一种将小跨度混凝土渡槽改性为大跨度斜拉结构的方法_2

文档序号:8524783阅读:来源:国知局
化剂600?1200份,
澄清石灰水200?1500份;
(五)拆除异向双层预应力钢结构牛腿下面的原槽墩;清理铺平河床。
[0008]本发明是一种用现代技术解决早期对工程与材料认识不足,而遗留的技术问题,用现代新结构与新材料技术改造旧结构,在不影响原工程正常运行的前提下完成施工,将小跨度渡槽改性为大跨度斜拉结构,有效提升其使用功能并大幅提高其使用寿命。
[0009]本发明符合绿色水工结构的概念,包括节约能源、节约资源与回归自然等三个方面,在工程应用方面,则考虑在原料采集、结构设计中的材料使用、废弃结构构件材料利用或再生的全寿命周期过程中减少对地球资源、能源的消耗,降低环境的负荷,其内涵与绿色建筑中“节材与材料资源利用”是一致的,主要体现四低一高,即低耗材量、低耗能量、低排放量、低污染量与高循环利用量。
[0010]本发明就是按照绿色水利的理念进行的,利用本发明可以低成本恢复渡槽功能与提高使用寿命,并且低碳、环保、节水、利用废料、节省资源、低建筑垃圾,因此是水利行业的一项绿色发明。
[0011]本发明的优点是:
1.本发明可用于原跨河易产生漂浮物拥堵水工的渡槽结构改性设计,有效提高结构防拥堵与耐久性,简易斜拉索结构较标准通常专业斜拉索节省投资50%以上,技术简便易行,一般的设计单位均能设计,一般的工程施工企业均能施工。
[0012]2.此处理后结构中间没有伸缩缝,有效解决了伸缩缝几年处理一次的困惑,更重要的是减少了漏水通道,更有益于结构耐久性。
[0013]3.斜拉索的作用有效调整了结构温度变形分布,渡槽温度变形裂缝更少。
[0014]4.拉索与钢筋保护方法具有长效作用。
[0015]本发明较新建渡槽优势在于:
1.本发明较新建渡槽可节省投资30%?50%以上;
2.施工期不影响输水;
3.不用临时工程,没有汛期施工风险;
4.绝大部分原结构保留,较少建筑垃圾;
5.解决了钢筋处于初步锈蚀期的保护问题,有效控制筋材锈蚀的进一步发展。
[0016]6.槽身处理方法用于翻新旧渡槽较新建可节省投资7%以上。
【附图说明】
[0017]图1是本发明塔内双向穿孔钢板挂接结构挂索后示意图;
图2是本发明双向穿孔钢板挂接结构示意图;
图3是图2的俯视图;
图4是图2的右视图;
图5是本发明异向双层预应力钢结构牛腿结构承力示意图;
图6是本发明异向双层预应力钢结构牛腿结构穿索后布置图;
图7是本发明异向双层预应力钢结构牛腿结构主视图;
图8是图7的右视图;
图9是图8的C-C剖视图;
图10是【背景技术】中渡槽原结构示意图;
图11是本发明改性完成后的斜拉渡槽结构示意图。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
(一)现有旧简支结构渡槽的槽墩I间距为8米,混凝土渡槽2两端分别搭在槽墩上,两个混凝土渡槽连接端为伸缩缝3 ;将该旧渡槽的槽墩进行分组,每组槽墩数相同,且为奇数,选择每组中间位置的旧渡槽的槽墩,对其进行结构增强作为斜拉结构渡槽新塔墩,新建塔架4坐落在新塔墩上,在该塔架中的内锚持力结构为双向穿孔钢板挂接结构5,将每一根制作好的拉索6穿过固定钢板501、并将挤压头602挂在固定钢板501上,由挤压头通过双向穿孔钢板将拉索力传递到塔架混凝土 7上;
(I)所述拉索6的制作方法:
拉索由多根低松弛钢绞线锚固端拉索组成,其中一根低松弛钢绞线锚固端拉索制作方法是:
若是新低松弛钢绞线,则有油层,使用丙酮对挤压区进行清洗;若是钢绞线存在浮锈,此时应该先进行除锈、磷化,用液体钢铁表面除锈磷化剂涂刷或冲洗钢绞线,能够直接除锈并且磷化,生成保护膜,在北方,非连雨天气,可以保护90天无锈,磷化施工温度17°C,清洗后套上挤压头,上挤压器挤压成型,挤压成型后,在钢绞线与挤压头接触区,注入低黏度环氧树脂,达到挤压区内部全部用环氧树脂封闭,若封口位置封堵不严,为防注入环氧树脂流失,先采用混合封口食用胶封堵,等注浆后将混合封口食用胶清除;
所述液体钢铁表面除锈磷化剂是由如下质量体积份数的原料组成: 草酸3kg,磷酸4kg,六次甲基四胺1kg,有机膨润土 2kg,水55L ;
所述低黏度环氧树脂是由如下质量份数的原料组成:
环氧树脂E-44型lOOOg,聚酞胺651 200g,磷酸二丁酯60g,苯乙烯80g ;
所述混合封口食用胶是由如下质量份数的原料组成:
食用胶基50g,胶姆糖基础剂30g,碱性填料1g ;
(2)内锚塔内挂索
采用内锚体系在塔架内对拉索实现锚固,为拉索定位准确,确保拉索有足够的锚固长度,拉索6在足够的弯曲半径中顺直,采用双向穿孔钢板挂接结构,拉索6在塔架内穿过双向穿孔钢板挂接结构是:
双向穿孔钢板挂接结构5固定连接在塔架4内,拉索6穿过固定钢板501将挤压头602挂在固定钢板501上,拉索外套接无锈钢管8,该无锈钢管8与辅助定位钢筋9固定连接,该辅助定位钢筋9与塔架4固定连接;
所述双向穿孔钢板挂接结构5的结构是:底部钢托板502上方固定连接两块向内倾斜的固定钢板501,该两块固定钢板的内侧分别固定连接两块内侧肋板503,该两块固定钢板的外侧分别固定连接两块外侧肋板504,在固定钢板501上有预留拉索穿过孔505,在底部钢托板502上有底板预留拉索穿过孔506 ;
(3)在双向穿孔钢板挂接结构中,用特种环氧树脂混凝土13浇注在由底部钢托板、两块固定钢板和两块内侧肋板组成的空间内,在半小时完成内浇注,3小时后拆模,拆模后准备进行下一步浇注塔架混凝土,所述特种环氧树脂混凝土按质量份数比的配方如下:
634#环氧树脂300g
二丁脂10g
乙二胺20g
硫铝酸盐水泥R.SAC 52.5550g
中砂100g
碎石 5 ?1mm1400g
(4)浇注塔架混凝土
进行水工高性能抗冻融混凝土浇注,采用水工高性能混凝土可以有效提升结构的使用寿命,
所述水工高性能抗冻融混凝土按质量份数比的配方如下:
通用硅酸盐水泥P042.5 700kg,
中粗砂2000kg,
石子2000kg,
水300kg,
复配材料包括下列重量份数比的原料:
聚羧酸高效减水剂 60kg,
引气剂0.03kg,
硅树脂聚醚乳液0.02kg;
(三)槽身结构处理,包括下列步骤:
要求边通水边施工时,设计渡槽结点(伸缩缝)结构处理时要考虑通水期间的施工前处理与后处理,确保既保证通水,又不影响结点结构性能,确保结构足够的承载力,并且与渡槽结构形成一体,且对槽身结构承力影响不大,按此要求,结点承力采用异向双层预应力钢结构牛腿承力;
①通水前,调整原渡槽位置,用支架定位,确保位置直接可以作为最后的槽身;
②开凿牛腿布置缝,为施工方便,布置缝宽度10厘米,若要求通水,则在原伸缩缝3上部做临时简易止水,能保证凿毛施工即可;
③临时停水;
④水平布置无粘结预应力锚索11;
⑤布置衔接锚筋12;
⑥在原伸缩缝上部做临时简易止水,保证槽外支模施工;
⑦支槽身外模板,制作槽身内部贴缝面板,要求可以用螺栓快速连接,安装异向双层预应力钢结构牛腿结构10 ;
⑧模板施工完成后,快速用螺栓连接槽身内部面板,浇注高性能抗冻融自密实细石早强混凝土 ;
浇注高性能抗冻融自密实细石早强混凝土的原因是渡槽所凿开缝隙较窄,加之缝中又有钢绞线与钢筋,布置较密,混凝土捣固困难,早强可以使渡槽浇注的混凝土在4小时就可以正常通水;
水平预应力锚索11两端穿过异向双层预应力钢结构牛腿结构如图5,
锚筋12与异向双层预应力钢结构牛腿的预埋限位钢板固定连接,水平预应力锚索11两端分别与异向双层预应力钢结构牛腿10穿接,拉索6通异向双层预应力钢结构牛腿固定锚接,高性能抗冻融混凝土 14位于异向双层预应力钢结构牛腿外部;
所述异向双层预应力钢结构牛腿10的结构是:图7
所述异向双层预应力钢结构牛腿10的结构是:预埋限位钢板1001与限位钢板一 1002固定连接,焊接支撑钢板一 1003与限位钢板一固定连接,锚环一 1008与限位钢板一 1002固定连接,无缝钢管1006与焊接支撑钢板一固定连接,限位钢板二 1004与预埋限位钢板固定连接,焊接支撑钢板二 1005与限位钢板二固定连接,锚环二 1007与限位钢板二固定连接,钢绞线夹片1009与锚环二 1007连接,预埋限位钢板1001上有预留拉索穿过孔二 1010,限位钢板一 1002上有预留拉索穿过孔一 1011 ;
异向双层预应力钢结构牛腿结构中,水平预应力锚索是约束渡槽并且承担拉索力的主承力结构;其加工、制作均通过钢板的钻孔、焊接完成,承力体系都是用焊接钢板牛腿传递力实现的。垂直槽身方向,用预应力约束槽身,预应力作用区采用高性能抗冻融自密实细石混凝土,既保证施工方便,也满足强度与耐久性要求。
[0019]锚筋主要承担剪力,按照承力要求配置,必须焊接;
拉索套管与牛腿在安装前就准确定位,并与钢板焊接,确保浇注混凝土时不发生变位;
预应力锚索采用无粘结钢绞线,根数按照设计要求配置,在安装牛腿时,先按照孔位穿好;
对于简支结构渡槽,利用原有的伸缩缝,布置好牛腿,穿好预应力锚索,焊接或绑扎好接头锚筋,之后浇注高性能抗冻融自密实细石混凝土 ; 所述高性能抗冻融自密实细石早强混凝土包括下列重量份数比的原料:
通用硅酸盐水泥P042.5 700kg,
中粗砂2000kg,
石子 5 ?1mm1500kg,
水300kg,
复配材料包括下列重量份数比的原料:
聚羧酸高效减水剂 60kg,
引气剂0.03kg,
硅树脂聚醚乳液0.02kg,
三乙醇胺0.03kg ;
(三)拉索锚固前,拉索保护套管已经安装完毕,进行调试,使结构总体与单个构件承力都满足设计要求,完成调试后,即可进行灌浆对拉索防腐。拉索保护灌浆采用高韧性迀移性阻锈材料水泥浆,确保防腐过程有效与耐久。注浆分三步进行:第一步将套管内注满浆;第二步,三十分钟后,将排气后沉淀的部分补充到满浆;第三步,十分钟后观察浆体情况,若浆体液面不见下沉,则灌浆结束,否则,重复第三步,直到浆体液面不见下沉为止;
所述高韧性迀移性阻锈材料水泥浆包括下列重量份数比的原料:
通用硅酸盐水泥P042.5 1000kg,
水210kg,
复配材料包括下列重量份数比的原料:
聚羧酸高效减水剂4kg,
引气剂0.03kg,
烷基醇酰胺0.03kg,
迀移性阻锈剂MCI2010 2kg,
(四)槽内表层和槽外涂层处理
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