应力钢筋混凝土高位水池结构的施工方法，其特征在于：步骤（4）中具体为：先在普通钢筋混凝土池体顶部接茬处凿毛、铺水泥砂浆，接着浇筑与预应力钢筋混凝土池体部分，然后在预应力钢筋混凝土池体顶部接茬处凿毛、铺水泥砂浆，再浇筑顶部环梁部分混凝土，预应力钢筋混凝土池体和顶部环梁均采用C50高强度混凝土浇筑。
9.根据权利要求4所述的一种预应力钢筋混凝土高位水池结构的施工方法，其特征在于：步骤（5）中预应力钢筋张拉施工作业在预应力钢筋混凝土池体主体浇筑完成七日后开展预应力钢筋的张拉锚固；预应力钢筋沿结构高程方向水平排列以自上而下的方式张拉，预应力钢筋张力从0%张拉达到103%，从48m高程到18m高程所有预应力钢筋依次张拉并锚固；由于特殊的预应力钢筋布置及锚固方式，需要在预应力钢筋混凝土池体外壁布置四个扶壁柱且各相邻90°方向，扶壁柱钢筋笼包括若干根水平分布筋和竖向分布筋绑扎构成，各向钢筋按矩形阵列布置；每根预应力钢筋张拉锚固端均位于扶壁柱内，且预应力钢筋与扶壁柱内的钢筋之间由箍筋依次固定。
10.根据权利要求4所述的一种预应力钢筋混凝土高位水池结构的施工方法，其特征在于：步骤（6）中具体为：按照常规支模方法现场浇筑扶壁柱混凝土，使预应力钢筋的...
【技术特征摘要】
1.一种预应力钢筋混凝土高位水池结构，其特征在于：包括自下而上依次连接的普通钢筋混凝土底板、普通钢筋混凝土池体、预应力钢筋混凝土池体和顶部环梁；普通钢筋混凝土池体包括自外向内依次连接的钢筋混凝土连续墙、一次衬砌和二次衬砌；预应力钢筋混凝土池体外圆沿圆周方向均匀设有四根均竖向设置的扶壁柱；地面以下部分采用普通钢筋混凝土结构，地面以上部分采用预应力钢筋混凝土结构；普通钢筋混凝土池体上部和下部分别设有进水管和出水管。
2.根据权利要求1所述的一种预应力钢筋混凝土高位水池结构，其特征在于：预应力钢筋混凝土池体壁厚小于普通钢筋混凝土池体，预应力钢筋混凝土池体和普通钢筋混凝土池体之间存在截面突变；预应力钢筋混凝土池体内部所采用的钢绞线为缓粘结预应力钢绞线，每条钢绞线均沿预应力钢筋混凝土池体圆周方向布置形成圆环形，若干条钢绞线沿竖向均匀布置在预应力钢筋混凝土池体内部，所有的钢绞线均通过预应力钢筋混凝土池体外表面设置的四个竖向设置的扶壁柱进行张拉和锚固，四个扶壁柱分别位于预应力钢筋混凝土池体外圆的0°、90°、180°和270°处。
3.根据权利要求1所述的一种预应力钢筋混凝土高位水池结构，其特征在于：钢筋混凝土连续墙的厚度为1000mm，一次衬砌的厚度为1250mm，二次衬砌的厚度为2000mm，二次衬砌的内腔半径为12000mm，预应力钢筋混凝土池体顶部标高为48.5m，普通钢筋混凝土底板上表面标高为-34.9m。
4.如权利要求1-3任一项所述的一种预应力钢筋混凝土高位水池结构的施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
5.根据权利要求4所述的一种预应力钢筋混凝土高位水池结构的施工方法，其特征在于：步骤（1）中下池体钢筋笼预留两个出水管和四个进水管，出水管和进水管的直径均为4.8m，其中两个出水管设置在标高为-31.8m高程处，四个进水管在-14.5m高程处；下池体钢筋笼包括若干根纵筋和箍筋，各纵筋呈环形排列布置，各根箍筋水平设置且呈竖向箍在纵筋上并与各纵筋绑扎固定连接。
6.根据权利要求4所述的一种预应力钢筋混凝土高位水池结构的施工方法，其特征在于：步骤（2）中具体为：先浇筑普通钢筋混凝土底板部分，在普通钢筋混凝土底板与普通钢筋混凝土池体接茬处凿毛、铺水泥砂浆，再依次浇筑钢筋混凝土连续墙、一次衬砌及二次衬砌；钢筋混凝土连续墙采用c30混凝土浇筑而成，一次衬砌采用c35混凝土浇筑而成，普通钢筋混凝土底板及二次衬砌均采用c4...
【专利技术属性】
技术研发人员：李晓克，陈震，张愚卿，夏东红，陈福正，高振轩，赵刘豫，赵明爽，丁新新，赵顺波，
申请(专利权)人：华北水利水电大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。