一种拱形结构原位堆载试验的施工方法与流程

本发明属于试验加载技术领域，具体涉及一种混凝土拱形结构性能原位堆载试验的施工方法。

背景技术：

袋装铁砂或者袋装砂子堆载是目前模拟覆土土压力对地下混凝土结构性能最常用的堆载施工方法。对于采用传统的结构原位堆载方式要实现各种试验阶段加载目的，必须增加袋装铁砂或者砂子体量，即在加载界面不变的基础上增加堆载高度。如果对于拱形混凝土结构原位堆载，由于结构本身离地面具有一定的高度，再加上传统堆载方式显然增加了施工的难度。其次，拱形堆载基础平台通常采用袋装铁砂或者袋装砂子堆放，其堆放基础界面水平度和平整度难以控制，堆载基础刚度小易发生失稳倾倒现象，增加了试验的危险性。

因此必须通过减少堆载体量和控制堆载基础界面水平度和平整度，才能保证整个拱形结构的原位堆载试验安全性，避免发生堆载体量倾倒、滑移失稳等现象。

技术实现要素：

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是采用一种现有的履带吊超起配重压铁堆载方式，其配重块有不同的规格和重量，可满足各种试验载荷和不同加载工况进行堆载，具有模块化、堆载体量小、堆载高度显著减少等优点。同时对堆载基础采用在原有拱形结构拱顶表面施工混凝土基础平台，形成台阶式且在水平仪测量下实现堆载基础水平度控制。

为了达到上述目的，本发明提供一种拱形结构原位堆载施工方法，其对于混凝土拱形结构顶板进行原位不同工况加载试验，所述施工方法包括：

步骤一：在拱形结构顶板界面画堆载基础施工定位线；

步骤二：在画线定位区域施工混凝土堆载基础；

步骤三：在堆载基础的台阶上满跨对称均匀布置配重进行堆载；

步骤四：拉锁固紧放置配重；

步骤五：减少拉锁锁力控制滑动支座的位移；

步骤六：判断拱形结构是否达到极限状态；

步骤七：卸载配重，观察支座位移，试验完成。

进一步的，所述基础成台阶式，每层基础与底层配重块宽度相同为1.6米，长度为2.8米。每层基础间隙为5厘米；

进一步的，所述堆载基础每个区别内分别设置横向分隔缝2道，竖向分隔缝3道，分隔缝宽度均为2厘米；

进一步的，所述堆载基础施工前将原拱顶表面混凝土进行深度为10~20毫米的凿毛处理；

进一步的，所述配重布置位置和顺序遵循对称、同步、均匀堆载原则；

进一步的，所述配重块叠放前都需要利用水平仪测量其表面的水平度，如水平度不符合要求，则需采用木方或薄木板进行处理；

进一步的，所述不同规格配重因钢销凸出接触界面通过方木垫高控制水平度；

进一步的，所述同种规格配重接触界面如因现场堆载混凝土基础浇筑混凝土水平度控制没有达到要求，可通过薄木板垫高控制水平度。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明提供的拱形结构原位堆载试验施工方法，其采用现有的履带吊车超起配重替代传统的袋装铁砂或袋装砂子，堆载体量小，堆载高度减少，配重接触界面水平度和平整度较传统的袋装铁砂或袋装砂子易控制，其次堆载基础较常规的袋装铁砂或袋装砂子堆载基础垫层水平度控制精度高，刚度大，提高试验操作的安全性。同时在保证安全施工的基础上，可回收堆载配重节约资源。相比之下配重体量减少，节约了运输成本，且节省了堆载工期，降低施工成本。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明：

图1为拱形结构堆载基础剖面示意图；

图2为拱形结构堆载基础平面示意图；

图3为拱形结构原位堆载施工方法的配重块布置位置和顺序剖面示意图。

在图1、图2、图3中，1：拱形结构；2：地下连续墙及内衬墙；3：牛腿；4：滑动支座；5：拉锁；6：堆载基础；7：基础间隙；8：填充物分隔缝；9：配重；10：方木；11：薄木板；12：钢销。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种拱形结构原位堆载试验施工方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非常精准的比例，仅用以方便、清晰地辅助说明本发明实施例的目的。

本发明的核心思想在于，其采用现有的履带吊车超起配重替代传统的袋装铁砂或袋装砂子，堆载体量小，堆载高度减少，配重接触界面水平度和平整度较传统的袋装铁砂或袋装砂子易控制，其次堆载基础较常规的袋装铁砂或袋装砂子堆载基础垫层水平度控制精度高，刚度大，提高试验操作的安全性。同时在保证安全施工的基础上，可回收堆载配重节约资源。相比之下配重体量减少，节约了运输成本，且节省了堆载工期，降低施工成本。

请参考图1，图1为本发明实施例提供的一种拱形结构原位堆载试验的施工方法的施工剖面示意图。

如图1所示，本发明实施例提供一种拱形结构原位堆载试验的施工方法，其用于对拱形结构性能试验加载，在本实施例中，所述拱形结构1由钢筋混凝土组成，拱形结构1跨度18.6米，拱形结构1宽2.8米，拱形结构1厚1.0米，所述地下连续墙及内衬墙2由钢筋混凝土组成，所述地下连续墙及内衬墙2厚1.4米，所述牛腿3，滑动支座4由钢筋混凝土组成，拉锁5为钢绞线，所述施工方法包括：

步骤一：在拱形结构1顶板界面画堆载基础1施工定位线；

步骤二：在画线定位区域施工混凝土堆载基础1；

步骤三：在堆载基础1的台阶上满跨对称均匀布置配重9进行堆载；

步骤四：拉锁9固紧放置配重；

步骤五：减少拉锁9锁力控制滑动支座4的位移；

步骤六：判断拱形结构1是否达到极限状态；

步骤七：卸载配重9，观察支座位移，试验完成。

本发明实施例提供的拱形结构原位堆载试验的施工方法采用的堆载基础6由混凝土浇筑硬化形成，代替常规袋装砂土或袋装铁砂堆载基础，有效控制堆载基础6的水平度和刚度，提高了堆载安全性。

进一步的，所述堆载基础6采用c25混凝土浇筑，浇筑前所述拱形结构1表面需要凿毛，提高新旧混凝土接触界面咬合力，根据受力计算，堆载基础6需设置基础间隙7和填充物分隔缝8，避免堆载基础6发生变形裂缝。

进一步的，所述配重9采用现有的履带吊超起配重，根据所述拱形结构性能试验可提供不同规格尺寸的压块进行堆载布置，所述配重9布置位置和顺序遵循对称、同步、均匀堆载原则，按照配重9编号1~66号顺序堆载，确保所述拱形结构1加载的安全和均匀。

进一步的，所述配重9在堆放过程中需借助水平仪辅助控制堆载界面的水平度，在不满足水平度控制要求的情况下，采用方木10、薄木板11局部调整。

进一步的，所述相同规格的配重9接触界面可通过钢销12凹凸咬合。

进一步的，所述不同规格的配重9接触界面可通过方木10局部垫高调整水平度。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些改动和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。