墩梁加固环状狭小空间混凝土灌注技术

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发布时间：2021-09-11

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墩梁加固环状狭小空间混凝土灌注技术
王媛，叶智威，张吉庆
(深圳市路桥建设集团有限公司，广东深圳518029)
摘要：结合一高架桥墩梁固结外包混凝土加固施工实践，介绍在钢管箍内狭小空间中灌注混凝土施工技
术的原理、施工工艺、质量控制方法及处理措施。设计出了一种新型泵管接头，给出了混凝土输送泵出
口泵压公式。实测数据分析结果表明，自密实混凝土阻力系数为4．0时，既能保证混凝土顶升的最小灌
注压力，又能保证灌注混凝土的密实度和均匀度，防止离析。本文提出的技术及参数可应用于桥梁墩
柱、建筑结构柱的加固及钢管混凝土拱桥管内混凝土灌注。
关键词：墩梁固结自密实混凝土阻力系数灌注压力密实度
中图分类号：TU391 文献标识码：A DOI：10．3969／j．issn．1003．1995．2015．07．08
1 工程概况
一高架桥结构形式为预应力单箱双室箱形梁桥，
桥墩共有三种类型：带扩大头独柱墩、无扩大头双柱墩
和分联墩。由于桥梁长期超负荷运行，加上结构整体
升降温、预应力混凝土长期收缩徐变、离心力作用、梁
缝被混凝土残块堵塞、部分支座失效等多种因素的长
期累积作用，曲线梁出现横向爬移及梁体、盖梁、桥墩
开裂等病害，需要加固。曲线桥加固，主要从主粱限位
和桥墩加固人手。当主梁横向位移较为严重时，墩柱
结构可采用墩梁固结的方式加固，需在墩柱外围安装
钢管箍并灌注混凝土。本加固工程共加固桥墩42根，
其中墩梁固结37根，墩身加固5根。墩梁固结及墩身
加固构造如图1所示。根据施工进度安排，混凝土灌
注施工工期1个月，总计灌注混凝土374 in 。
图1 墩梁固结及墩身加固构造
本工程中，墩梁固结外包混凝土施工有两个难点：
① 施工空间受原有结构限制；②加固结构物尺寸小、构
收稿日期：2015—01·13；修回日期：2015—03—15
作者简介：王嫒(1965一)，女，陕西宝鸡人，高级工程师。
造复杂(内部有外包钢筋网、钢管箍内部剪力键及墩
柱锚筋等构造)，难以有效振捣。如果采用传统施工
方法存在如下三个缺点：① 混凝土灌注须分节段施工，
效率低下；②无法保证管内混凝土的密实度；③无法保
证管内混凝土与主梁梁底固结。为此需要在混凝土配
合比、混凝土灌注施工设备、监控手段等方面进行专项
设计，以确保墩梁固结施工成效。
2 混凝土灌注施工设计
2．1 混凝土灌注施工设计原理
采用新型泵管接头并优化出气管构造来保证混凝
土与主梁固结效果，既简单又经济。自密实混凝土拌
合物具有良好的工作性能，即使在配筋密集的条件下
无需振捣便能均匀密实成型，且具有优良的抗离析性
能。灌注过程中混凝土为流动状，由于在钢管箍开孔
处与其它部位问存在压力差，混凝土液面并非水平，而
是如图2(a)中所示的曲面。混凝土灌注过程中，液面
逐渐上升，达到图2(b)所示的液面分布，此时需要依
靠混凝土泵中出口泵压将混凝土液面向出气口处推
进，钢管箍内气体逐渐排出直至混凝土充满钢板箍内
空间。
当混凝土充满钢板箍内空间后混凝土泵持续施压
直至混凝土从出气管中流出。出气管内径小于混凝土
泵管内径，以此保证混凝土从出气管流出过程中钢管
箍内混凝土内部仍能保持一定压力。
待钢管箍内气体排净，出气管中开始流出混凝土
骨料时，采用木楔封闭出气管，此过程中混凝土泵保持
压力，关闭新型泵管接头中的节流阀，混凝土泵拆除后
钢管箍内混凝土仍处于持压状态，如图2(c)所示。