專利名稱：鋼管砼拱的砼灌注工藝及灌注裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種橋梁的修建，特別是涉及一種鋼管砼拱的砼灌注工藝及灌注裝置。
鋼管砼是由鋼管和砼組成的復(fù)合材料，由于砼處于鋼管的約束狀態(tài)下工作，不僅提高了強度，而且改善了脆性;而鋼管在砼的支撐下避免了失穩(wěn)，有效地發(fā)揮了強度特性。在橋梁建筑方面，尤其是拱橋，通常利用鋼材所具有的高強輕質(zhì)特性，首先把鋼板制成鋼管，而后拼裝成以鋼管為主體的拱肋節(jié)段，再通過吊裝或轉(zhuǎn)體施工把拱肋節(jié)段合攏成鋼管拱。利用鋼管拱作為承重支架，并以鋼管為模板，灌注砼，形成鋼管砼拱肋或鋼管砼勁性骨架。目前，鋼管砼拱的砼灌注方法如《橋梁建設(shè)》1992年1期“下承式預(yù)應(yīng)力系桿鋼管砼拱橋的施工”中報道的那樣，沿鋼管拱的弧線長度，間隔1.5-4米，在鋼管橫截面的頂部開設(shè)直徑12-15厘米的砼灌注孔，按設(shè)計要求的施工加載順序，分段從灌注孔由人工鏟進砼，并用插入式振搗器振搗，最后焊封砼灌注孔。使用該種灌注方法作業(yè)時，必須沿拱肋搭設(shè)臨時吊架。由于砼灌注孔直徑較小，施工較困難，且灌注砼和振搗操作尚需交叉進行，施工周期長。以100米長的鋼管砼拱為例，從搭設(shè)吊架開始到砼灌注結(jié)束為止，需5-10天。對于小直徑鋼管，開設(shè)砼灌注孔，會顯著降低鋼管拱的負荷能力，給施工安全留下疑點。
本發(fā)明的目的在于克服上述缺點，提出一種從鋼管拱兩端同時高壓泵入砼，形成鋼管砼拱的砼灌注工藝及灌注裝置。
本發(fā)明砼灌注工藝是，從鋼管拱的拱頂開始，沿拱弧線長度間隔1-5米，在鋼管橫截面頂部鉆以直徑6-12毫米的排氣孔，以便砼從拱腳進入鋼管時排除空氣，并利用排氣孔觀察砼所到部位。然后利用砼灌注裝置從鋼管拱兩端，高壓泵送砼，并根據(jù)砼所到部位，陸續(xù)封閉排氣孔。在灌注砼之前，一般應(yīng)先泵入不低于砼標(biāo)號的水泥砂漿，其量為鋼管拱0.3-1米長度的體積，然后再泵入砼，砼應(yīng)按照JTJ“公路工程水泥砼試驗規(guī)程”配制，并控制塌落度為8-18厘米，以便泵送。其控制方法是，摻入水泥重量0.2-0.3%的木質(zhì)素磺酸鹽等減水劑，以選用木質(zhì)素磺酸鈣為宜，或摻入水泥重量0.2-1.0%的其它減水劑，以選用萘系減水劑中的FDN減水劑為宜。同時還應(yīng)摻入水泥重量8-12%的膨脹劑，如明礬石等。
用于本發(fā)明砼灌注工藝的灌注裝置由奶管，鋼板閘和砼輸送管組成。奶管預(yù)埋在橋臺或橋墩中，其一端插入鋼管端部，另一端與鋼板閘連接。對應(yīng)于一根鋼管，應(yīng)在其兩端各分別預(yù)埋一根奶管。當(dāng)鋼管拱由多根鋼管組成時，就應(yīng)預(yù)埋多根奶管。鋼板閘再連接砼輸送管，砼輸送管另一端接砼泵。鋼板閘一般由螺栓連接兩塊有對應(yīng)孔的鋼板及位于其間的可提開的閘板組成。其中奶管可以是等截面管或變截面管，由鋼管的直徑?jīng)Q定。砼輸送管直徑應(yīng)小于鋼管直徑2倍以下。
本發(fā)明工作原理是，打開鋼板閘，從鋼管兩端將水泥砂漿泵入輸送管，經(jīng)鋼板閘、奶管進入鋼管內(nèi)，到一定量后再泵入砼，并根據(jù)砼所到部位陸續(xù)焊封排氣孔，直至拱頂排氣孔溢出水泥砂漿為止，停泵，關(guān)閉鋼板閘。通過排氣孔檢查，如發(fā)現(xiàn)砼有回流現(xiàn)象，應(yīng)打開鋼板閘，重新泵送砼，再關(guān)閉鋼板閘，頂泵半小時后卸泵。
按照本發(fā)明灌注工藝形成的鋼管砼拱其砼強度達到JTJ071-930“公路工程質(zhì)量檢驗評定標(biāo)準(zhǔn)”，砼填充度≥98%。
本發(fā)明鋼管砼拱的砼灌注工藝及灌注裝置的優(yōu)點在于提高了砼灌注質(zhì)量，保證了鋼管的完整性，以機械化代替了手工操作，降低了勞動強度，大大提高了工作效率。以100米鋼管拱為例，一條拱肋兩根鋼管，管徑800毫米，現(xiàn)有技術(shù)需5-10天，采用本發(fā)明只需1小時。且節(jié)約木材25立方米，降低成本1-2倍。
下面結(jié)合附圖詳細說明本發(fā)明實施例。


圖1一孔鋼管拱的砼灌注裝置總體布置2橋墩處砼灌注裝置放大3鋼板閘結(jié)構(gòu)示意4圖3中的Ⅰ-Ⅰ剖視圖實施例(參見圖1)在橋臺11和橋墩12旁邊的工作般10上，分別設(shè)置砼泵9。提升鋼板閘3中的閘板，由砼泵9泵入40號水泥砂漿，其量為鋼管長度0.5米的體積，然后泵入砼，經(jīng)輸送管4，鋼板閘3和奶管1，從鋼管拱的兩端進入鋼管2內(nèi)，通過排氣孔5觀察砼所到部位，注意調(diào)整泵速，使兩半跨拱的砼泵入量接近。當(dāng)砼灌注至排氣孔5位置時，對拱腳附近的排氣孔立即焊封，對拱頂平緩段的排氣孔5采取臨時堵孔措施。當(dāng)拱頂排氣孔5溢出水泥砂漿時，停泵、關(guān)閉鋼板閘3。如從拱頂排氣孔5發(fā)現(xiàn)砼發(fā)生回流現(xiàn)象，再提升鋼板閘3的閘板，重新泵入砼，關(guān)閉鋼板閘3，頂泵半小時卸泵。砼初疑后，用小錘敲擊鋼管拱頂部，若有空響聲，則通過排氣孔5，壓注40號水泥漿，最后焊封全部排氣孔，形成鋼管砼拱。
權(quán)利要求
1.一種鋼管砼拱的砼灌注工藝，其特征在于首先從鋼管拱拱頂開始，沿拱弧線長度間隔1-5米，在鋼管橫截面頂部鉆直徑6-12毫米的排氣孔，然后從鋼管拱兩端同時高壓泵送砼，并根據(jù)砼所到部位，封閉排氣孔，至拱頂排氣孔溢出水泥砂漿為止。
2.如權(quán)利要求1所述的鋼管砼拱的砼灌注工藝，其特征在于砼的塌落度為8-18厘米。
3.如權(quán)利要求1所述的鋼管砼拱的砼灌注工藝，其特征在于泵送砼之前，先泵入不低于砼標(biāo)號的水泥砂漿，其泵入量為鋼管0.3-1米長度的體積。
4.一種用于鋼管砼拱砼灌注工藝的灌注裝置，其特征在于由奶管，鋼板閘、及砼輸送管組成，奶管預(yù)埋在橋臺或橋墩內(nèi)，其一端伸入鋼管拱端部，另一端接鋼板閘，鋼板閘接砼輸送管的一端，輸送管的另一端接砼泵。
5.如權(quán)利要求4所述的灌注裝置，其特征在于砼輸送管直徑小于鋼管直徑2倍以下，奶管為等截面鋼管或變截面鋼管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種鋼管砼拱的砼灌注工藝及灌注裝置。首先從鋼管拱拱頂開始，沿拱弧線長度間隔1—5米，在鋼管橫截面頂部鉆直徑6—12毫米的排氣孔，然后利用灌注裝置從鋼管拱兩端同時高壓泵送砼，并根據(jù)砼所到部位，封閉排氣孔。采用本發(fā)明提高了砼灌注質(zhì)量，保證了鋼管的完整性，降低勞動強度，提高工作效率，大大縮短施工工期，同時可節(jié)約木材，降低成本1—2倍。
文檔編號E04G21/02GK1074261SQ9211362
公開日1993年7月14日 申請日期1992年12月15日 優(yōu)先權(quán)日1992年12月15日
發(fā)明者楊基儒, 蔡大清, 楊繼慶, 王曰生, 張必高, 彭朝剛, 張家瑜, 蔡彬孝, 王永洪, 楊思新, 婁大軍, 劉代根 申請人:四川省漢源縣橋梁工程企筑公司