一种转体球铰基座混凝土灌注系统、施工方法及桥梁与流程

1.本发明涉及转体桥施工技术领域，特别涉及一种转体球铰基座混凝土灌注系统、施工方法及桥梁。


背景技术：

2.进入二十一世纪以来，我国的交通建设事业飞速发展，而桥梁工程极具代表意义。桥梁在建设过程中往往要跨越道路、铁路或河流。由此转体桥施工技术得到了广泛应用，成为了桥梁施工常用工法之一。
3.球铰是转体桥转体系统的核心构件。其中下球铰构造为凹球形，中间低周围高，底部设置多道劲板，下球铰劲板将空间分隔成为一个个小的舱室。相关技术中，球铰底座混凝土浇筑，首先底部隔板舱室位置混凝土振捣完成后将振捣孔进行封闭，仅靠通气孔进行判断此隔板舱室混凝土是否密实，由于混凝土具有流动性，球铰底部舱室混凝土面会随着外部混凝土面进行升降，而球铰通气孔过小，如将振捣孔进行封闭，隔板舱室易形成密闭空间，混凝土不易填充密实，劲板之间接缝处混凝土填充密实困难，充盈率难以保证。而下球铰基座混凝土充盈率是转动系统质量保证的核心，是转体成败的关键。
4.因此，有必要提出一种转体球铰基座混凝土灌注系统、施工方法及桥梁，以解决上述问题。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供一种转体球铰基座混凝土灌注系统、施工方法及桥梁，以解决相关技术中隔板舱室易形成密闭空间，混凝土不易填充密实，劲板之间接缝处混凝土填充困难的问题。
6.第一方面，提供了一种转体球铰基座混凝土灌注系统，其包括：下承台，其设有球铰基座；下球铰，其与所述球铰基座围成用于灌注混凝土的空间，所述下球铰上设有排气孔和振捣孔，所述排气孔上连接有排气孔接长管，所述振捣孔上连接有振捣孔接长管，所述振捣孔接长管和排气孔接长管均向远离所述球铰基座的方向延伸。
7.一些实施例中，所述下球铰向靠近所述球铰基座的方向凹陷，所述振捣孔接长管和所述排气孔接长管的顶部高度均高于所述下球铰的最高处的高度。
8.一些实施例中，所述下球铰靠近所述球铰基座的一侧设有劲板，所述劲板将所述下球铰分隔为多个区域，每个区域的所述下球铰上均设有所述排气孔和所述振捣孔。
9.一些实施例中，所述振捣孔接长管和所述排气孔接长管均沿平行于所述下球铰的轴线的方向延伸。
10.第二方面，提供了一种任一项所述的转体球铰基座混凝土灌注系统的施工方法，其包括以下步骤：将下球铰安装至球铰基座上；将排气孔接长管连接至排气孔，将振捣孔接长管连接至振捣孔；在所述下球铰与所述球铰基座之间浇筑混凝土。
11.一些实施例中，在所述下球铰与所述球铰基座之间浇筑混凝土之后，还包括：根据
所述排气孔接长管和所述振捣孔接长管内的混凝土的状态，判断所述下球铰内的混凝土是否密实；若所述混凝土冒出至所述排气孔接长管和所述振捣孔接长管内，且在初凝前不下沉，则判定为所述下球铰内的混凝土密实，否则，所述下球铰内的混凝土不够密实。
12.一些实施例中，在所述将下球铰安装至球铰基座上之前，还包括：在所述下球铰上增设多个所述排气孔，使所述排气孔数量满足至少3个/m2。
13.一些实施例中，所述将排气孔接长管连接至排气孔，将振捣孔接长管连接至振捣孔还包括：连接所述振捣孔接长管和所述排气孔接长管时，使其顶部高度均高于所述下球铰最高处的高度。
14.一些实施例中，所述混凝土的质量比包括水泥440，粉煤灰20，矿粉40，膨胀剂50，砂755，碎石1005，水182，减水剂10.45。
15.第三方面，提供了一种桥梁，其采用任一项所述的施工方法制成。
16.本发明提供的技术方案带来的有益效果包括：
17.本发明实施例提供了一种转体球铰基座混凝土灌注系统、施工方法及桥梁，由于采用管道接长振捣孔和排气孔，浇筑混凝土时，混凝土反压出接长管口，首先，隔板舱室不易形成密闭空间，空气压力及混凝土自身重力会使管内混凝土缓慢下沉，直到混凝土填充密实，从而保证了球铰底部混凝土的充盈率；其次，通过观察接长管内混凝土的状态，就可以判断球铰内的混凝土是否密实，从而保证了现场施工质量，做到质量控制可视化，且操作流程简单，应用范围广。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明实施例提供的一种转体球铰基座混凝土灌注系统的整体结构示意图；
20.图2为本发明实施例提供的一种转体球铰基座混凝土灌注系统的球铰基座的正视结构示意图；
21.图3为本发明实施例提供的一种转体球铰基座混凝土灌注系统的球铰基座的俯视结构示意图。
22.图中标号：
23.1、下承台；2、球铰基座；3、下球铰；4、劲板；5、排气孔；6、振捣孔；7、球铰顶面线；8、振捣孔接长管；9、排气孔接长管。
具体实施方式
24.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，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做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.本发明实施例提供了一种转体球铰基座混凝土灌注系统、施工方法及桥梁，其能解决隔板舱室易形成密闭空间，混凝土不易填充密实，劲板之间接缝处混凝土填充困难的问题。
26.参见图1和图3所示，为本发明实施例提供的一种转体球铰基座混凝土灌注系统，其可以包括：下承台1，其设有球铰基座2；下球铰3，其与所述球铰基座2围成用于灌注混凝土的空间，所述下球铰3上设有排气孔5和振捣孔6，所述排气孔5上连接有排气孔接长管9，所述振捣孔6上连接有振捣孔接长管8，所述振捣孔接长管8和排气孔接长管9均向远离所述球铰基座2的方向延伸，本实施例中，下球铰3呈弧形，且向靠近球铰基座2的方向凹陷，由于采用管道接长振捣孔6和排气孔5，振捣孔6无需封闭，隔板舱室不易形成密闭空间，浇筑混凝土时，位于球铰基座2较低处的混凝土会随着较高处的混凝土高度的上升而反压出接长管口，而空气压力及混凝土自身重力又会使管内混凝土缓慢下沉，直到混凝土填充密实，从而保证了球铰混凝土的充盈率，而且可以通过观察接长管内的混凝土是否冒出，且冒出后是否会下沉，就可以判断球铰内的混凝土是否密实，从而保证了现场施工质量，做到质量控制可视化，且操作流程简单，应用范围广。
27.参见图1所示，在一些实施例中，所述下球铰3向靠近所述球铰基座2的方向凹陷，所述振捣孔接长管8和所述排气孔接长管9的顶部高度可以均高于所述下球铰3的最高处的高度，本实施例中，下球铰3越靠近轴线处其顶面高度越低，因此，越靠近下球铰3轴线的振捣孔接长管8和排气孔接长管9的长度就越长，可以保证整个下球铰3上的振捣孔接长管8和排气孔接长管9的顶面高度均在球铰顶面线7以上，而下球铰3内灌注的混凝土可以上升的最高高度不会超过球铰顶面线7，从而可以防止下球铰3最低处的混凝土冒出振捣孔接长管8和排气孔接长管9以外。在其他实施例中，位于下球铰3高处的振捣孔接长管8和排气孔接长管9的顶部高度也可以低于下球铰3的球铰顶面线7高度。
28.参见图3所示，在一些实施例中，所述下球铰3靠近所述球铰基座2的一侧设有劲板4，所述劲板4将所述下球铰3分隔为多个区域，每个区域的所述下球铰3上可以均设有所述排气孔5和所述振捣孔6，本实施例中，通过在下球铰3上增设一定数量的排气孔5和振捣孔6，可以使隔板舱室内不易形成密闭空间，并在排气孔5和振捣孔6上安装接长管道，从而既可以防止混凝土由排气孔5或振捣孔6溢出，又可以保证球铰底部混凝土的充盈率。
29.参见图1所示，优选的，所述振捣孔接长管8和所述排气孔接长管9均可以沿平行于所述下球铰3的轴线的方向延伸，本实施例中，接长管沿平行于下球铰3的轴线的方向延伸，混凝土冒出到接长管内时，混凝土的高度也是沿平行于下球铰3的轴线的方向上升，从而便于观察管内混凝土的状态，根据状态判断球铰内的混凝土是否密实。在其他实施例中，振捣孔接长管8和排气孔接长管9也可以沿倾斜于下球铰3的轴线的方向延伸。
30.参见图1所示，为本发明实施例提供的一种所述的转体球铰基座混凝土灌注系统的施工方法，其可以包括以下步骤：将下球铰3安装至球铰基座2上；将排气孔接长管9连接至排气孔5，将振捣孔接长管8连接至振捣孔6；在所述下球铰3与所述球铰基座2之间浇筑混凝土，本实施例中，通过现场采用pvc管接长振捣孔6及排气孔5，接长管口标高略高于球铰顶面线7，浇筑混凝土时，混凝土反压出接长管口，形成物理加压，从而保证了球铰混凝土的充盈率。
31.参见图1所示，在所述下球铰3与所述球铰基座2之间浇筑混凝土之后，还可以包
括：根据所述排气孔接长管9和所述振捣孔接长管8内的混凝土的状态，判断所述下球铰3内的混凝土是否密实；若所述混凝土冒出至所述排气孔接长管9和所述振捣孔接长管8内，且在初凝前不下沉，则判定为所述下球铰3内的混凝土密实，否则，所述下球铰3内的混凝土不够密实，本实施例中，在下球铰3与球铰基座2之间浇筑混凝土之后，位于下球铰3低处的混凝土先接触到下球铰3的顶部，继续浇筑混凝土会冒出至接长管内，边浇筑边捣振使混凝土内的空气排出，若下球铰3内还有未填充混凝土的空间，则接长管内的混凝土会下沉，直到下球铰3内的混凝土达到密实，接长管内的混凝土在初凝前不再下沉，就表示混凝土已达到了充盈的状态，从而通过观察接长管内混凝土的状态，就可以判断球铰内的混凝土是否密实，从而保证了现场施工质量，做到质量控制可视化。
32.参见图3所示，在一些实施例中，在所述将下球铰3安装至球铰基座2上之前，还可以包括：在所述下球铰3上增设多个所述排气孔5，使所述排气孔5数量满足至少3个/m2，本实施例中，在加工球铰时增设了8个排气孔5，使排气孔5的数量满足3个/m2，可以更好保证隔板舱室与外界气体的流通性，避免隔板舱室形成密闭空间，易于混凝土填充劲板4之间的接缝处，保证充盈率。
33.参见图1所示，优选的，所述将排气孔接长管9连接至排气孔5，将振捣孔接长管8连接至振捣孔6还可以包括：连接所述振捣孔接长管8和所述排气孔接长管9时，使其顶部高度均高于所述下球铰3最高处的高度，本实施例中，通过振捣孔接长管8和排气孔接长管9的顶面高度均在球铰顶面线7以上，为混凝土在接长管内冒出预留足够的高度，可以防止下球铰3最低处的混凝土冒出振捣孔接长管8和排气孔接长管9以外。
34.参见图1所示，优选的，所述混凝土的质量比可以包括水泥440，粉煤灰20，矿粉40，膨胀剂50，砂755，碎石1005，水182，减水剂10.45，本实施例中，每立方米的混凝土是由440kg水泥、20kg粉煤灰、40kg矿粉，50kg膨胀剂、755kg砂、1005kg碎石、182kg水、10.45kg减水剂等材料搅拌而成(各组分的质量可以在一定范围内波动)，制得的混凝土的水胶比为0.33，坍落度平均值230mm,扩展度平均值600mm，混凝土流动性极好，可以进一步保证球铰内混凝土的浇筑质量。
35.本发明实施例提供了一种桥梁，其采用任一项所述的施工方法制成，所述桥梁也可以实现上述的转体球铰基座混凝土灌注系统和施工方法的任一项实施例，此处不再赘述。
36.本发明实施例提供的一种转体球铰基座混凝土灌注系统、施工方法及桥梁的原理为：
37.通过在下球铰3增设排气孔及采用接长管接长振捣孔和排气孔形成“物理加压平衡”的混凝土灌注方法，配合采用c50自密实无收缩混凝土，解决了由于球铰中间低周围高，底部劲板较多，劲板之间接缝处混凝土填充密实困难的问题，保证了球铰基座2内混凝土的填充密实度，避免了球铰加载后基座砼开裂的风险，确保了转体球铰系统的安装结构质量。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的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、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”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相连，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，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.需要说明的是，在本发明中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
40.以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。