一种UHPC节段梁预制方法与流程

一种uhpc节段梁预制方法
技术领域
1.本发明涉及节段梁预制技术领域，具体为一种uhpc节段梁预制方法。


背景技术：

2.uhpc作为一种超高性能混凝土具有超高强度、超高耐性、超高耐久性和体积稳定性的优越性能，是国际上土木工程研究热点之一。
3.目前，已建造了一定数量的uhpc桥梁结构，然而直至目前仍没有关于uhpc结构设计的指导性文件及施工规范，且建造得到的预制梁结构和强度较低，uhpc首次应用于大跨径公路箱梁桥，其配合比、搅拌、运输、浇筑、养护工艺均无以往经验借鉴指导，需进行uhpc配合比、专用搅拌设备设计研发，uhpc运输、浇筑、养护工艺研究验证工作；且节段梁预制线形难保证，精度要求高；uhpc水化反应剧烈，梁体“热
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湿
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力”场复杂，对养护条件要求严格。
4.为了解决上述缺陷，现提供一种技术方案。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种uhpc节段梁预制方法。
6.本发明所要解决的技术问题如下：
7.1、uhpc首次应用于大跨径公路箱梁桥，其配合比、搅拌、运输、浇筑、养护工艺均无以往经验借鉴指导，需进行uhpc配合比、专用搅拌设备设计研发，uhpc运输、浇筑、养护工艺研究验证工作。
8.2、节段梁预制线形难保证，精度要求高。
9.3、uhpc水化反应剧烈，梁体“热
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湿
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力”场复杂，对养护条件要求严格。
10.本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
11.一种uhpc节段梁预制方法，包括如下步骤：
12.步骤一：进行uhpc配合比试验，设计研发满足项目箱梁结构性能要求的uhpc配合比；
13.步骤二：进行uhpc搅拌试验，设计研发满足uhpc批量稳定生产要求的专用搅拌设备；
14.步骤三：设计开展uhpc节段梁缩尺模型试验；
15.步骤四：根据缩尺模型预制，总结验证uhpc运输、浇筑、振捣及养生工艺，用于指导实际施工；
16.步骤五：钢筋施工，采用钢筋胎架预制的方式，预制完成后整体吊装入模；
17.步骤六：模板施工，内模提前拼装整体吊装入模；
18.步骤七：混凝土浇筑，采用串筒对称分层浇筑结合自主研发免振捣工艺进行施工，极大的提高了混凝土质量；
19.步骤八：监控、分析梁体“热
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湿
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力”三场变化规律，制定、调整混凝土性能保持对策；
20.步骤九：混凝土养生，由自主研发的uhpc蒸养系统进行静停、初养、匹配、终养四阶段自动控制；
21.步骤十：养护完成节段梁移至存梁区修整并存放。
22.进一步的，所述uhpc配合比通过配合比试验研究uhpc原材材料特性、掺量、级配、水灰比、搅拌方式及材料添加顺序等因素对uhpc工作性能的影响规律，设计研发满足uhpc节段梁结构设计性能需求的uhpc。
23.进一步的，所述uhpc成套搅拌设备通过搅拌工艺试验，分析研究不同材料添加顺序、不同搅拌方式对uhpc性能的影响规律，设计研发uhpc成套搅拌设备，实现uhpc批量稳定生产。
24.进一步的，所述缩尺模型试验通过对uhpc节段梁进行有限元分析，采取保留关键结构、重要尺寸，缩减不重要尺寸的方式设计uhpc节段梁缩尺模型，实现uhpc搅拌、运输、浇筑、振捣、养护工艺的验证。
25.进一步的，所述uhpc养护通过研究“热
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湿
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力”三场对箱梁性能的影响规律，设计uhpc专用养生方案并研发相应养护系统，实现uhpc养护智能化、自动化控制。
26.本发明的有益效果：
27.本发明主要特点是采用自主研发的uhpc配合比、成套专用搅拌设备及蒸汽养护系统进行uhpc生产及养护，uhpc节段梁预制线形精度高、块件间拼配匹配度高、预制高效。
28.本发明通过自主研发uhpc配合比，生产满足uhpc节段梁结构性能要求的配合比；通过自主设计研发uhpc成套搅拌设备，满足高性能uhpc批量稳定生产要求；通过自主设计研发uhpc节段梁缩尺模型试验，验证总结uhpc运输、浇筑、振捣及养护工艺；采用长线法施工，在台座两端配置测量控制塔，实现大体积箱梁多节段预制时空间线形的精确控制，验证了全套预制节段梁空间线形匹配工艺的可行性；
29.通过预制过程对梁体“热
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力”三场进行监控、分析，根据分析结果制定uhpc性能保持措施，解决了箱梁开裂问题；通过单条制梁台座上多工作面同时开展，极大的提高了生产效率并节约了成本。在已经完成预制块件拆模的同时，钢筋完成绑扎，模板“边拆边装”；通过自主研发的uhpc专用养护系统，实现uhpc养护自动化智能化。
30.本发明形成一整套uhpc节段梁施工关键技术，总结验证了uhpc节段梁长线法施工中混凝土搅拌、运输、浇筑、振捣及养护工艺的可行性。解决了uhpc节段梁预制过程中空间线形难保证精度要求高的难题。
附图说明
31.下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
32.图1是本发明一种uhpc节段梁预制方法的流程图；
具体实施方式
33.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
34.请参阅图1，本发明提供以下技术方案：
35.一种uhpc节段梁预制方法，包括如下步骤：
36.步骤一：进行uhpc配合比试验，设计研发满足项目箱梁结构性能要求的uhpc配合比；
37.步骤二：进行uhpc搅拌试验，设计研发满足uhpc批量稳定生产要求的专用搅拌设备；
38.步骤三：设计开展uhpc节段梁缩尺模型试验；
39.步骤四：根据缩尺模型预制，总结验证uhpc运输、浇筑、振捣及养生工艺，用于指导实际施工；
40.步骤五：钢筋施工，采用钢筋胎架预制的方式，预制完成后整体吊装入模；
41.步骤六：模板施工，内模提前拼装整体吊装入模；
42.步骤七：混凝土浇筑，采用串筒对称分层浇筑结合自主研发免振捣工艺进行施工，极大的提高了混凝土质量；
43.步骤八：监控、分析梁体“热
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力”三场变化规律，制定、调整混凝土性能保持对策；
44.步骤九：混凝土养生，由自主研发的uhpc蒸养系统进行静停、初养、匹配、终养四阶段自动控制；
45.步骤十：养护完成节段梁移至存梁区修整并存放。
46.以上步骤为本发明主要步骤，实际施工中，需根据实际情况编制更详细的交底，混凝土浇筑前等需要安排专人对模板接缝、对拉杆、预埋件、等进行检查，确保准备措施到位后再进行浇筑施工，并建议安排专人检查、专人旁站。
47.所述uhpc配合比通过配合比试验研究uhpc原材材料特性、掺量、级配、水灰比、搅拌方式及材料添加顺序等因素对uhpc工作性能的影响规律，设计研发满足uhpc节段梁结构设计性能需求的uhpc；本发明通过自主研发的配合比生产的uhpc流动性大，具有自流平、自密实的优越性能，并达到最高等级性能技术指标要求，在此基础上自主研发了uhpc免振捣工艺，保证了钢纤维的均匀性及各项异性，极大的提升了uhpc工作性能。
48.所述uhpc成套搅拌设备通过搅拌工艺试验，分析研究不同材料添加顺序、不同搅拌方式对uhpc性能的影响规律，设计研发uhpc成套搅拌设备，实现uhpc批量稳定生产。
49.所述缩尺模型试验通过对uhpc节段梁进行有限元分析，采取保留关键结构、重要尺寸，缩减不重要尺寸的方式设计uhpc节段梁缩尺模型，实现uhpc搅拌、运输、浇筑、振捣、养护工艺的验证。
50.所述长线法预制施工包含节段梁制梁台座、测量塔、钢筋及模板工程。
51.(1)制梁台座为通长预制台座用于梁段预制及匹配，台座由3条混凝土支墩组成，支墩在浇筑前根据桥梁预拱度设置预拱标高，浇筑完成后进行预压消除台座不均匀沉降，使制梁台座准确复现桥梁设计线形并在生产过程中对台座定时进行复测确保其精度。
52.(2)测量控制塔位于台座两端，对称布置。用于节段梁预制时的线形及轴线调整。
53.(3)钢筋采用钢筋胎架预制整体吊装的形式。
54.(4)模板系统主要由底模、侧模、内模、端模、底模、液压系统、行走系统、电控系统及支撑系统组成。
55.本发明通过单条制梁台座上同时开展4个工作面，配置两套侧模前后周转使用。在前一工作面和外模时，后方工作面进行内模、端模安装定位及顶板钢筋预制，前工作面浇筑完成具备拆模条件后，优先拆除外侧面并后移至后方工作面进行合模。此方法大大的提高了生产效率，缩短了工期并极大的节约了劳务及器械使用成本。
56.所述uhpc养护通过研究“热
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力”三场对箱梁性能的影响规律，设计uhpc专用养生方案并研发相应养护系统，实现uhpc养护智能化、自动化控制。
57.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对本发明的限制。此外，“第一”、“第二”仅由于描述目的，且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
58.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
59.以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。