CN112339100A - 一种超高性能混凝土工字梁加工方法 - Google Patents

一种超高性能混凝土工字梁加工方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及超高性能混凝土工字梁加工方法，包括模板及预应力管道安装、混凝土浇筑及预埋剪力筋安装、喷洒养护剂及覆盖保湿膜养护、拆模、高温蒸汽养护等步骤，充分发挥超高性能混凝土超高的强度、超高的耐久性的优点，促使工字梁自重减少，提高施工效率且大大降低施工安全风险，整个加工工艺方法简单、可靠，工序少而简易，能够大大缩短整体桥梁建造的时间，通过高温蒸汽养护处理的工字梁，能够使得工字梁的收缩徐变在蒸养期内迅速完成全部收缩，与传统混凝土工字梁相比，反拱小且易控制，全寿命周期经济性更为显著，适用于跨径在35m以下的桥梁。

Description

一种超高性能混凝土工字梁加工方法
技术领域
本发明涉及桥梁建造技术领域，特别是涉及超高性能混凝土工字梁加工方法及其工字梁。
背景技术
现有的混凝土桥梁普遍设有工字梁，包括顶板、顶板预应力筋、腹板、底板、底板预应力筋、搭板和与桥面系连接的预埋钢筋，腹板、顶板和底板一同构成工字型结构，在顶板与底板中间位置处各设置一孔预应力筋，每孔预应力束的数量随不同的跨径略有不同。但现代普通小跨径混凝土桥梁存在自重大、制作工艺复杂、安装工艺多而复杂、运营期病害多等一系列不利因素，亟需通过超高性能混凝土预制工字梁的优化加工方法，改善了常规混凝土桥梁存在的上述问题。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供超高性能混凝土工字梁加工方法，其能够充分发挥超高性能混凝土超高的强度、超高的韧性的优点，促使工字梁自重减少，提高施工效率且大大降低施工安全风险。
为解决上述目的，本发明采用的如下技术方案。
一种超高性能混凝土工字梁加工方法，步骤包括：
S1：模板及预应力管道安装，依次安装台座、底模、工字钢截段、侧模、振动电机、波纹管、波纹管定位钢筋、端头模和锚垫板，形成用于制造工字梁的定型模板，所述定型模板设有多个用于浇筑超高性能混凝土材料的浇筑投料口；
S2：混凝土浇筑及预埋剪力筋安装，往所述浇筑投料口投入超高性能混凝土材料，并开启振动电机进行振捣；待混凝土浇筑完毕后，安装剪力筋并将剪力筋沿预设间距插入混凝土内；
S3：喷洒养护剂及覆盖保湿膜养护，进行收面处理后，喷洒养护剂处理以及于混凝土表面平铺保湿膜；
S4：工字梁拆模，混凝土稳固后拆除所述定型模板，初步制成超高性能混凝土工字梁；
S5：高温蒸汽养护，对拆模后的工字梁进行蒸汽养护处理；
优选地，在高温蒸汽养护处理后，还包括：对所述超高性能混凝土工字梁进行张拉、压浆、封端处理。
优选地，形成用于制造工字梁的定型模板包括：所述台座安装于混凝土地坪上，且多个所述工字钢截段间隔安装于所述混凝土地坪上，所述底模安装于工字钢截段上；于所述底模两侧分别依次安装第一侧模、波纹管、波纹管定位钢筋和第二侧模；多个所述振动电机呈S型错开布置并设置有上下两排；所述锚垫板与端头模通过螺丝加固。
优选地，所述波纹管设有上缘直线型波纹管和下缘直线型波纹管。
优选地，在步骤S2中，安装剪力筋并将剪力筋沿预设间距插入混凝土内具体步骤为：于所述定型模板顶部安装一根通长钢筋，该通长钢筋与所述侧模绑扎连接，所述剪力筋沿该通长钢筋间距插入混凝土内。
优选地，在S3步骤中，所述收面处理设有两次，第一次收面处理后，于所述混凝土表面喷洒养护剂；第二次收面处理后，于混凝土表面平铺一层具有保湿因子的专用保湿膜以进行密封覆盖。
优选地，在步骤S5的高温蒸汽养护处理中，升温速度在10℃/h以内，升温至90℃后，恒温48小时，再以15℃/h进行降温。
本发明的有益效果如下：
本超高性能混凝土工字梁加工方法包括模板及预应力管道安装、混凝土浇筑及预埋剪力筋安装、喷洒养护剂及覆盖保湿膜养护、拆模、高温蒸汽养护等步骤，充分发挥超高性能混凝土超高的强度、超高的韧性的优点，促使工字梁自重减少，提高施工效率且大大降低施工安全风险，整个加工工艺方法简单、可靠，工序少而简易，能够大大缩短整体桥梁建造的时间，通过高温蒸汽养护处理的工字梁，能够使得工字梁的收缩徐变在蒸养期内迅速完成全部收缩，与传统混凝土工字梁相比，反拱作用小且易控制，全寿命周期经济性更为显著，适用于适合跨径在35m以下的桥梁。
附图说明
图1 为本发明的超高性能混凝土工字梁加工方法的步骤流程图；
图2 为本发明的超高性能混凝土工字梁加工方法中定型模板的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的说明。
参考图1至图2，示出的是本发明的一种超高性能混凝土工字梁加工方法。
如图1所示，一种超高性能混凝土工字梁加工方法，步骤包括：
S1：模板及预应力管道安装，依次安装台座1、工字钢节段3、底模2、侧模4、振动电机6、波纹管定位钢筋11、波纹管10、另一侧侧模5、端头模7、上波纹管9及上波纹管定位筋和锚垫板，形成用于制造工字梁的定型模板13，所述定型模板13上方设有多个用于浇筑超高性能混凝土材料的浇筑投料点；
S2：混凝土浇筑及预埋剪力筋12安装，往所述浇筑投料口投入超高性能混凝土材料，并开启振动电机6进行振捣；待混凝土浇筑完毕后，安装剪力筋12并将剪力筋12沿预设间距插入混凝土内；
S3：喷洒养护剂及覆盖保湿膜养护，进行收面处理后，喷洒养护剂处理以及于混凝土表面平铺保湿膜；
S4：工字梁拆模，混凝土稳固后拆除所述定型模板13，初步制成超高性能混凝土工字梁；
S5：高温蒸汽养护，对拆模后的工字梁进行蒸汽养护处理；
在高温蒸汽养护处理后，还包括：对所述超高性能混凝土工字梁进行张拉、压浆、封端处理。
本超高性能混凝土工字梁加工方法包括模板及预应力管道安装、混凝土浇筑及预埋剪力筋安装、喷洒养护剂及覆盖保湿膜养护、拆模、高温蒸汽养护等步骤，充分发挥超高性能混凝土超高的强度、超高的韧性的优点，促使工字梁自重减少，提高施工效率且大大降低施工安全风险，整个加工工艺方法简单、可靠，工序少而简易，能够大大缩短整体桥梁建造的时间，通过高温蒸汽养护处理的工字梁，能够使得工字梁的收缩徐变在蒸养期内迅速完成全部收缩，与传统混凝土工字梁相比，反拱作用小且易控制，全寿命周期经济性更为显著，适用于适合跨径在30m以下的桥梁。
具体地，所述台座1安装于混凝土地坪上，地坪厚度不低于20㎝，多个所述工字钢截段3间隔安装于所述混凝土地坪上，所述底模2安装于工字钢截段3上，工字钢截段3长度为20cm-100㎝，与底模2宽度一致，分布间距为75cm-100cm，工字钢截段3与地坪用膨胀螺栓连接加固；于所述底模2两侧分别依次安装第一侧模4、波纹管、波纹管定位钢筋11和第二侧模5，具体地第一侧模4和第二侧模5分别安装，第一侧模4安装于一侧之后再安装波纹管及波纹管定位钢筋11，最后装另一边第二侧模5，根据侧模的安装顺序分两次涂刷脱模剂，分别为波纹管安装之前和之后；多个所述振动电机6呈S型错开布置并设置有上下两排，相邻所述振动电机6间距1米-3米，上排的所述振动电机6和下排所述振动电机6可设置在工字梁的侧模板外侧；所述锚垫板8与端头模7通过螺丝加固，更为牢固且不易漏浆，具体的第一侧模4、第二侧模5与波纹管安装完成后安装端头模7，待端头模7安装完成后安装上波纹管及上波纹管定位筋15，上波纹管定位筋通过在侧模对拉杆中间绑扎一根通长钢筋，在通长钢筋下方设计位置通过上波纹管定位筋将上波纹管固定在设计指定位置。波纹管需保持线型合格。
本方法的步骤S2中，往所述浇筑投料口投入超高性能混凝土材料的步骤中，具体地，采用首先将在搅拌站搅拌好的超高性能混凝土用料斗接送至定型模板13处，从定型模板13上方缓缓放入，首先投料方式为三点投料，工字梁的梁跨中为一个点，另外两个点设置在距工字梁的梁端2米位置左右处，工字梁的马蹄位置也设为三点投料；工字梁的腹板和工字梁的顶板采用多点或平铺的方式投料。同时在超性能混凝土浇筑过程中采用的附着式振动电机6振捣，在哪个位置投料哪个位置对应的振动电机6打开，当工字梁的全梁马蹄浇筑完成，打开全部下排振动电机6振捣15秒，当工字梁的全梁腹板浇筑完成，打开全部上排振动电机6振捣15秒，工字梁的面板浇筑完成后，打开上下两排振动电机6振捣20秒。本实施例的所述波纹管设有上缘直线型波纹管9和下缘直线型波纹管10。
具体地，在步骤S2中，安装剪力筋12并将剪力筋12沿预设间距插入混凝土内具体步骤为：于所述定型模板13顶部安装一根通长钢筋14，该通长钢筋14与所述侧模对拉杆绑扎连接，所述剪力筋12沿该通长钢筋14间距插入混凝土内。
具体地，在S3步骤中，所述收面处理设有两次，第一次收面处理后，于所述混凝土表面喷洒养护剂；间隔40分钟至1小时进行第二次收面进行第二次收面处理后，于混凝土表面平铺一层具有保湿因子的专用保湿膜以进行密封覆盖，保湿膜与混凝土表面铺贴密实，不留气泡。
具体地，在S4步骤的工字梁拆模处理中，超高性能混凝土初凝时间为10-12小时，当工字梁的梁体混凝土表干后松开约束（约9小时），当工字梁的梁体混凝土达到一定强度，指压不变形的状况时进行试块压强实验，确定混凝土有强度后拆除模板（约12小时）。
具体地，在步骤S5的高温蒸汽养护处理中，升温速度在10℃/h以内，升温至90℃后，恒温48小时，再以15℃/h进行降温，升温和降温速度，升温不可过快，确保构件蒸养效果和蒸养安全。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种超高性能混凝土工字梁加工方法，其特征在于，步骤包括：
S1：模板及预应力管道安装，依次安装台座、底模、工字钢截段、侧模、振动电机、波纹管、波纹管定位钢筋、端头模和锚垫板，形成用于制造工字梁的定型模板，所述定型模板设有多个用于浇筑超高性能混凝土材料的浇筑投料口；
S2：混凝土浇筑及预埋剪力筋安装，往所述浇筑投料口投入超高性能混凝土材料，并开启振动电机进行振捣；待混凝土浇筑完毕后，安装剪力筋并将剪力筋沿预设间距插入混凝土内；
S3：喷洒养护剂及覆盖保湿膜养护，进行收面处理后，喷洒养护剂处理以及于混凝土表面平铺保湿膜；
S4：工字梁拆模，混凝土稳固后拆除所述定型模板，初步制成超高性能混凝土工字梁；
S5：高温蒸汽养护，对拆模后的工字梁进行蒸汽养护处理。
2.根据权利要求1所述的一种超高性能混凝土工字梁加工方法，其特征在于，在高温蒸汽养护处理后，还包括：对所述超高性能混凝土工字梁进行张拉、压浆、封端处理。
3.根据权利要求1所述的一种超高性能混凝土工字梁加工方法，其特征在于，形成用于制造工字梁的定型模板包括：所述台座安装于混凝土地坪上，且多个所述工字钢截段间隔安装于所述混凝土地坪上，所述底模安装于工字钢截段上；于所述底模两侧分别依次安装第一侧模、波纹管、波纹管定位钢筋和第二侧模；多个所述振动电机呈S型错开布置并设置有上下两排；所述锚垫板与端头模通过螺丝加固。
4.根据权利要求3所述的一种超高性能混凝土工字梁加工方法，其特征在于，所述波纹管设有上缘直线型波纹管和下缘直线型波纹管。
5.根据权利要求1所述的一种超高性能混凝土工字梁加工方法，其特征在于，在步骤S2中，安装剪力筋并将剪力筋沿预设间距插入混凝土内具体步骤为：于所述定型模板顶部安装一根通长钢筋，该通长钢筋与所述侧模绑扎连接，所述剪力筋沿该通长钢筋间距插入混凝土内。
6.根据权利要求1所述的一种超高性能混凝土工字梁加工方法，其特征在于，在S3步骤中，所述收面处理设有两次，第一次收面处理后，于所述混凝土表面喷洒养护剂；第二次收面处理后，于混凝土表面平铺一层具有保湿因子的专用保湿膜以进行密封覆盖。
7.根据权利要求1所述的一种超高性能混凝土工字梁加工方法，其特征在于，在步骤S5的高温蒸汽养护处理中，升温速度在10℃/h以内，升温至90℃后，恒温48小时，再以15℃/h进行降温。
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