[发明专利]包覆RPC防冻融板的桥梁水中墩结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种包覆RPC防冻融板的桥梁水中墩结构及其施工方法。

背景技术

我国的东北地区，冬季寒冷漫长，最冷月平均气温在-13.5～-17.5℃，极端最低气温达-39.5℃，属于严寒地区，而且沿线水网发达、河流众多，较大河流有万泉河、凡河、辽河、马仲河、东辽河、新开河、伊通河、饮马河、第二松花江、拉林河、运梁河等，均属常年有水河流，不同季节间水位变幅明显，东北某铁路跨越上述河流桥梁有二十余座，水中桥墩较多，根据分析判断及实际调查，在水位变幅区由于冻融交替发生，极易造成混凝土表面剥蚀。根据既有线桥涵工程的调查及沿线公务部门反映，存在明显的混凝土冻融破坏问题，这不仅会增加使用过程中的维护整修费用，必要时需进行工程整治，不但影响工程的正常使用，而且会过早结束结构的使用年限，造成严重的资源浪费，因此，混凝土抗冻融耐久性成为必须解决的问题。

现有的方法有两种：

1、增加混凝土添加剂

在混凝土中掺入特殊研制的添加剂，通过提高混凝土的致密性以期达到抗冻融效果，但在一些有此类要求的工程中的实际应用效果并不理想。这种类型的添加剂往往需要增加水泥用量，如施工中搅拌不均，易使混凝土产生裂纹，反而影响混凝土的耐久性。

2、外包钢板

在有些寒冷地区采用了外包钢板的方法，施工简便，对钢板也采取了一定的防绣措施，但仍存在工程投资较大，而且钢板易锈蚀影响其外观及耐久性，实际实施效果不理想，需要新的思路、新方法解决存在问题。

内容

本发明的目的是提供一种包覆RPC防冻融板的桥梁水中墩结构及其施工方法，有效保护桥梁水中墩主体混凝土免受冻融破坏。

本发明所采用的技术方案是：

包覆RPC防冻融板的桥梁水中墩结构，自下而上依次为钻孔桩、承台和混凝土墩身，其特征在于：

混凝土墩身下部环周包覆RPC预制板，RPC预制板由若干平板形的RPC拼接单板和弧板形的RPC拼接单板拼接封闭组成；

RPC预制板底端与承台的连接处的外侧，环周浇筑截面呈直角三角形的防护混凝土块，防护混凝土块中预埋有封闭箍筋和三根环形钢筋，环形钢筋布置在封闭箍筋的角点位置。

RPC拼接单板的厚度为4cm，外侧光滑，内侧拉毛，底端沉入承台顶面下2cm。

RPC拼接单板端部的内棱设置有一道预埋角钢，相邻两块RPC拼接单板拼接后预留缝隙，通过在两道预埋角钢内侧焊接连接钢板完成拼接，缝隙内填充有密封胶。

两道预埋角钢之间的角钢缝隙宽度为2cm；

相邻两块RPC拼接单板的缝隙宽度为1cm。

两道预埋角钢两侧设置有伸入RPC拼接单板的预埋钢筋，呈直线，且端部弯回。

两道预埋角钢总布置宽度大于连接钢板的宽度，连接钢板端部与两道预埋角钢焊接后形成角焊缝。

包覆RPC防冻融板的桥梁水中墩结构的施工方法，其特征在于：

步骤一：现场施做钻孔桩及承台后，在承台顶面施做混凝土墩身的钢模板；

步骤二：在工厂预制RPC拼接单板，于RPC拼接单板端部的内棱预制一道预埋角钢，预埋角钢内侧预制一根端部弯曲的预埋钢筋；

步骤三：把预制好的RPC拼接单板运至现场，置于钢模板内壁，在相邻两块RPC拼接单板的两道预埋角钢上焊接一块连接钢板，完成连接拼装；

步骤四：在钢模板内浇筑混凝土，施做混凝土墩身；

步骤五：待混凝土墩身成型达到强度后，拆除钢模板，露出RPC预制板，在相邻两块RPC拼接单板之间的缝隙和角钢缝隙内填充密封胶；

步骤六：于RPC预制板底端与承台的连接处的外侧，环周浇筑截面呈直角三角形的防护混凝土块，防护混凝土块中预埋封闭箍筋和三根环形钢筋。

本发明具有以下优点：

本发明针对环境采用抗冻融性能良好RPC（Reactive Powder Concrete，活性粉末混凝土）板作为水中桥墩防护隔离层，利用该材料的超高抗渗性与抗冻融性能，以保护主体混凝土免受冻融破坏，解决严寒地区耐久性设计中关键的混凝土抗冻融问题。