CN109629416A - 一种纤维混凝土桥面板湿接缝施工方法 - Google Patents

Abstract

一种纤维混凝土桥面板湿接缝施工方法，顺序进行以下施工：早期纤维混凝土浇筑养护、纤维混凝土连接界面高压水凿毛和湿接缝混凝土的浇筑养护。使用高压水冲刷早期已浇筑并硬化的纤维混凝土板界面从而凿除混凝土的砂浆和骨料，使得钢纤维在界面上裸露出一部分；随后浇筑湿接缝，使得前面裸露的钢纤维能够被新浇筑的混凝土包裹；最后对新浇筑的混凝土进行养护，达到预期的强度，保证了接缝界面处的钢纤维能够在新、旧混凝土中都被嵌固，从而达到了湿接缝处新旧混凝土的连续传力，提高了桥面板湿接缝的抗裂性能和耐久性能。本发明可应用于桥梁领域中预制或者分段现浇的混凝土桥面板和组合桥面板湿接缝。

Description

一种纤维混凝土桥面板湿接缝施工方法

技术领域

本发明属于桥梁结构建筑技术领域，涉及一种高压水凿毛的纤维混凝土桥面板湿接缝及其施工方法。

背景技术

传统的混凝土凿毛处理方式还是以人工机械凿除为主，然后浇筑混凝土湿接缝将预制桥面板或者分段现浇的桥面板进行连接。

为了提高混凝土桥面板的抗开裂能力，同时进一步降低混凝土板厚以减轻桥面板自重，在实际工程中越来越多地采用掺纤维的高性能混凝土甚至超高性能混凝土。纤维混凝土的高强度给人工机械凿除带来一定困难，且以往的风镐凿毛不能完整地保留界面上的钢纤维，使得钢纤维的“桥接”作用减弱。本来由杂乱分布的纤维连接的桥面板在界面处被“截断”，降低了该处桥面板的连接强度与连续性，从而在拉应力作用下接缝处容易出现裂缝，使桥梁结构的耐久性难以满足设计使用年限的要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种纤维混凝土桥面板湿接缝界面处理的施工方法，以有效增强分次浇筑或节段预制的纤维混凝土桥面板之间的连接性能，提高湿接缝处的抗拉强度。

本发明解决上述技术问题所采取的方法步骤包括早期浇筑的纤维混凝土浇筑养护，纤维混凝土连接界面高压水凿毛施工和湿接缝混凝土的浇筑养护三部分。

早期浇筑的纤维混凝土浇筑养护施工包括以下步骤：

①搭设混凝土桥面板模板支架和龙骨，安装侧模和底模，按照配合比拌制纤维混凝土用于浇筑预制桥面板或者现场分段浇筑的桥面板；

②钢筋调直和下料，定位和绑扎先浇桥面板中的纵、横向钢筋；

③浇筑纤维混凝土层，振捣收光后喷洒保湿剂，覆盖塑料薄膜保湿和养护至少24h；

纤维混凝土连接界面高压水凿毛施工包括以下步骤：

④早期浇筑的纤维混凝土养护24h之后，去除表面覆盖的塑料薄膜，在纤维混凝土表面覆盖土工布继续养护至7天龄期以后；

⑤纤维混凝土接缝界面采用90～120MPa的高压水冲刷进行凿毛，目测接缝界面处的细骨料和粗骨料冲刷深度来控制凿毛的时间，在接缝界面处暴露出先浇的纤维混凝土层中的钢纤维；

湿接缝混凝土的浇筑养护包括以下步骤：

⑥将预埋在两块纤维混凝土桥面板中的纵向钢筋交错进行连接，在湿接缝位置处放置横向钢筋，纵向钢筋和横向钢筋采用绑扎连接；

⑦支模用于浇筑纤维混凝土湿接缝，新浇筑的湿接缝混凝土将纤维、细骨料、粗骨料嵌固在接缝界面上；

⑧振捣收光后喷洒保湿剂，覆盖塑料薄膜保湿和养护至少24h；

⑨24h后去除塑料薄膜，在湿接缝表面覆盖土工布养护达到7天龄期之后拆除模板。

早期浇筑的纤维混凝土养护一段时间后，用高压水进行凿毛处理，具体实施过程是：空气经过空压机压缩后在超高压泵中产生超高压，水流通过超高压泵增压后从超高压软管中急速射出，高压水冲刷纤维混凝土界面从而凿除混凝土表面的砂浆和骨料。

所述的高压水凿毛处理施工工艺，其施工设备由空压机、空气管、分抗器、超高压泵、超高压软管等组成。

所述的高压水凿毛处理施工工艺，通过调节水枪的距离和角度，不同的水压大小能够实现混凝土中从灰浆到细骨料再到粗骨料不同程度的清除，实现对混凝土界面凿毛深度的控制。同时在清除时能够保证纤维在接缝界面上一部分裸露在外面，一部分嵌固在早期浇筑的混凝土中。

所述的后浇筑的湿接缝混凝土能够把裸露部分的纤维进行包裹，使得纤维在湿接缝界面处连续分布。

所述的早期浇筑的纤维混凝土具有早强的特点，优选的高压水凿毛时间定在纤维混凝土浇筑24h之后。

所述的凿除细骨料的水压调节至90MPa，优选的冲刷凿毛时长为2分钟；

所述的凿除粗骨料的水压调节至120MPa，优选的冲刷凿毛时长为3分钟。

根据试验结果，凿除细骨料的纤维混凝土湿接缝比凿除粗骨料的纤维混凝土湿接缝具有更高的抗拉强度。

本发明所述的纤维包括钢纤维、玻璃纤维、碳纳米纤维或碳纳米管等高强度纤维，一般而言，抗拉强度大于1000MPa。

由于采用了上述技术方案，本发明具有以下有益效果：

1、高压水凿毛保证了界面处的纤维能够在新旧混凝土中都被嵌固，从而达到了湿接缝处新旧混凝土的连续传力，提高桥面板湿接缝的抗裂性能和耐久性能；

2、本发明在应用中仅需要采用成套的高压水枪设备冲刷凿毛，该设备可用于纤维混凝土桥面板成批次凿毛施工，保证了纤维混凝土桥面板工厂化预制、现场装配施工的可行性。

附图说明

图1是本发明实施现场示意图。

图2是本发明实施例1中旧的纤维混凝土桥面板的结构示意图。

图3是图2中所示A-A向剖视示意图。

图4是本发明实施例1中高压水凿毛处理后的纤维混凝土桥面板的结构示意图。

图5是图4中所示B-B向剖视示意图。

图6是图5中所示的湿接缝界面局部放大示意图。

图7是本发明实施例2中预制的纤维混凝土组合桥面板的结构示意图。

图8是图7中所示C-C向剖视示意图。

图9是本发明实施例2中高压水凿毛处理后的纤维混凝土组合桥面板的结构示意图。

图10是图9中所示D-D向剖视示意图。

图11是图10中所示的湿接缝界面局部放大示意图。

附图标记：1-空压机、2-空气管、3-分抗器、4-超高压泵、5-超高压软管、6-高压水、7-预制或现场先浇的纤维混凝土层、8-纤维混凝土湿接缝、9-纵向钢筋、10-横向钢筋、11-钢纤维、12-接缝界面、13-细骨料、14-粗骨料、15-模板、16-钢桥面板、17-焊钉、18-钢板对接焊缝。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。

需要特别说明的是，在以下描述中，当某一元件被描述为“连接于”另一元件上时，它可以是直接连接在另一元件上，也可以是通过其他中间连接件间接连接在另一元件上。

实施例1

本发明的纤维混凝土桥面板湿接缝结构连接构造主要应用于预制混凝土桥面板或者分段现浇混凝土桥面板的施工。该湿接缝的结构示意图如图2～图6所示。从图中可见，其主要由旧的纤维混凝土层7、现浇的纤维混凝土湿接缝8、纵向钢筋9、横向钢筋10、杂乱分布于纤维混凝土中的钢纤维11组成。旧的纤维混凝土层7、现浇的纤维混凝土湿接缝8将上述纵向钢筋9、横向钢筋10、钢纤维11、细骨料13、粗骨料14包覆在内，钢纤维11在旧的纤维混凝土层7、现浇的纤维混凝土湿接缝8中杂乱分布。钢纤维11、细骨料13、粗骨料14嵌固在接缝界面12上。如图1～6所示，该施工方法具体包括以下施工步骤：

1、搭设混凝土桥面板模板支架和龙骨，安装侧模和底模，按照配合比拌制纤维混凝土用于浇筑预制桥面板或者现场分段浇筑的桥面板7，钢筋调直和下料，定位和绑扎先浇桥面板7中的两层纵向钢筋9、横向钢筋10，浇筑纤维混凝土层7，振捣收光后喷洒保湿剂，覆盖塑料薄膜保湿和养护24h；

2、先浇的纤维混凝土7养护24h之后，去除表面覆盖的塑料薄膜，在纤维混凝土7表面覆盖土工布继续养护。纤维混凝土接缝界面12采用90～120MPa的高压水6冲刷进行凿毛，目测接缝界面12处的细骨料13和粗骨料14冲刷深度来控制凿毛的时间，高压水枪来回冲刷接缝界面12约2～3分钟，在接缝界面12处暴露出先浇的纤维混凝土7中的钢纤维11；

3、将预埋在两块纤维混凝土桥面板7中的两层纵向钢筋9交错进行连接，纵向钢筋9搭接的长度不小于10倍受力钢筋直径，在湿接缝8位置处放置横向钢筋10，纵向钢筋9和横向钢筋10采用绑扎连接；支模用于浇筑纤维混凝土湿接缝8；

4、浇筑湿接缝混凝土8，将钢纤维11、细骨料13、粗骨料14嵌固在接缝界面12上；振捣收光后喷洒保湿剂，覆盖塑料薄膜保湿和养护24h；24h后去除塑料薄膜，在湿接缝8表面覆盖土工布养护达到7天龄期之后拆除模板。

实施例2

一种本发明的纤维混凝土桥面板湿接缝结构连接构造，主要应用于预制的钢纤维混凝土组合桥面板的施工。该湿接缝的结构示意图如图7～图11所示。从图中可见，其主要由预制的纤维混凝土层7，现浇的纤维混凝土湿接缝8，纵向钢筋9，横向钢筋10，杂乱分布于纤维混凝土中的钢纤维11，预制纤维混凝土层7和湿接缝8下面的钢桥面板16，焊接于钢桥面板16上的焊钉17组成。钢桥面板16上方的预制纤维混凝土层7、现浇湿接缝混凝土层8将上述纵向钢筋9、横向钢筋10、钢纤维11和焊钉17包覆在内。如图1、图7～图11所示，该施工方法具体包括以下施工步骤：

1、下料和切割钢板，在钢桥面板16上按照设计的间距焊接短焊钉17，焊钉17呈多排布置；

2、搭设组合桥面板的模板支架和龙骨，安装侧模，按照配合比拌制纤维混凝土用于浇筑预制桥面板7，钢筋调直和下料，定位和绑扎预制桥面板7中的单层纵向钢筋9、横向钢筋10，浇筑预制纤维混凝土层7，振捣收光后喷洒保湿剂，覆盖塑料薄膜保湿和养护24h；

3、先浇的纤维混凝土7养护24h之后，去除表面覆盖的塑料薄膜，在纤维混凝土7表面覆盖土工布继续养护。纤维混凝土接缝界面12采用90～120MPa的高压水6冲刷进行凿毛，目测接缝界面12处的细骨料13和粗骨料14冲刷深度来控制凿毛的时间，高压水枪来回冲刷接缝界面12约2～3分钟，在接缝界面12处暴露出先浇的纤维混凝土7中的钢纤维11；

4、将两块纤维混凝土桥面板下层的钢面板16对齐后开设剖口，采用对接焊缝18焊接并熔透；

5、将预埋在两块纤维混凝土桥面板7中的两层纵向钢筋9交错进行连接，纵向钢筋9搭接的长度不小于10倍受力钢筋直径，在湿接缝8位置处放置横向钢筋10，纵向钢筋9和横向钢筋10采用绑扎连接。支模用于浇筑纤维混凝土湿接缝8；

6、浇筑湿接缝混凝土8，将钢纤维11、细骨料13、粗骨料14嵌固在接缝界面12上。振捣收光后喷洒保湿剂，覆盖塑料薄膜保湿和养护24h。24h后去除塑料薄膜，在湿接缝8表面覆盖土工布养护达到7天龄期之后拆除模板。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和应用本发明；熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动；因此，本发明不限于这里的实施例，本领域技术人员根据本发明的揭示，不脱离本发明范畴所做出的改进和修改都应该在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种纤维混凝土桥面板湿接缝施工方法，其特征在于，顺序进行以下施工：早期浇筑的纤维混凝土浇筑养护、纤维混凝土连接界面高压水凿毛和湿接缝混凝土的浇筑养护。

2.根据权利要求1所述的纤维混凝土桥面板湿接缝施工方法，其特征在于：所述早期浇筑的纤维混凝土浇筑养护包括以下步骤：

(1)搭设混凝土桥面板模板支架和龙骨，安装侧模和底模，按照配合比拌制纤维混凝土用于浇筑预制桥面板或者现场分段浇筑的桥面板；

(2)钢筋调直和下料，定位和绑扎先浇桥面板中的纵、横向钢筋；

(3)浇筑纤维混凝土层，振捣收光后喷洒保湿剂，覆盖塑料薄膜保湿和养护。

3.根据权利要求1所述的纤维混凝土桥面板湿接缝施工方法，其特征在于：所述纤维混凝土连接界面高压水凿毛施工包括以下步骤：

(1)早期浇筑的纤维混凝土养护之后，去除表面覆盖的塑料薄膜，在纤维混凝土表面覆盖土工布继续养护；

(2)纤维混凝土接缝界面采用高压水冲刷进行凿毛，根据接缝界面处的细骨料和粗骨料冲刷深度来控制凿毛的时间，在接缝界面处暴露出先浇的纤维混凝土层中的钢纤维。

4.根据权利要求1所述的纤维混凝土桥面板湿接缝施工方法，其特征在于：湿接缝混凝土的浇筑养护包括以下步骤：

(1)将预埋在两块纤维混凝土桥面板中的纵向钢筋交错进行连接，在湿接缝位置处放置横向钢筋，纵向钢筋和横向钢筋采用绑扎连接；

(2)支模用于浇筑纤维混凝土湿接缝，新浇筑的湿接缝混凝土将钢纤维、细骨料、粗骨料嵌固在接缝界面上；

(3)振捣收光后喷洒保湿剂，覆盖塑料薄膜保湿和养护；

(4)去除塑料薄膜，在湿接缝表面覆盖土工布养护达到龄期之后拆除模板。

5.根据权利要求3所述的纤维混凝土桥面板湿接缝施工方法，其特征在于：所述的高压水冲刷进行凿毛是指：空气经过空压机压缩后在超高压泵中产生超高压，水流通过超高压泵增压后从超高压软管中急速射出，高压水冲刷纤维混凝土界面从而凿除混凝土表面的砂浆和骨料。

6.根据权利要求3所述的纤维混凝土桥面板湿接缝施工方法，其特征在于：所述的高压水冲刷进行凿毛时，通过调节水枪的距离和角度，以不同的水压实现混凝土中从灰浆到细骨料再到粗骨料不同程度的清除，实现对混凝土界面凿毛深度的控制；使得钢纤维在接缝界面上一部分裸露在外面，一部分嵌固在早期浇筑的混凝土中。

7.根据权利要求4所述的纤维混凝土桥面板湿接缝施工方法，其特征在于：所述的后浇筑的湿接缝混凝土把裸露部分的钢纤维进行包裹，使得钢纤维在湿接缝界面处连续分布。

8.根据权利要求2或3或4所述的纤维混凝土桥面板湿接缝施工方法，其特征在于：早期纤维混凝土浇筑养护中所述“覆盖塑料薄膜保湿和养护”中养护时间为至少24h；

或，所述高压水凿毛时间在纤维混凝土浇筑24h以后；

或，湿接缝混凝土的浇筑养护中所述“覆盖塑料薄膜保湿和养护”中养护时间为至少24h；

或，在早期浇筑的纤维混凝土表面覆盖土工布继续养护至7天龄期；

或，湿接缝表面覆盖土工布养护至7天龄期。

9.根据权利要求3所述的纤维混凝土桥面板湿接缝施工方法，其特征在于：采用90～120MPa的高压水冲刷进行凿毛。