预应力防辐射抗裂节能混凝土屋顶构件及其浇筑配置方法与流程

本技术涉及混凝土构件施工的，尤其是涉及一种预应力防辐射抗裂节能混凝土屋顶构件及其浇筑配置方法。

背景技术：

1、多雨雪地区的建筑，其屋顶一般采用坡屋顶，坡屋顶具有较好的承载能力，并且便于屋顶排水。但是目前许多建筑需要具备一定的雨水收集能力，以提升建筑物的节能环保性能。因此，这类建筑的屋顶则会改用平屋顶，由此以来，雨水容易在屋顶汇聚，从而提升雨水收集效果。

2、由于雨水汇聚在屋顶后，会对屋顶施加较高的负载，在此情况下，为了避免屋顶产生裂痕、坍塌等损坏，就需要进一步提升屋顶的承载能力。

3、对于混凝土结构的屋顶来说，其承载能力一般是由混凝土楼板决定的。而混凝土屋顶也分为现浇混凝土屋顶和预制混凝土屋顶，其中预制混凝土屋顶是由预制混凝土楼板拼接而成，因此，想要提高屋顶的承载力，就需要提升预制混凝土楼板的承载力。提升承载力的方式之一就是进行预应力张拉，即采用预应力混凝土楼板。

4、想要实现雨水的收集，还需要在屋顶上开设贯穿楼板的雨水收集孔，使雨水能够排入下层的雨水收集箱中，随后再进行后续的净化处理。雨水收集孔的开设方式通常是钻孔，但是在预应力混凝土楼板上钻孔会面临以下问题：1、钻孔时钻具容易破坏混凝土楼板内部钢筋；2、钻孔会影响混凝土楼板的构件强度，特别是预应力混凝土构件，额外钻孔可能会破坏应力平衡，导致混凝土楼板出现裂痕，影响承载性能。

5、因此，如何解决在采用预应力楼板的屋顶上设置排水孔以及安装导水管道的问题，是目前需要解决的问题之一。

技术实现思路

1、本技术提供一种预应力防辐射抗裂节能混凝土屋顶构件及其浇筑配置方法，无需额外开设排水孔即可实现排水功能，并且具有较高的抗裂性能和较强的载荷性能。

2、第一方面，本技术提供的一种预应力防辐射抗裂节能混凝土屋顶构件，采用如下技术方案：

3、一种预应力防辐射抗裂节能混凝土屋顶构件，包括构件主体、波纹管、第一支管、第二支管和导水管，所述波纹管、第一支管、第二支管和导水管均预埋在构件主体内部；

4、所述波纹管贯穿构件主体的两端以用于穿设预应力筋；所述第一支管设置在波纹管上方，并且所述第一支管的一端与波纹管相连通，另一端与构件主体的上方空间相连通；所述第二支管设置在波纹管下方，并且所述第二支管的一端与波纹管相连通，另一端与构件主体的下方空间相连通；

5、所述第一支管和第二支管通过导水管相互导通；所述第一支管和第二支管内均可拆卸连接有堵头，所述堵头中心位置开设有通气孔；所述堵头用于封堵导水管与第一支管、第二支管与导水管的连通处。

6、通过采用上述技术方案，在预应力混凝土屋顶构件加工时，首先搭设浇筑模板，在模板内放置波纹管、第一支管和第二支管；随后进行混凝土现浇；当混凝土凝固并达到设计强度后，向波纹管内穿设预应力筋，并对预应力进行预应力张拉；预应力张拉结束后，向波纹管内注浆，此时第一支管和第二支管用作排气，保证注浆的顺利进行；注浆完成后，即可形成对预应力筋的握裹力；最后完成预应力混凝土屋顶构件的制作。

7、在向波纹管内注浆前，需要将堵头安装至第一支管和第二支管中，堵头对导水管与第一支管、第二支管与导水管的连通处进行封堵，避免砂浆进入导水管内。当波纹管内的砂浆凝固后，拆除堵头，使第一支管、第二支管和导水管相互导通，并且可通过第一支管和第二支管连接排水管，以实现构件主体上方、下方的排水，因此无需额外打孔，且能够保证构件主体的承载力。

8、优选的，所述堵头与第一支管或第二支管螺纹连接，并且所述堵头与第一支管或第二支管之间设置有密封层。

9、通过采用上述技术方案，螺纹连接能够保证堵头的牢固性，密封层则能够保证堵头和第一支管以及堵头和第二支管之间的密封性，防止砂浆渗入导水管内。

10、优选的，所述导水管套设在波纹管的外侧，并且所述导水管的两端均封闭设置；所述第一支管和第二支管均穿过导水管并与波纹管连接；所述第一支管和第二支管上均开设有与导水管连通的排水孔。

11、通过采用上述技术方案，可以使波纹管和导水管一体化，从而降低构件主体内部孔洞的数量，在实现排水的同时还能够保障构件主体的强度。

12、优选的，所述堵头朝向波纹管的一端位于排水孔与波纹管之间并开设有锥形口，所述通气孔通过锥形口与波纹管内部连通；

13、所述堵头内壁上设置有凸起，并且所述凸起位于锥形口与通气孔的交界处。

14、通过采用上述技术方案，锥形口的设置可使第一支管和第二支管内的砂浆短柱的端部形成一个尖锥，有利于提升排水效率；凸起的设置使得通气孔内的砂浆柱上形成一个应力槽，使砂浆柱更容易断裂，以便于将堵头和砂浆柱一并拆除。

15、优选的，所述波纹管呈波浪形设置，并且所述波纹管上设置有波峰段和波谷段，所述第一支管作为进水管并设置在波峰段的上方，所述第二支管作为出水管并设置在波谷段的下方；所述导水管的形状与波纹管的形状相对应，并且所述导水管由波峰段延伸至波谷段。

16、通过采用上述技术方案，可利用波峰至波谷的下降趋势，从而提升导水管的排水效率。

17、优选的，在所述波峰段处，所述导水管的中心轴线位于波纹管的中心轴线上方；在波谷段处，所述导水管的中心轴线位于波纹管的中心轴线下方。

18、通过采用上述技术方案，能够进一步增大导水管的倾斜角度，从而提升排水效果，另外在对预应力筋进行预应力张拉时，波纹管内部的预应力筋会给波峰段施加向下的力，给波谷段施加向上的力，而由于波峰段底壁与导水管底壁抵接，波谷段的顶壁与导水管的顶壁抵接，因此波峰段和波谷段受到的力能够传导至构件主体上，可以避免波纹管产生过渡变形。

19、优选的，所述导水管位于波谷段下方的位置设置有锥形的导向部；所述第二支管上的排水孔位于导向部内侧。

20、通过采用上述技术方案，导向部的设置能够提供更大的导水空间，有助于提升排水效率。

21、优选的，所述导水管的周侧螺旋盘绕有加强筋，所述加强筋延伸至导水管端部；所述加强筋的螺旋密度由导水管端部至导水管中心位置逐渐增大。

22、通过采用上述技术方案，加强筋的设置能够保证导水管中心位置的强度，防止导水管在构件主体浇筑时发生变形。

23、优选的，所述堵头包括固定部和设置在固定部一端的膨胀部，所述膨胀部位于堵头朝向波纹管的一端；所述通气孔贯穿固定部和膨胀部；

24、所述通气孔内穿设有拉杆，所述拉杆呈长管状设置；所述拉杆的一端延伸至膨胀部外侧并固定连接有抵接板，所述抵接板与膨胀部抵接，所述拉杆另一端延伸至固定部外侧并螺纹连接有螺母。

25、通过采用上述技术方案，当不断拧紧螺母时，膨胀部会受抵接板的顶持力作用变形并横向扩张，从而对第一支管、第二支管与导水管的交界处进行密封，防止砂浆渗入导水管中。

26、另一方面，本技术提供一种预应力防辐射抗裂节能混凝土屋顶构件的浇筑配置方法，包括以下步骤：

27、绑扎构件主体内部的钢筋笼；

28、制作波纹管、第一支管、第二支管和导水管，将第一支管、第二支管和导水管均固定在波纹管上，并使第一支管和第二支管均与导水管连通；随后将波纹管安装在钢筋笼内，并将波纹管与钢筋笼固定；

29、在钢筋笼外部搭设用于浇筑构件主体的模板，并对构件主体进行浇筑；

30、将预应力筋安放至波纹管内并对构件主体进行预应力张拉；

31、向波纹管内注浆；注浆前，在第一支管和第二支管内安装堵头；

32、注浆后拆除堵头。

33、通过采用上述技术方案，通过设置导水管，并且实现通过堵头实现波纹管内砂浆凝固后第一支管、第二支管和导水管三者之间的相互导通，从而实现构件主体的自排水，因此当构件主体用于搭建建筑屋顶时，可避免额外打孔所造成的构件主体强度下降的问题。

34、综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：

35、1．在向波纹管内注浆时，将堵头安装至第一支管和第二支管中，当波纹管内的砂浆凝固后，拆除堵头，使第一支管、第二支管和导水管相互导通，并且可通过第一支管和第二支管连接排水管，以实现构件主体上方、下方的排水，因此无需额外打孔，且能够保证构件主体的承载力；

36、2.本技术中利用波纹管的波峰至波谷的下降趋势，从而提升导水管的排水效率；并且在构件主体进行预应力张拉时，波峰段和波谷段受到的力能够传导至构件主体上，可以避免波纹管产生过渡变形；

37、3.本技术中采用两种不同结构形式的堵头，可根据实际施工需要选择性应用，可有效提升施工的便利性；

38、4.本技术提供的预应力防辐射抗裂节能混凝土屋顶构件可应用至各类屋顶结构的搭建中，具有应用范围广、排水性能好、载荷能力强的优点。