[发明专利]软土地基上分层浇筑混凝土梁的施工方法

说明书

本发明涉及交通运输业桥涵工程领域，具体公开了软土地基上分层浇筑混凝土梁的施工方法。本施工方法基于弹性力学理论，推导了第二层混凝土浇筑过程中首层混凝土梁的应力函数，并根据首层混凝土梁同批次混凝土立方体试块的抗压强度试验值确定了首层混凝土梁的受力安全情况下复合地基弹性系数。根据复合地基弹性系数，通过部分换填或者直接压浆等施工方法改变复合地基弹性系数至合理安全范围，从而形成了较安全的复合地基以提高其稳定性。本方法可以有效指导采用软基下的分层混凝土梁的施工，并有利于控制梁的早期应变并减少后期徐变等从而降低混凝土出现裂缝的概率，不仅具有较高的理论价值，而且在工程实践上也将更具适用性。

技术领域

本发明涉及交通运输业桥涵工程领域，具体是涉及一种软土地基上分层浇筑混凝土梁的施工方法。

背景技术

混凝土桥梁以良好的受力性能、使用性能及施工成熟性等优点在桥梁建设中被广泛采用。混凝土梁多数并非一次浇筑成型，尤其是梁的高度较高或是细部构造复杂的混凝土梁，一般需要进行多次的分层浇筑。针对于支架现浇，尤其是采用满堂支架支撑、分层浇筑的混凝土梁来说，分层浇筑混凝土收缩差、支架沉降、混凝土水化温降、施工工艺等稍有不慎诸多原因将会导致混凝土出现裂缝并的，加速混凝土的碳化且并降低结构的耐腐蚀能力，并最终使桥梁结构建筑物的强度和稳定性降低，从而会减少结构物的使用寿命，严重影响了混凝土的安全与耐久性。但对于软基分层浇筑混凝土梁来说，时常有前期浇筑梁体因受力过大引起混凝土开裂，出现安全和耐久性问题出现，软土地基主要是指在静水或缓慢流水环境下沉积而成的、天然含水量大、压缩性高、承载力低、透水性差的一种软塑到流塑状态的饱和粘性土。在混凝土分层浇筑施工过程中，常因如土地基刚度及稳定性不满足要求，使软土地基产生较大的压缩变形，此时首层混凝土梁将产生弯矩变形，在跨中梁底出现拉应力甚至首层混凝土梁开裂。为考虑其影响，需要建立研究一种相应的施工对策。

发明内容

本专利提出了一种软土地基上分层浇筑混凝土梁的施工方法，以保证地基加固处理得当，避免由于软土地基导致的分层浇筑首层混凝土梁在跨中梁底出现拉应力或者首层混凝土梁开裂情况。

为实现上述目的，本发明提供了软土地基上分层浇筑混凝土梁的施工方法，具体包括：

S1，在软土地基上搭设满堂支架，在满堂支架上铺设模板，对满堂支架预压后在模板上绑扎首层钢筋，梁端简支，浇筑首层混凝土梁，当首层混凝土梁硬化到一定强度时，绑扎第二层混凝土梁的钢筋，浇筑第二层混凝土梁；

S2，获取首层混凝土梁的等截面混凝土梁长及第二层混凝土梁对首层混凝土梁的均布荷载；

S3，基于弹性支承分析，结合第二层混凝土梁对首层混凝土梁的均布荷载构建首层混凝土梁的微分方程；

S4，求解微分方程以获取首层混凝土梁的拉应力；

S5，获取首层混凝土梁的抗压强度，根据抗压强度获取首层混凝土梁的最大抗拉强度；

S6，获取最大抗拉强度大于拉应力的关系式，根据关系式求出地基弹性系数的范围值；

S7，根据地基弹性系数的范围值获取碾压反弹的局部软基的换填量或压浆量。

优选的，上述技术方案中，根据梁的挠曲微分方程及满堂支架顶沉降S与首层梁的挠曲变形协调条件，S＝ω，即：

P＝K₀S＝K₀ω (1)

K₀为支架体系弹性系数，表示产生单位变形所需的压力强度；P为支架顶上任一点所受的压力强度；S为P作用位置上的竖向变形，ω为首层混凝土梁的挠度；

依据弹性力学分析，梁的方程式：