[发明专利]一种用于钢管拱桥自密实混凝土顶升灌注施工方法

说明书

技术领域

本发明用于混凝土施工领域，特别是涉及一种用于钢管拱桥自密实混凝土顶升灌注施工方法。

背景技术

由于城市经济的不断发展，城市建筑对于视觉效果的要求越来越高，钢构拱桥在应运时代的要求中脱颖而出，近年来如雨后春笋，但是我们不仅仅要看到钢构拱桥的美，而忽视了它的使用安全性，钢构拱桥的主要受力结构是钢管混凝土拱结构，然而此部位的施工难点和重点就是混凝土的密实度问题，以往的钢管拱桥中经常在此部位出现空隙，承载能力大大下降，使其存在安全隐患，那么混凝土在钢管拱桥中难振捣问题的解决至关重要。

图1、图2中示出了某钢构拱桥的主体结构，包括桥面10、桥面10两端底部的桩基11以及由桥面10两侧向上隆起的钢管拱2，钢管拱2通过拱脚20的椭圆管12与桩基11固定连接，钢管拱2包括主拱21和副拱22，主拱21和副拱22通过若干吊杆13与桥面10连接。主拱21内设纵向加劲肋、径向加劲环、吊杆处竖向加劲环。纵向加劲肋沿主拱21内壁均布六道。径向加劲环垂直于主拱轴线每5m一道，呈圆环形并与主拱21内壁固定连接，每两道径向加劲肋间形成钢管仓，径向加劲环中央以及与主拱21内壁连接处形成过浆孔。主拱21吊杆13处沿锚管竖向设置加劲环，呈椭圆形，吊杆加劲环处也设过浆孔，吊杆加劲环每5m一道，与垂直拱轴线加劲环交替设置。

上述钢构拱桥中，由于钢管拱桥节段是一个线性长、直径比较大的结构，倘若仅仅使用传统的振捣方式，如插入式振捣、平板式振捣等，在浇筑混凝土的过程中，钢管中部和顶部就很难达到密实要求，从而不能达到结构的力学性能要求，结构使用安全性要求自然就不能满足了。

此外，钢管拱内混凝土也需按设计要求的配合比进行配制，配制的混凝土应满足和易性好、初凝时间符合拱肋灌注需要、不泌水、不离析、坍落度损失小等工艺要求，灌注强度和膨胀率符合设计工程质量要求。在钢管顶升灌注时拱内加劲板、加劲环间距较密的情况下，也能保证钢管中的混凝土达到自密实。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种施工简便、难度低，大大减少混凝土浇筑持续作业时间，结构力学性能满足要求的用于钢管拱桥自密实混凝土顶升灌注施工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于钢管拱桥自密实混凝土顶升灌注施工方法，包括以下步骤：

S10分别在主拱的四个拱脚处以及椭圆管的底部开设灌注孔，并在各灌注孔处连接注浆管和逆止阀，在主拱的拱顶处开设溢浆孔，并在溢浆孔处连接溢浆管，沿所述主拱管壁设置若干排气孔；

S20打开逆止阀，通过输送管道向椭圆管内压注混凝土，同时通过附着式振动器进行同步振动，待混凝土顶升至拱脚灌注孔时停止压注，关闭椭圆管注浆管的逆止阀；

S30将输送管道与四个主拱拱脚处的注浆管连通，开始主拱混凝土的顶升压注，压注的同时通过排气孔插入振动棒对管内混凝土进行振捣，待排气孔有混凝土浆溢出时将排气孔逐个封堵严实；

S40混凝土顶升至拱顶溢浆管下时，从溢浆管向管内插入振动棒进行振捣，直到拱顶溢浆管口冒出骨料均匀的混凝土。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述步骤S10中，在主拱矢高/2位置处设置备用灌注孔，并在备用灌注孔处连接备用注浆管和逆止阀。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述步骤S10和步骤S20间还包括步骤S11，所述步骤S11包括关闭拱脚和主拱上的逆止阀，临时堵塞主拱上的排气孔，通过输送泵从椭圆管底部的灌注孔向拱顶压注清水，水至拱顶由溢浆孔冒出后，连续压注直到排出的渣物明显减少，反转输送泵，将拱内水和渣物从输送泵排出，水和渣物排出干净后，通过输送泵从椭圆管底部的灌注孔向上注入稀水泥净浆，直到拱顶溢浆管有净浆冒出后，反转输送泵将水泥净浆排出。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述步骤S10中，在主拱的拱顶内设置分仓板，所述分仓板将各主拱隔为两个分拱，在各所述分拱的顶部设置溢浆孔，并在溢浆孔处连接溢浆管。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述步骤S30中通过主拱四个拱脚处的灌注孔向各分拱内顶升压注混凝土时，通过锤击的方法了解混凝土在各分拱内的高程，当同一主拱的两分拱内的混凝土顶升高差超过2.5m时，调整泵送速度以减小顶升高差。

进一步作为本发明技术方案的改进，所述步骤S40中，待混凝土顶升高度距离拱顶2m时，对同一根主拱的两个半拱实施交替压注，每侧压注5分钟后间歇5分钟排气。