[发明专利]基于张弦理论的预应力管道压浆结构及压浆工艺

说明书

本发明涉及一种基于张弦理论的预应力管道压浆结构及压浆工艺，该结构包括设置在所述预应力管道上且向上延伸至梁体上表面的三根导浆管，三根导浆管均预置于梁体中，从而构成以导浆管为支撑杆、以预应力管道为上弦、以梁体为下弦的张弦结构；该工艺首先使浆液从中间导浆管顶部注浆，浆液自上向下流动，对预应力管道的中部进行压浆，然后分别从预应力管道两侧端部进行注浆，直到两侧导浆管的顶部流出浓浆后即停止注浆。本发明能够使预应力管道内压浆更密实、提高结构的承载能力、延长结构的寿命。

技术领域

本发明涉及一种基于张弦理论的预应力管道压浆结构及压浆工艺，属于桥梁建筑施工技术领域。

背景技术

后张法预应力管道压浆施工是预应力桥梁施工的关键工序，预应力管道又称波纹管，预应力管道内的钢绞线要充分发挥设计效果，抵消车辆和行人对桥面的压力，预应力管道的注浆质量效果是最重要因素之一，关乎桥梁结构的安全性与耐久性。

大量预应力桥梁垮塌事故的发生往往与压浆不密实有关，预应力管道压浆不密实，一方面使得管道内的钢绞线未被水泥浆包裹，容易提前锈蚀，国内外曾多次发生因为预应力钢筋锈蚀导致承载截面损失引起的桥梁垮塌事件；另一方面使得预应力钢绞线不能与混凝土结构形成整体受力，降低了结构的承载能力，缩短了桥梁的使用寿命。

传统的预应力管道压浆工艺是用单缸活塞泵将浆液由进浆口压入，出浆口流出浓浆即可，浆液一次流经管道即完成压浆，对管道内的浆液流量、压力未做任何控制，对管道内空气不能有效的排除，导致压浆完成以后管道内存在气仓，形成空洞。另外，采用活塞单缸泵进行泄压式加压，也不能通过调节浆液的流量来控制灌浆压力，而压力不足必然导致管道内浆液无法压满，形成空洞。因此，如何提高预应力管道内压浆密实成为亟待解决的问题。

发明内容

本发明要解决技术问题是：提供一种能够使预应力管道内压浆更密实、提高承载能力、延长结构寿命的压浆结构及压浆工艺。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案之一是：一种基于张弦理论的预应力管道压浆结构，所述预应力管道预置于梁体中，所述预应力管道内设有钢绞线；所述预应力管道上设有向上延伸至梁体上表面的三根导浆管，三根导浆管均预置于梁体中，从而构成以导浆管为支撑杆、以预应力管道为上弦、以梁体为下弦的张弦结构。

为了解决上述技术问题，本发明提出的技术方案之二是：一种利用技术方案之一的压浆结构的压浆工艺，首先，使浆液从中间导浆管顶部注浆，浆液自上向下流动，对预应力管道的中部进行压浆，其压浆的范围不超出两侧导浆管与预应力管道的连接处之间；其次，分别从预应力管道两侧端部进行注浆，直到两侧导浆管的顶部流出浓浆后即停止注浆。

张弦结构的原理可追溯到19世纪初的铸铁桥，以及后来出现的拉杆拱、King Post桁架、自锚上承式悬带桥等。张弦结构是由上弦的刚性构件和高强度的张拉索，再通过若干个支撑杆连接而组成的刚柔混合结构，利用形抗和预张力抵抗外部荷载，是一种高效的大跨度空间结构体系。

本发明中，梁体为刚性构件作为下弦，预应力管道作为上弦，从而形成与传统张弦结构方向相反的特殊张弦结构，这样可使预应力管道受到的侧推力被导浆管平衡，使得预应力钢绞线不易与预应力管道直接接触，因此不但承压力大大提高，而且预应力钢绞线能够与预应力管道内的混凝土结构形成整体受力，提高了结构的承载能力。