[发明专利]一种钢筋堆石混凝土结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种钢筋堆石混凝土结构及其施工方法，钢筋堆石混凝土结构包括堆石混凝土和位于堆石混凝土仓面底部、四周、顶部及内部含有按设计要求布设的钢筋。施工方法包括：按设计要求布设底部钢筋及竖向钢筋后，浇筑能够完全覆盖底部钢筋且超过钢筋的厚度不小于150mm～300mm的自密实混凝土；采用抛石型堆石混凝土工艺，将满足设定粒径要求的块石抛入含有粗骨料的自密实混凝土；继续按照抛石型堆石混凝土工艺或采用普通型堆石混凝土施工工艺，继续施工至结构顶面，完成浇筑过程。本发明将堆石混凝土与钢筋混凝土相结合，适用于底部、四周、顶部及内部有配筋要求的大体积混凝土结构，具有水泥用量少，水化温升低，易于连续施工等优点。

技术领域

本发明涉及一种混凝土结构及施工方法，特别是涉及具有外围配筋和少量内部配筋设计要求的大体积混凝土结构，及其配套的施工方法。

背景技术

大体积混凝土是混凝土工程中非常重要的组成部分，在实际工程中往往对大体积混凝土有配筋要求以形成大体积钢筋混凝土结构，该结构普遍应用于桥梁、水闸、地铁、高层建筑等工程，而传统的大体积混凝土施工方法，水泥用量高，温控困难，造成大体积钢筋混凝土结构容易开裂，且成本较高。

堆石混凝土(金峰,安雪晖,堆石混凝土大坝施工方法，ZL03102674.5)使用大量大粒径块石或卵石，不仅节省水泥用量，降低成本，而且大幅度降低水化热，简化温控，已广泛应用于大坝工程。堆石混凝土施工工艺，可以分为普通堆石混凝土施工方法(金峰，安雪晖，小原孝之等.普通型堆石混凝土施工方法，ZL200710100315.3)和抛石型堆石混凝土施工方法(安雪晖，金峰，小原孝之等.抛石型堆石混凝土施工方法，ZL200710121791.3)。普通型堆石混凝土先将满足要求的堆石运输至仓面自然堆积，然后使用满足要求的自密实混凝土从堆石体表面浇注，仅依靠自密实混凝土自重填充堆石空隙，形成致密且具有较高强度的堆石混凝土。而抛石型堆石混凝土是先将抗离析性能优越且保塑性能良好的自密实混凝土浇注入仓，然后将块石或卵石使用机械或者人工的方式抛入已浇注的自密实混凝土中，最终形成完整密实的堆石混凝土。堆石混凝土简化了施工工艺和所需设备，施工速度得到大幅度提高；使用大量块石和卵石，每方堆石混凝土只需要40～50％的混凝土，有效降低30％以上的混凝土成本，有效解决了大体积混凝土的水化热问题。但是，堆石混凝土目前仅使用于大坝等大体积混凝土结构，当采用大体积钢筋混凝土，需要在仓面底部或内部配置钢筋时，堆石入仓会砸坏钢筋，因此，传统堆石混凝土技术不能直接应用于大体积钢筋混凝土结构。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术的不足之处，提出一种钢筋堆石混凝土结构及其施工方法，将堆石混凝土技术的优势应用于含有配筋要求，特别具有外围配筋和少量内部配筋设计要求的大体积混凝土工程中，拓宽堆石混凝土应用范围，解决桥梁、水闸、地铁、高层建筑等工程中的大体积钢筋混凝土温控困难，成本较高的难题。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提出的一种钢筋堆石混凝土结构，其特征在于，包括钢筋或其替代物与堆石混凝土；所述钢筋或其替代物为按设计要求布设的钢筋或其替代物，布设于仓面底部、四周、顶部及内部；所述堆石混凝土包括堆石与自密实混凝土，其中，所述堆石采用块石或卵石，其饱和抗压强度应超过大体积钢筋混凝土抗压强度要求，所述堆石的最小粒径为50mm；当采用抛石型堆石混凝土时使用堆石的最大粒径不超过500mm；当采用普通型堆石混凝土时使用堆石的最大粒径不超过施工机械的运输能力，且小于结构尺寸的1/8～1/4或浇筑层厚度；所述自密实混凝土含有粗骨料，粗骨料的最大粒径为10mm～20mm，所述自密实混凝土性能满足大体积钢筋混凝土设计要求；在仓面底部和内部铺设钢筋或其替代物处通过浇筑够完全覆盖相应钢筋或其替代物且超过相应钢筋或其替代物的厚度不小于150mm～300mm的所述自密实混凝土形成保护层；在仓面顶部铺设钢筋或其替代物处浇筑能够完全覆盖该钢筋或其替代物且达到仓面顶部设计高度的所述自密实混凝土。

本发明还提出上述钢筋堆石混凝土结构的施工方法，其特征在于，包含以下步骤：