拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法
2023-05-10 07:10:21 1
專利名稱：拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法
技術領域：
本發明涉及鋼管混凝土施工技術，具體來說涉及拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法。
背景技術：
現今，鋼管混凝土一般採用的是自膨脹混凝土，例如拱橋上拱管內的混凝土，利用自膨 脹混凝土體積膨脹的特性來克服混凝土水化凝結過程中的體積收縮，保證鋼管與混凝土緊密 連接，共同受力。
然而，自膨脹混凝土所用的膨脹劑會造成混凝土坍落度和擴展度的損失，對混凝土的泵 送頂升施工帶來不利影響，易造成堵管、爆管等故障；同時由於自膨脹混凝土的膨脹過程無 法精確控制，易在拱管內形成複雜的次生內應力和裂縫，影響拱橋拱管的受力狀態和耐久性。
發明內容
本發明的目的是提供一種拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法，避免現有施工中堵管、爆 管的隱患，保證施工的順利進行。
為實現上述目的，本發明提供一種拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法，所述鋼管呈上彎 拱形且兩端與拱橋的橋體相連，所述鋼管兩端的附近設有壓漿孔，所述壓漿孔外接壓漿管， 所述鋼管的頂部開有排漿孔，所述排漿孔外接排漿管，且所述排漿管長度大於等於2m小於 100m，所述施工方法包括以下步驟將非膨脹混凝土通過泵從所述壓漿管灌入所述鋼管中； 當所述排槳管冒出混凝土時，穩定泵壓，當所述排槳管連續湧出混凝土後，停止泵送混凝土； 待混凝土終凝，截下所述壓漿管和排漿管並封口。
進一步地，所述非膨脹混凝土由包含以下重量份數的原料拌制而得水160 180、水 泥365 380、砂700 780、碎石900 U00、粉煤灰0~200、礦粉0~200、減水劑4 6。
進一步地，所述非膨脹混凝土由包含以下重量份數的原料拌制而得水165、水泥370、 砂750、碎石1020、粉煤灰100、礦粉80、減水劑4.07。
進一步地，所述水泥為強度等級42.5的矽酸鹽水泥，所述粉煤灰為I級或II級的粉煤 灰，所述礦粉為28天活性指數110%以上的礦粉。
進一步地，所述砂為細度模數2.5-3.1且含泥量2.0%以下的河砂，所述碎石為5-25mm 粒徑的連續級配的且含泥量1.0%以下的碎石。進一歩地，所述減水劑的減水率取值範圍為20%-25%。
進一步地，所述鋼管每隔10m的頂面開有排氣孔，所述排氣孔直徑為20-30mm。 進一步地，所述鋼管為兩根上下緊靠的獨立鋼管，靠上鋼管的排槳孔開於鋼管頂部的正
上方，靠下鋼管的排漿孔開於鋼管頂部的斜上方且外接的排漿管從靠上鋼管的旁邊伸出。 進一步地，所述壓漿管焊接在所述壓漿孔上，所述排漿管焊接在所述排漿孔上。 進一步地，所述壓漿管上設有截止閥，在停止泵送混凝土後關閉所述截止閥。 本發明由於採用上述技術方案，可以避免採用自膨脹混凝土引起的堵管、爆管的隱患，
不會在混凝土內部產生次生應力，保證鋼管與內部混凝土緊密結合、共同受力，也保證施工
的連續順利。
為能更清楚理解本實用新型的目的、特點和優點，以下將結合附圖對本發明的較佳實施 例進行詳細描述，其中
圖1為本發明拱橋鋼管混凝土施工過程中的結構示意圖； 圖2為本發明鋼管的壓漿孔處的結構示意圖以及 圖3為本發明鋼管的排漿孔處的結構示意圖。
具體實施例方式
請參閱圖1至圖3，本實施例以兩根上下緊靠的獨立鋼管，即第一鋼管1和第二鋼管11， 為例加以說明，在只有一根鋼管的情況下，只需參照本實施例中的第一鋼管l即可實施。
本實施例中，拱橋第一鋼管l、第二鋼管11呈上彎拱形且兩端分別與拱橋的橋體10相 連，第一鋼管l、第二鋼管ll兩端的附近，如圖2中的側面分別設有第一壓漿孔12、第二 壓漿孔121，第一壓漿孔12、第二壓漿孔121分別外接第一壓漿管2、第二壓漿管21。如圖 3所示，鋼管1頂部的正上方開有第一排漿孔13並外接第一排漿管3，鋼管ll頂部的斜上 方開有第二排漿孔131並外接從鋼管1旁邊伸出的第二排漿管31。其中，第一排漿管3、第 二排槳管31的直徑不小於O.lm且所述排漿管長度大於等於2m小於100m。
施工過程中，先將混凝土通過泵從第一鋼管1、第二鋼管11兩端的第一壓漿管2、第二 壓漿管21連續灌入第一鋼管1、第二鋼管11中當第一排漿管3、第二排漿管31冒出混凝 土時，穩定泵壓，當第一排漿管3、第二排漿管31連續湧出混凝土後，停止泵送混凝土； 待混凝土終凝，截下第一壓漿管2、第二壓漿管21和第一排漿管3、第二排漿管31並封口。 其中，本實施例中的泵優選額定速度v嘗1.2q/t的泵送設備(q為要灌注的混凝土量，t為混凝土終凝時間)。
為了避免膨脹混凝土的膨脹而產生管內次生應力，造成管內裂縫或爆裂，本實施例使用 的混凝土為非膨脹混凝土，因此在混凝土凝結的過程中，會有凝固泌水的現象，導致鋼管內 混凝土的體積收縮，使第一排漿管3、第二排漿管31內的混凝土回流入鋼管內，以補償收 縮的體積。
本實施例中非膨脹混凝土由包含以下重量份數的原料拌制而得水160 180、水泥 365~380、砂700 780、碎石900 U00、粉煤灰0~200、礦粉0~200、減水齊!j4 6。較佳 地由包含以下重量份數的原料拌制而得水165、水泥370、砂750、碎石1020、粉煤灰100、 礦粉80、減水劑4.07。
進一步地，所述水泥為強度等級42.5的矽酸鹽水泥，所述粉煤灰為I級或II級的粉煤 灰，所述礦粉為28天活性指數110%以上的礦粉，較佳地為28天活性指數112%以上的礦 粉。
進一步地，所述砂為細度模數2.5-3.1且含泥量2.0%以下的河砂，較佳地為細度模數2.5 且含泥量2.0%以下的河砂，所述碎石為5-25mm粒徑的連續級配的且含泥量1.0%以下的碎 石。
進一步地，所述減水劑的減水率取值範圍為20%-25%，較佳地選用麥斯特公司的SP-8 高性能AE減水劑，其減水率為21.6 % 。
本實施例中的非膨脹混凝土製備方法如下將碎石、水泥、砂、粉煤灰和礦粉按重量份 數稱量後依次投入上料鬥中，經上料鬥進入攪拌筒中；水和減水劑經計量後，在前述原料投 入攪拌筒的同時直接加入攪拌筒中。本實施例中所用的攪拌機可以是強制式或自落式混凝土 攪拌機。
上述配方的非膨脹混凝土的坍落度為22cm，擴展度為550mm-600mm，初凝時間為8 小時，在混凝土運輸和灌注過程中不會凝固，也保持很好的可泵性和流動性，有利於混凝土 連續順利地灌入鋼管內。另一方面，本非膨脹混凝土具有良好的自密實性，其7天抗壓強度 為41.5MPa， 28天抗壓強度為59.7MPa。因此，本發明所用的混凝土可以保證在合理的施工 周期內，流動性保持在相當的範圍內，充分發揮減水劑的作用，而在終凝後又能保證與鋼管 緊密結合、共同受力。
實際施工中，可以在鋼管每隔10m的頂面開設排氣孔(未圖示)，直接在鋼管上開孔即 可，直徑宜為20-30mm。在混凝土頂升過程中，可以有效地將鋼管內的空氣排出，並應及時 用直徑相當的鍥型木塞封閉住排氣孔，以維持管內壓力，另外，排氣孔也可作為觀察孔査看 混凝土頂升施工過程中的混凝土高度。進一步地，本發明中第一壓漿管2、第二壓漿管21是焊接在第一壓漿孔12、第二壓槳 孔121上，第一排漿管3、第二排漿管31是焊接在第一排漿孔13、 131上。
進一步地，本發明的第一壓漿管2、第二壓槳管21上可分別設有第一截止閥4、第二截 止閥41，在停止泵送混凝土後關閉第一截止閥4、第二截止閥41，以維持管內壓力，待混 凝土終凝後，截下第一壓漿管2、第二壓漿管21並封口。
綜上所述，利用本發明提供的拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法，可以避免採用自膨脹 混凝土引起的堵管、爆管的隱患，不會在混凝土內部產生次生應力，保證鋼管與內部混凝土 緊密結合、共同受力，也保證施工的連續順利。
權利要求
1. 一種拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法，所述鋼管呈上彎拱形且兩端與拱橋的橋體相連，所述鋼管兩端的附近設有壓漿孔，所述壓漿孔外接壓漿管，所述鋼管的頂部開有排漿孔，其特徵在於所述排漿孔外接排漿管，且所述排漿管長度大於等於2m小於100m，施工具體包括以下步驟①將非膨脹混凝土通過泵從所述壓漿管灌入所述鋼管中；②當所述排漿管冒出混凝土時，穩定泵壓，當所述排漿管連續湧出混凝土後，停止泵送混凝土；③待混凝土終凝，截下所述壓漿管和排漿管並封口。
2. 如權利要求1所述的拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法，其特徵在於，所述非膨脹 混凝土由包含以下重量份數的原料拌制而得水160 180、水泥365 380、砂700 780、 碎石900 1100、粉煤灰0~200、礦粉0~200、減水劑4 6。
3. 如權利要求2所述的拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法，其特徵在於所述非膨脹 混凝土由包含以下重量份數的原料拌制而得水165、水泥370、砂750、碎石1020、粉煤 灰100、礦粉80、減水劑4.07。
4. 如權利要求2或3所述的拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法，其特徵在於所述水 泥為強度等級42.5的矽酸鹽水泥，所述粉煤灰為I級或II級的粉煤灰，所述礦粉為28天活 性指數110%以上的礦粉。
5. 如權利要求2或3所述的拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法，其特徵在於所述砂 為細度模數2.5-3.1且含泥量2.0%以下的河砂，所述碎石為5-25mm粒徑的連續級配的且含 泥量1.0%以下的碎石。
6. 如權利要求2或3所述的拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法，其特徵在於所述減 水劑的減水率取值範圍為20%-25%。
7. 如權利要求1至3任一權利要求所述的拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法，其特徵 在於所述鋼管每隔10m的頂面開有排氣孔，所述排氣孔直徑為20-30mm。
8. 如權利要求1至3任一權利要求所述的拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法，其特徵 在於所述鋼管為兩根上下緊靠的獨立鋼管，靠上鋼管的排漿孔開於鋼管頂部的正上方，靠 下鋼管的排漿孔開於鋼管頂部的斜上方且外接的排槳管從靠上鋼管的旁邊伸出。
9. 如權利要求1至3任一權利要求所述的拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法，其特徵 在於所述壓漿管焊接在所述壓漿孔上，所述排漿管焊接在所述排漿孔上。
10. 如權利要求1至3任一權利要求所述的拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法，其特徵在於所述壓漿管上設有截止閥，在停止泵送混凝土後關閉所述截止閥。
全文摘要
本發明公開了一種拱橋鋼管內灌注混凝土的施工方法，所述鋼管呈上彎拱形且兩端與拱橋的橋體相連，所述鋼管兩端的附近設有壓漿孔，所述壓漿孔外接壓漿管，所述鋼管的頂部開有排漿孔，所述排漿孔外接排漿管，且所述排漿管且所述排漿管長度大於等於2m小於100m，所述施工方法包括以下步驟將非膨脹混凝土通過泵從所述壓漿管灌入所述鋼管中；當所述排漿管冒出混凝土時，穩定泵壓，當所述排漿管連續湧出混凝土後，停止泵送混凝土；待混凝土終凝，截下所述壓漿管和排漿管並封口。利用本發明提供的施工方法，可以避免採用自膨脹混凝土引起的堵管、爆管的隱患，保證鋼管與內部混凝土緊密結合、共同受力，也保證施工的連續順利。
文檔編號E01D21/00GK101446072SQ200810202100
公開日2009年6月3日 申請日期2008年10月31日 優先權日2008年10月31日
發明者孫華星, 金少惷 申請人:上海市第五建築有限公司