CN104652280B - 超长、后浇鱼脊墙一次连续成型浇灌方法及其超长鱼脊墙 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超长、后浇鱼脊墙一次连续成型浇灌方法及其超长鱼脊墙。所述超长、后浇鱼脊墙的一次连续成型浇灌方法为：所述鱼脊墙侧面截面突变处设置防裂钢筋网片，对所述鱼脊墙采用混凝土分层浇筑，步骤为S1先预留部分箱式桥面板钢束，待鱼脊墙第一层混凝土浇筑后再张拉所述箱式桥面板钢束；S2在鱼脊墙内设置施工临时钢束；S3对鱼脊墙分层浇筑时的结合处的混凝土的侧面通过钢筋加密；S4在浇筑鱼脊墙的混凝土内，适量掺入矿渣微粉和粉煤灰；S5采用斜向分段、水平分层的方法一次连续灌注。本发明能提高鱼脊墙混凝土块体承受外约束应力时的抗裂能力，达到防止或控制温度裂缝的目的。

Description

超长、后浇鱼脊墙一次连续成型浇灌方法及其超长鱼脊墙

技术领域

本发明涉及一种桥梁建造工艺，特别涉及一种超长、后浇鱼脊墙一次连续成型浇灌方法及由该方法制得的超长鱼脊墙。

背景技术

大跨径混凝土鱼脊连续梁桥(主跨158m)，为下承式结构，在箱式桥面板上增加鱼脊墙作为主受力构件，是对传统大跨变高度预应力混凝土连续梁桥型的一种突破与改进。

施工中，主桥墩顶段的鱼脊墙(长度约60m)往往需待悬臂达到一定长度后，在箱式桥面板上浇筑(龄期差约5个月)。此时，由于混凝土标号较高(C55)，而等高箱式桥面板收缩徐变大部分已经完成，因此鱼脊墙实际为承受连续式约束的现浇大体积混凝土结构。混凝土浇筑完成后，由于降温和收缩作用，必将产生缩短变形，但由于受到等高箱式桥面板的约束，引起拉应力，若施工中采取措施不当，当拉应力超过抗拉强度时便引起开裂，有些可能是贯穿裂缝，裂缝永远垂直于拉应力方向。

根据我国现行的《混凝土结构设计规范》(GBJ10)规定，为减小由于温差(早期水化热或使用期季节温差)、和体积变化(施工期或使用早期的混凝土收缩)等间接作用效应积累的影响，一般会将混凝土结构分割为较小的单元，以避免引起较大的约束应力和开裂。通常现浇钢筋混凝土连续式结构，处于室内或土中条件下的伸缩缝间距≤45m，露天条件下≤30m。

由于鱼脊墙是桥梁主要受力构件，考虑结构整体刚度要求，不能设置永久式伸缩缝。但如果参考目前少数工程，设置临时性的伸缩缝，即后浇缝(间距为10m～30m)，然而这样做，不仅施工麻烦，不易做好，而且容易渗漏。特别是当混凝土施工工艺由半机械化转到现代化泵送工艺后，由于水灰比大，含砂率高，水泥用量多，浇灌速度快，裂缝控制难度也随之而增大，因此，影响了结构的耐久性。

因此，针对超长、后浇鱼脊墙，目前急需研发出一种能提高结构的抗裂性和耐久性的超长、后浇鱼脊墙浇灌技术。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供一种能提高结构的抗裂性和耐久性超长、后浇鱼脊墙的一次连续成型浇灌方法及其超长鱼脊墙。

本发明提供的超长、后浇鱼脊墙的一次连续成型浇灌方法，其特点在于，所述鱼脊墙侧面截面突变处设置防裂钢筋网片，对所述鱼脊墙采用混凝土分层浇筑，包括以下步骤：

S1、先预留部分箱式桥面板钢束，待鱼脊墙第一层混凝土浇筑后再张拉所述箱式桥面板钢束；这样，一方面，亦可为后浇鱼脊墙混凝土提供一部份的预压应力，另一方面可减小与后浇鱼脊墙混凝土的收缩差值。

S2、在鱼脊墙内设置施工临时钢束，可为后浇鱼脊墙混凝土提供一部份的预压应力，减小后浇鱼脊墙混凝土的拉应力；

S3、对鱼脊墙分层浇筑时的结合处的混凝土的侧面通过钢筋加密；

S4、在浇筑鱼脊墙的混凝土内，适量掺入矿渣微粉和粉煤灰，以减低水化热，减小混凝土浇捣时的内外温差，减小因收缩和降温共同作用引起的混凝土裂缝；

S5、采用斜向分段、水平分层的方法一次连续灌注，以保证混凝土的整体性。

在一些实施例中，步骤S2中，先在第一～二层鱼脊墙内布置临时预应力束，待浇筑上层鱼脊墙混凝土后，再张拉上、下层鱼脊墙混凝土内的临时钢束。这样可为后浇鱼脊墙混凝土提供一部份的预压应力，减小后浇鱼脊墙混凝土的拉应力。

在一些实施例中，步骤S4中的所述矿渣微粉(为市售可得)与混凝土的百分配合比为0.29；所述粉煤灰(为市售可得)与混凝土的百分配合比为0.21。测试表明，采用本方案中的百分配比，混凝土7d抗压强度可达设计强度92.5％，28d抗压强度可达设计强度116％。

在一些实施例中，步骤S5中，斜向分段时的分段长度取4m～6m，分段灌注时，在前一段混凝土初凝前须灌注下段混凝土，以保证灌注的连续性；其中，斜向分段是指段与段之间的接缝为斜向，上、下层混凝土接缝互相错开，以保证混凝土的整体性。

在一些实施例中，在步骤S5后还包括以下步骤：

S6、混凝土初凝后，利用四周模板在混凝土顶面进行蓄水养护；及

S7、蓄水养护结束后，拆除模板，在混凝土顶面覆盖土工布并洒水湿润。

在一些实施例中，步骤S6中蓄水养护时的水深不小于20cm。

另外，本发明还提供一种采用如上所述一次连续成型浇灌方法制得的连续成型结构的超长鱼脊墙，其特点在于，所述超长鱼脊墙内设置有若干施工临时钢束，所述鱼脊墙的侧面截面的突变处设置防裂钢筋网片。

在一些实施例中，所述防裂钢筋网片的网格间距为100mm×100mm。

在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实施例。

本发明的有益效果：本发明不仅能提高鱼脊墙混凝土块体承受外约束应力时的抗裂能力，达到防止或控制温度裂缝的目的，而且能提高结构的耐久性。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1为本发明一较佳实施例的鱼脊墙分层高度示意图(1/2)。

图2为本发明一较佳实施例的鱼脊墙第一次分层浇筑示意图。

图3为本发明一较佳实施例的鱼脊墙第二次分层浇筑示意图。

图4为本发明一较佳实施例的鱼脊墙第三次分层浇筑示意图。

图5为本发明一较佳实施例的鱼脊墙第四次分层浇筑示意图。

图6为施工临时钢束及箱式桥面顶板钢束布置示意图(1/2立面)。

图7为施工临时钢束及箱式桥面顶板钢束布置示意图(1/2横断面)。

图8为本发明的鱼脊墙分层浇筑范围内加强钢筋的布置结构示意图。

图9为混凝土浇筑顺序及分层布置结构图。

图10为鱼脊墙装饰线条处加装的防裂加强钢筋网片布置结构示意图。

附图标记说明：

箱式桥面板1、鱼脊墙2、第一层鱼脊墙21，第二层鱼脊墙22、第三层鱼脊墙23、第四层鱼脊墙24、箱式桥面板顶板束3、施工临时钢束4、悬臂端5、根部6、最外层钢筋7、防裂钢筋网片8、侧面钢筋9

具体实施方式

下面举几个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本发明。

实施例1

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

如图1～图10所示，本发明的超长、后浇鱼脊墙的一次连续成型浇灌方法，主要步骤如下：

①预留部分箱式桥面板1的钢束，待鱼脊墙混凝土浇筑后张拉；其效果在于：

1)可为后浇鱼脊墙混凝土提供一部份的预压应力。

2)可减小与后浇鱼脊墙混凝土的收缩差值。

②鱼脊墙内设置施工临时钢束4；

可为后浇鱼脊墙混凝土提供一部份的预压应力，减小后浇鱼脊墙混凝土的拉应力。

③结合处钢筋适当加强；

调整结合处钢筋数量，通过控制钢筋的拉应力数值，达到减小后浇鱼脊墙混凝土裂缝宽度、满足规范限值要求的目的。

④优化鱼脊墙混凝土配合比；

根据混凝土所处的环境条件，合理混凝土优化配合比参数，胶材用量、砂率及用水量的选择兼顾工作性能和抗裂性能的均衡发展，掺入适量的矿渣微粉和粉煤灰，减低水化热，减小混凝土浇捣时的内外温差，减小因收缩和降温共同作用引起的混凝土裂缝。

⑤严格控制鱼脊墙混凝土的浇筑顺序和浇捣质量；

采用连续灌注、一气呵成、斜向分段、水平分层的灌注方法，以保证混凝土的整体性。

⑥鱼脊墙的截面突变处设置好防裂钢筋网片8；

为满足景观效果，鱼脊墙侧面部分区域设置了2cm凹槽，截面有突变。该区域范围内，在混凝土保护层中，贴近最外层钢筋7放置一层直径10mm，网格间距为100mm×100mm的带肋的防裂钢筋网片8，以避免截面突变处出现较大的收缩及温度裂缝。

⑦蓄水养护并适当延长养护时间。

混凝土初凝后利用四周模板在混凝土顶面蓄水养护5d，保持水深不小于20cm。模板拆除后，在混凝土顶面覆盖土工布并洒水湿润。养护期不小于7d。

保温养护的目的主要是降低大体积混凝土浇筑块体的里外温差值以降低混凝土块体的自约束应力，其次是降低大体积混凝土浇筑块体的降温速度，充分利用混凝土的抗拉强度，以提高混凝土块体承受外约束应力时的抗裂能力，达到防止或控制温度裂缝的目的。即使鱼脊墙新老混凝土结合范围避免出现收缩裂缝。

下面以分四层浇筑的鱼脊墙2为例来详细描述本发明，比如，四层鱼脊墙的分层高度分别为：第一层鱼脊墙21的高度为5.5m、第二层鱼脊墙22的高度为4.5m、第三层鱼脊墙23的高度为4.0m、第四层鱼脊墙24的高度为1.712m。

如图1～5所示，箱式桥面板悬臂浇筑完成后，开始进行超长、后浇鱼脊墙一次连续成型分层浇筑施工，其中：

1)预留部分箱式桥面板钢束，待鱼脊墙混凝土浇筑后张拉；

如图6～图7所示，为减小已浇箱式桥面板段混凝土与后浇第一层鱼脊墙混凝土的变形差值，将毗邻鱼脊墙的两束箱式桥面板顶板束3的张拉时段，调整为至第一层鱼脊墙21混凝土浇筑完成并达到设计强度后再张拉，同时也可为第一层鱼脊墙混凝土适当增加些预压应力。

2)鱼脊墙2内设置施工临时钢束4

为了消除后浇鱼脊墙对下层已浇筑部分产生不利的影响，在第一～二层鱼脊墙内布置临时预应力束，浇筑上层鱼脊墙混凝土后，张拉上、下层混凝土内的施工临时钢束。施工临时钢束4的布置如图6～图7所示。

3)结合处钢筋适当加强；

如图8所示，鱼脊墙分层浇筑时，为避免出现较大的收缩裂缝，新、老混凝土接触面以上1.5m范围内，对侧面钢筋9加密。

4)优化鱼脊墙混凝土配合比；

鱼脊墙混凝土采用表1鱼脊墙的混凝土配合比所示配合比，则混凝土7d抗压强度达设计强度92.5％，28d抗压强度达设计强度116％。

表1

另外，等效水灰比0.32，坍落度180±30mm。水泥采用普通硅酸盐水泥42.5，初凝时间大于170min，终凝时间小于233min，氯离子含量小于0.015％。外加剂采用高效能减水剂SN-V01(为一种减水剂的规格)，为淡色液体状，减水率大于20％，氯离子含量小于0.1％。为减少水泥用量减低水化热掺入适量的矿渣微粉和粉煤灰，矿渣粉7d活性指标大于75％，28d活性指标95％，氯离子含量小于0.06％，粉煤灰为磨细C类II级灰。

细骨料宜采用级配良好的中砂，细度模数2.5，含泥量应小于1％；粗骨料采用5～25mm连续级配的碎石，压碎值≤10％，骨料的抗压强度比所配制的混凝土强度高50％以上，含泥量应小于1％，针片状颗粒含量小于5％。

5)严格控制鱼脊墙混凝土的浇筑顺序和浇捣质量；采用连续灌注、一气呵成、斜向分段、水平分层的灌注方法，以保证混凝土的整体性。

在鱼脊墙2的最大节段，采用连续灌注，一气呵成、斜向分段、水平分层的灌注方法。

如图9所示，对于分层浇筑方向，应由两侧的悬臂端5向位于中心线处的根部6浇筑，在根部6合拢。

分段长度取4m～6m，分段灌注时在前一段混凝土初凝前必须灌注下段混凝土，以保证灌注的连续性。

段与段之间的接缝为斜向，上下层混凝土接缝互相错开，以保证混凝土的整体性。

6)截面突变处设置好防裂钢筋网片；

为满足景观效果，鱼脊侧面部分区域设置2cm凹槽，为避免出现较大的收缩及温度裂缝，在混凝土保护层中，贴近最外层钢筋7放置一层直径10mm，设置网格间距为100mm×100mm的带肋的防裂钢筋网片8，如图10所示。

7)蓄水养护并适当延长养护时间。

根据总施工进度，鱼脊墙混凝土施工养护方法如下：

混凝土浇筑完成至混凝土初凝阶段采用喷雾养生，简易的喷雾的办法用带针孔的塑料软管架设在新浇混凝土工地四周或上风向，通过注入一定水压的水使其形成针孔喷雾。

混凝土初凝后利用四周模板在混凝土顶面蓄水养护5d，保持水深不小于20cm。模板拆除后，在混凝土顶面覆盖土工布并洒水湿润。养护期不小于7d。

要求在混凝土洒水养生期间，必须始终保持混凝土表面处于湿润状态，并派专人(一个施工点2～3名)24小时负责养生，养生人员须作好养生记录，记录包括混凝土养护期间的大气温度(每日测4次，8小时一次)、天气、洒水时间，风力风向等。

实施例2

基于实施例1的一次连续成型浇灌方法，本发明还提供一种通过实施例1的超长、后浇鱼脊墙的一次连续成型浇灌方法制得的一次连续成型结构的超长鱼脊墙，所述超长鱼脊墙采用连续灌注、斜向分段、水平分层的一次成型灌注方法制得，所述超长鱼脊墙内设置有若干施工临时钢束4，所述鱼脊墙2的侧面截面的突变处设置防裂钢筋网片8。

所述防裂钢筋网片8(参见图10)的网格间距为100mm×100mm。

采用本发明，不仅能提高鱼脊墙混凝土块体承受外约束应力时的抗裂能力，达到防止或控制温度裂缝的目的，而且能提高结构的耐久性。

以上详细描述了本发明的各较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种超长、后浇鱼脊墙的一次连续成型浇灌方法，其特征在于，所述鱼脊墙侧面截面突变处设置防裂钢筋网片，对所述鱼脊墙采用混凝土分层浇筑，包括以下步骤：

S1、先预留部分箱式桥面板钢束，待鱼脊墙第一层混凝土浇筑后再张拉所述箱式桥面板钢束；

S2、在鱼脊墙内设置施工临时钢束；

S3、对鱼脊墙分层浇筑时的结合处的混凝土的侧面通过钢筋加密；

S4、在浇筑鱼脊墙的混凝土内，适量掺入矿渣微粉和粉煤灰；

S5、在鱼脊墙的最大节段，采用斜向分段、水平分层的方法一次连续灌注。

2.如权利要求1所述的一次连续成型浇灌方法，其特征在于，步骤S2中，先在第一～二层鱼脊墙内布置临时预应力束，待浇筑上层鱼脊墙混凝土后，再张拉上、下层鱼脊墙混凝土内的临时钢束。

3.如权利要求1所述的一次连续成型浇灌方法，其特征在于，步骤S4中，所述矿渣微粉与混凝土的百分配合比为0.29；所述粉煤灰与混凝土的百分配合比为0.21。

4.如权利要求1所述的一次连续成型浇灌方法，其特征在于，步骤S5中，斜向分段时的分段长度取4m～6m，分段灌注时，在前一段混凝土初凝前须灌注下段混凝土；其中，斜向分段是指段与段之间的接缝为斜向，上、下层混凝土接缝互相错开。

5.如权利要求1～4中任意一项所述的一次连续成型浇灌方法，其特征在于，在步骤S5后还包括以下步骤：

S6、混凝土初凝后，利用四周模板在混凝土顶面进行蓄水养护；

S7、蓄水养护结束后，拆除模板，在混凝土顶面覆盖土工布并洒水湿润。

6.如权利要求5所述的一次连续成型浇灌工艺，其特征在于，步骤S6中蓄水养护时的水深不小于20cm。

7.一种采用如权利要求1～6中任意一项所述一次连续成型浇灌方法制得的连续成型结构的超长鱼脊墙，其特征在于，所述超长鱼脊墙内设置有若干施工临时钢束，所述鱼脊墙的侧面截面的突变处设置防裂钢筋网片。

8.如权利要求7所述的超长鱼脊墙，其特征在于，所述防裂钢筋网片的网格间距为100mm×100mm。