CN105908631B - 一种预埋式钢混结合部压浆填充装置及施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预埋式钢混结合部压浆填充装置及施工方法，包括支撑结构、注浆填充管组、主压浆管和分流压浆管组，注浆填充管组包括若干个注浆填充管，每个注浆填充管上分布有多个注浆孔，注浆填充管组安装在支撑结构的上方，使所有注浆填充管大体位于同一平面上，且该平面大体与支撑结构底部所在平面平行；主压浆管与浆源连接，并通过分流压浆管组将浆液导送到注浆填充管组的不同位置处。装置结构构造简单，布置合理，不影响混凝土底板正常浇筑施工，材料经济易得，结构稳定可靠。
Description
技术领域
本发明涉及一种预埋式钢混结合部压浆填充装置及施工方法，更具体地涉及一种能够填充并弥补波形钢腹板组合箱梁桥下翼缘钢板与混凝土浇筑不密实部位的预埋式钢混结合部压浆填充构造及施工工艺。
背景技术
波形钢腹板混凝土组合箱梁桥是一种新型钢-混凝土组合箱梁结构，它以波形钢腹板代替混凝土腹板，大大减少了混凝土工程量，结构自重较轻，降低了工程造价，提高了施工效率。同时，由于波形钢腹板的手风琴效应，使得波形钢腹板的纵向刚度几乎为零，但其抗剪强度高，适合于承担剪力；混凝土上、下翼板的纵向刚度较大，抗剪强度低，最大限度地提高了材料使用效率，避免了传统混凝土箱梁腹板的斜向开裂问题，其外形美观，因此越来越广泛的应用于我国大跨度桥梁的建设。
波形钢腹板与混凝土顶底板之间的结合构造其主要作用是确保波形钢腹板与混凝土顶底板构成一体，同时使桥梁纵向水平剪力能够有效地传递至混凝土顶底板，因此是波形钢腹板箱梁的最关键部位。目前，国内外波形钢腹板箱梁较常采用PBL剪力键作为波形钢腹板钢混结合部构造。PBL剪力键的主要结构形式是，在波形钢腹板上焊接翼缘板，沿桥梁纵向在翼缘板上焊接一道或两道开孔钢板并埋置于箱梁顶底板内，将箱梁顶底板部分普通钢筋贯穿于开孔钢板，浇筑完顶底板混凝土后，从而使钢腹板与混凝土顶底板连接成整体。然而由于波形钢腹板下翼缘钢板位于箱梁底板顶面，立完模板后，此处不易振捣，且浇筑底板时混凝土具有流动性在自重作用下极易导致波形钢腹板下翼缘钢板与箱梁底板混凝土之间出现钢混脱离等结合不密实现象，且一旦混凝土底板浇筑完成后钢腹板下缘内部钢混脱离部难以发现、填充，由此增加了结构的安全隐患，降低了此部位结构的耐久性。所以在这种背景下，开发一种构造简单、施工方便的预埋式钢混结合部压浆填充构造及施工工艺具有很大的实用价值。
发明内容
本发明的目的是为解决现有技术中存在的上述问题，提供一种预埋式钢混结合部压浆填充装置，该装置的结构简单，施工方便，可以弥补现有技术中底板混凝土浇筑完成后出现的波形钢腹板下翼缘钢混结合部钢混脱离等缺陷。
本发明的另一目的是提供一种预埋式钢混结合部压浆填充施工方法，该施工方法简单易行。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种预埋式钢混结合部压浆填充装置，包括支撑结构、注浆填充管组、主压浆管和分流压浆管组，注浆填充管组包括若干个注浆填充管，每个注浆填充管上分布有多个注浆孔，注浆填充管组安装在支撑结构的上方，使所有注浆填充管大体位于同一平面上，且该平面大体与支撑结构底部所在平面平行；主压浆管与浆源连接，并通过分流压浆管组将浆液导送到注浆填充管组的不同位置处。
所有注浆填充管大体位于同一平面上，可以保证所有注浆填充管贴合波形钢腹板下翼缘钢板下表面设置，保证对钢混结合部的良好填充。分流压浆管组将浆液导送到注浆填充管组的不同位置处，可以使钢混结合部的多个部位同时注浆，保证注浆的均匀快速。
优选的，注浆填充管中的若干个注浆填充管之间大体平行设置。
进一步优选的，每个注浆填充管的两端用堵头密封或与分流压浆管连接，注浆填充管的管身上大体均匀分布有若干个注浆孔。两端密封时，防止了浆液从注浆填充管的两端流出。
优选的，每个注浆填充管的外表面包裹有一层土工布。土工布可以对注浆填充管起到保护作用，而且浆液可以渗过土工布，起到填充的作用。
优选的，所述分流压浆管组中的每一个分流压浆管的直径为15-25cm。
优选的，注浆孔的直径为1-3mm，相邻两个注浆孔之间的距离为1-3cm。
一种预埋式钢混结合部压浆填充装置，包括注浆填充管组、主压浆管和分流压浆管组，分流压浆管组包括多个分流压浆管，注浆填充管组包括多个注浆填充管，每个注浆填充管上分布有多个注浆孔，多个分流压浆管构造成用于支撑注浆填充管组的支架，使多个注浆填充管大体位于同一平面上，且该平面大体与支架底部所在平面平行；
主压浆管与分流压浆管组连通，并通过分流压浆管组将浆液导送到注浆填充管组的不同位置处。
分流压浆管组既起到分流导送浆液的作用，也起到支撑的作用。
优选的，所述分流压浆管组包括多个横向分流压浆管和多个纵向分流压浆管，其中多个横向分流压浆管之间相互连通，构成所述支架的底座；多个纵向分流压浆管大体垂直于底座设置，且分布在底座的不同位置处，多个纵向分流压浆管的高度大体相等。
进一步优选的，所述注浆填充管组分布在多个纵向分流压浆管的上方，且与纵向分流压浆管连通。
进一步优选的，所述主压浆管与横向分流压浆管连通。
优选的，所述注浆填充管组中包括2-4个注浆填充管。
一种预埋式钢混结合部压浆填充系统，包括上述预埋式钢混结合部压浆填充装置、浆液泵和浆液源，预埋式钢混结合部压浆填充装置的主压浆管通过浆液泵与浆液源连接。
一种预埋式钢混结合部压浆填充施工方法，包括如下步骤：
1)将预埋式钢混结合部压浆填充装置的各个部件进行组合安装；
2)将所述预埋式钢混结合部压浆填充装置放置于波形钢腹板下翼缘钢板与箱梁底板之间；
3)将注浆填充管组定位在波形钢腹板下翼缘钢板的设定位置上；
4)浇注箱梁底板混凝土，且将主压浆管的管口外露；
5)箱梁底板混凝土硬化后，通过主压浆管向波形钢腹板下翼缘钢板与箱梁底板混凝土的结合部进行压浆填充施工，即可。
优选的，步骤3)中，注浆填充管组紧贴波形钢腹板下翼缘钢板固定。
进一步优选的，注浆填充管组通过定位钢筋进行固定，相邻定位钢筋的纵向间距为 40-60cm。
优选的，步骤5)中，当钢混结合部溢出的稀浆变浓，达到规定的稠度后，开启注浆填充管堵头，继续持压2min以上，封闭注浆填充管的出浆口，完成压浆填充工作。
继续持压2min以上，可以使注浆填充管和分流压浆管内充满浆液，提高充填的牢固性。
本发明的有益效果为：
1、本发明可以对波形钢腹板下翼缘钢板与箱梁底板混凝土的结合部的空隙进行填充，由于注浆填充管组上分布有很多的注浆孔，所以可以对很细微的空隙进行填充，弥补了现有技术中底板混凝土浇筑完成后出现的波形钢腹板下翼缘钢混结合部钢混脱离的缺陷，保证了波形钢腹板与混凝土紧密结合，提高了结合部耐久性，减少了后期维护费用。
2、本发明的注浆填充管组大体呈平面设置，施工时紧贴于波形钢腹板下翼缘钢板固定，保证了对波形钢腹板下翼缘钢板下方的很小的空隙的填充。
3、本发明的装置结构构造简单，布置合理，不影响混凝土底板正常浇筑施工，材料经济易得，结构稳定可靠。
4、本发明的施工工艺流程简单，施工方便，需工人较少，大大节约了施工时间及施工成本，提高了施工的经济效益。
附图说明
图1本发明的一种预埋式钢混结合部压浆填充装置的结构示意图；
图2本发明的一种预埋式钢混结合部压浆填充装置的局部放大示意图；
图3本发明的外包土工布后注浆填充管局部放大示意图；
图4本发明预埋式钢混结合部压浆填充构断面示意图。
其中，101、注浆填充管，102、主压浆管，103、分流压浆管，201、转向接头管，202、土工布，203、堵头，204、进浆口，501、定位钢筋，502、下翼缘钢板，503、钢混结合部， 504、波形钢腹板，505、箱梁底板混凝土，506、钢混脱离部。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
结合图1、图2和图4所示，本发明主要由注浆填充管101、主压浆管102、分流压浆管103、转向接头管201、土工布202、堵头203组成。注浆填充管101通常布置于钢混结合部钢板底面，并紧贴于下翼缘钢板，一端接转向接头管201，另一端设有堵头203，主要完成钢混脱离部506注浆填充工作；土工布202外包一层于注浆填充管101表面，主要作用为保护注浆填充管，并在一定注浆压力作用下，压浆料可渗透土工布202，填充钢混脱离部506；主压浆管102一端封闭另一端设进浆口204；分流压浆管103直径约20mm，沿施工节段纵向每隔50cm设置一道，并通过转向接头管201，一端连接注浆填充管101，另一端连接主压浆管102，主要作用为保证主压浆管102压浆料通过分流压浆管103抵达不同部位注浆填充管101；全部主压浆管102、分流压浆管103、注浆填充管101通过转向接头管 201连成整体骨架，并通过定位钢筋501紧贴下翼缘钢板502固定。
多个分流压浆管103可以既起到分流导送浆液的作用，又构造成用于支撑注浆填充管 101的支架；也可以另设支架，对注浆填充管101进行支撑，分流压浆管103只起到浆液分流导送的作用。
注浆填充管101之间可以相互平行，也可以构造成网状结构。
结合图3所示，注浆填充管两端封闭，管壁满布出浆孔，孔径约每隔2mm，间距2cm；土工布202外包一层于注浆填充管表面。
结合图4所示，本发明一种预埋式钢混结合部压浆填充构造，通过定位钢筋501固定预埋于下翼缘钢板502底面，并使注浆填充管101紧贴下翼缘钢板502下表面。
结合图4所示波形钢腹板箱梁下翼缘钢混结合部503混凝土由于在自重及施工等因素影响下极易导致波形钢腹板504下翼缘钢板502与箱梁底板混凝土505之间出现钢混脱离 506等结合不密实现象，本发明一种预埋式钢混结合部压浆填充构造通过底板混凝土浇筑前预埋，浇筑后注浆的方式弥补了传统工艺的不足，显著提高了钢混结合部耐久性，减少了后期维护费用，具有较好的经济效益。
利用所述的预埋式钢混结合部压浆填充构造施工工艺，包括以下几个步骤：
步骤1：按照设计及构造要求，制作长度50cm的注浆填充管101节段；将注浆填充管101节段通过转向接头管201管口热熔后套接成一根通长管道，通长管一端接转向接头管，另一端设有堵头201；注浆填充管101总长度略长于箱梁现浇施工节段长度，设有堵头201一端外露出端部模板约3cm；注浆填充管101外包一层土工布；共制作三根同样尺寸通长注浆填充管101待用。
步骤2：按照设计及构造要求，制作横向及竖向分流压浆管105；分流压浆管105竖向尺寸应高于PBL剪力键504高度；
步骤3：按照设计及构造要求，制作长度50cm的主压浆管104节段；将主压浆管104节段通过转向接头管201管口热熔后套接成一根通长管道；管道一端封闭，另一端留有压浆管口；主压浆管104长度略长于箱梁现浇施工节段长度，压浆管口外露端部模板约5cm。
步骤4：将制作完成的主压浆管104、分流压浆管105、注浆填充管101通过转向接头管管201口热熔后套接成整体骨架，形成钢混结合部压浆填充构造；
步骤5：根据施工设计要求，在波形钢腹板506下翼缘钢板503上放样定位出注浆填充管固定位置；箱梁底板浇筑混凝土前，将钢混结合部压浆填充构造预埋安装至设计位置；将注浆填充管101通过定位钢筋固定在波形钢腹板下翼缘钢板503底面，并紧贴下翼缘钢板503，定位钢筋纵向间距约50cm。
步骤6：浇筑混凝土底板，混凝土底板龄期达到三天后，将主压浆管外露管口与真空压浆机连接，进行压浆填充施工，压浆材料选用微膨胀防腐阻锈型孔道压浆料，由一端以0.7MPa的恒压力压送压浆料，当钢混结合部溢出的稀浆变浓、达到规定的稠度后，开启注浆填充管堵头，继续持压2min以上，封闭出浆口，完成压浆填充工作。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围内。
Claims (12)
1.一种预埋式钢混结合部压浆填充施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
1）将预埋式钢混结合部压浆填充装置的各个部件进行组合安装；
2）将所述预埋式钢混结合部压浆填充装置放置于波形钢腹板下翼缘钢板与箱梁底板之间；
3）将注浆填充管组定位在波形钢腹板下翼缘钢板的设定位置上；
4）浇注箱梁底板混凝土，且将主压浆管的管口外露；
5）箱梁底板混凝土硬化后，通过所述主压浆管向波形钢腹板下翼缘钢板与箱梁底板混凝土的结合部进行压浆填充施工，即可；
该施工方法使用的预埋式钢混结合部压浆填充系统，包括预埋式钢混结合部压浆填充装置、浆液泵和浆液源，预埋式钢混结合部压浆填充装置的所述主压浆管通过浆液泵与浆液源连接；
预埋式钢混结合部压浆填充装置，包括支撑结构、所述注浆填充管组、所述主压浆管和分流压浆管组，注浆填充管组包括若干个注浆填充管，每个注浆填充管上分布有多个注浆孔，注浆填充管组安装在支撑结构的上方，使所有注浆填充管大体位于同一平面上，且该平面大体与支撑结构底部所在平面平行；主压浆管与浆液源连接，并通过分流压浆管组将浆液导送到注浆填充管组的不同位置处。
2.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：步骤3）中，注浆填充管组紧贴波形钢腹板下翼缘钢板固定；
注浆填充管组通过定位钢筋进行固定，相邻定位钢筋的纵向间距为40-60cm。
3.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：步骤5）中，当钢混结合部溢出的稀浆变浓，达到规定的稠度后，开启注浆填充管堵头，继续持压2min以上，封闭注浆填充管的出浆口，完成压浆填充工作。
4.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：注浆填充管组中的若干个注浆填充管之间大体平行设置。
5.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：每个注浆填充管的两端密封或与分流压浆管连接，注浆填充管的管身上大体均匀分布有若干个注浆孔。
6.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：每个注浆填充管的外表面包裹有一层土工布。
7.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述分流压浆管组包括多个分流压浆管，多个分流压浆管构造成用于支撑注浆填充管组的支架，使多个注浆填充管大体位于同一平面上，且该平面大体与支架底部所在平面平行；
主压浆管与分流压浆管组连通，并通过分流压浆管组将浆液导送到注浆填充管组的不同位置处。
8.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于：所述分流压浆管组中的每一个分流压浆管的直径为15-25cm。
9.根据权利要求1所述的施工方法，其特征在于：所述注浆孔的直径为1-3mm，相邻两个注浆孔之间的距离为1-3cm。
10.根据权利要求7所述的施工方法，其特征在于：所述分流压浆管组包括多个横向分流压浆管和多个纵向分流压浆管，其中多个横向分流压浆管之间相互连通，构成所述支架的底座；多个纵向分流压浆管大体垂直于底座设置，且分布在底座的不同位置处，多个纵向分流压浆管的高度大体相等。
11.根据权利要求10所述的施工方法，其特征在于：所述注浆填充管组分布在多个纵向分流压浆管的上方，且与纵向分流压浆管连通。
12.根据权利要求11所述的施工方法，其特征在于：所述主压浆管与横向分流压浆管连通。
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