[发明专利]一种将小跨度混凝土渡槽改性为大跨度斜拉结构的方法

摘要

本发明涉及一种将小跨度混凝土渡槽改性为大跨度斜拉结构的方法，属于旧渡槽结构改造方法。本发明用现代新结构与新材料技术改造旧结构，在不影响原工程正常运行的前提下完成施工，将小跨度渡槽改性为大跨度斜拉结构，有效提升其使用功能并大幅提高其使用寿命。本发明按照绿色水利的理念，利用本发明可以低成本恢复渡槽功能与提高使用寿命，并且低碳、环保、节水、利用废料、节省资源、低建筑垃圾，因此是水利行业的一项绿色发明。

主权项

一种将小跨度混凝土渡槽改性为大跨度斜拉结构的方法，其特征在于：包括下列步骤：（一）现有旧简支结构渡槽的槽墩间的跨距为8~10米，混凝土渡槽两端分别搭在槽墩上，两个混凝土渡槽连接端为伸缩缝，将该旧渡槽的槽墩进行分组，每组槽墩数相同，且为奇数，选择每组中间位置的旧渡槽的槽墩，对其进行结构增强作为斜拉结构渡槽新塔墩，新建塔架坐落在该新塔墩上，在该塔架中的内锚持力结构为双向穿孔钢板挂接结构，将每一根制作好的拉索穿过固定钢板、并将挤压头挂在固定钢板上，由挤压头通过双向穿孔钢板将拉索力传递到塔架混凝土上；（1）所述拉索的制作方法：拉索由多根低松弛钢绞线锚固端拉索组成，其中一根低松弛钢绞线锚固端拉索制作方法是：若是新低松弛钢绞线，则有油层，使用丙酮对挤压区进行清洗；若是钢绞线存在浮锈，此时应该先进行除锈、磷化，用液体钢铁表面除锈磷化剂涂刷或冲洗钢绞线，能够直接除锈并且磷化，生成保护膜，磷化施工温度在17℃~40℃，清洗后套上挤压头，上挤压器挤压成型，挤压成型后，在钢绞线与挤压头接触区，注入低黏度环氧树脂，达到挤压区内部全部用环氧树脂封闭，若封口位置封堵不严，为防注入环氧树脂流失，先采用混合封口食用胶封堵，等注浆后将混合封口食用胶清除；（2）内锚塔内挂索采用内锚体系在塔架内对拉索实现锚固，为拉索定位准确，确保拉索有足够的锚固长度，拉索在足够的弯曲半径中顺直，采用双向穿孔钢板挂接结构，拉索在塔架内穿过双向穿孔钢板挂接结构是：双向穿孔钢板挂接结构固定连接在塔架内，拉索穿过固定钢板将挤压头挂在固定钢板上，拉索外套接无锈钢管，该无锈钢管与辅助定位钢筋固定连接，该辅助定位钢筋与塔架固定连接；所述双向穿孔钢板挂接结构的结构是：底部钢托板上方固定连接两块向内倾斜的固定钢板，该两块固定钢板的内侧分别固定连接两块内侧肋板，该两块固定钢板的外侧分别固定连接两块外侧肋板，在固定钢板上有预留拉索穿过孔，在底部钢托板上有底板预留拉索穿过孔；（3）在双向穿孔钢板挂接结构中，用特种环氧树脂混凝土浇注在由底部钢托板、两块固定钢板和两块内侧肋板组成的空间内，在半小时完成内浇注，3小时后拆模，拆模后准备进行下一步浇注塔架混凝土，（4）浇注塔架混凝土进行水工高性能抗冻融混凝土浇注：（二）槽身结构处理，包括下列步骤：要求边通水边施工的情况下，（1）通水前，调整原渡槽位置，用支架定位，确保位置直接可以作为最后的槽身；（2）开凿牛腿布置缝，为施工方便，布置缝宽度应在10～15厘米，若要求通水，则在原伸缩缝上部做临时简易止水，能保证凿毛施工即可；（3）临时停水；（4）水平布置无粘结预应力锚索；（5）布置衔接锚筋；（6）在原伸缩缝上部做临时简易止水，保证槽外支模施工；（7）支槽身外模板，制作槽身内部贴缝面板，安装异向双层预应力钢结构牛腿结构；（8）模板施工完成后，快速用螺栓连接槽身内部面板，浇注高性能抗冻融自密实细石早强混凝土；锚筋与异向双层预应力钢结构牛腿的预埋限位钢板固定连接，水平预应力锚索两端分别与异向双层预应力钢结构牛腿穿接，拉索与异向双层预应力钢结构牛腿固定锚接，高性能抗冻融混凝土位于异向双层预应力钢结构牛腿外部；所述异向双层预应力钢结构牛腿的结构是：所述异向双层预应力钢结构牛腿的结构是：预埋限位钢板与限位钢板一固定连接，焊接支撑钢板一与限位钢板一固定连接，锚环一与限位钢板一固定连接，无缝钢管与焊接支撑钢板一固定连接，限位钢板二与预埋限位钢板固定连接，焊接支撑钢板二与限位钢板二固定连接，锚环二与限位钢板二固定连接，钢绞线夹片与锚环二连接，预埋限位钢板上有预留拉索穿过孔二，限位钢板一上有预留拉索穿过孔一；对于简支结构渡槽，利用原有的伸缩缝，布置好牛腿，穿好预应力锚索，焊接或绑扎好接头锚筋，之后浇注高性能抗冻融自密实细石混凝土；（三）拉索锚固前，拉索保护套管已经安装完毕，进行调试，使结构总体与单个构件承力都满足设计要求，完成调试后，即可进行灌浆对拉索防腐，拉索保护灌浆采用高韧性迁移性阻锈材料水泥浆，确保防腐过程有效与耐久；注浆分三步进行：第一步将套管内注满浆；第二步，三十分钟后，将排气后沉淀的部分补充到满浆；第三步，十分钟后观察浆体情况，若浆体液面不见下沉，则灌浆结束，否则，重复第三步，直到浆体液面不见下沉为止；（四）槽内表层和槽外涂层处理（1）槽内表层贴层处理增加槽身耐久性，在停水后处理，根部分两期进行，先进行凿毛处理，清除破损、碳化、疏松的槽内表层混凝土，然后铺设表层筋材，涂刷新旧混凝土界面剂，浇注或推擀表层贴层材料，形成高耐久槽身内部表层；采用高速搅拌机搅拌3~5分钟，观察稠度合适于涂抹时即可涂抹，厚度1~3mm；（2）槽外涂层处理时，先清除槽外表面疏松层，同时也清除了槽外表层异物，用钢丝刷清除渡槽表面，确保表面已经没有油污的杂物，渡槽混凝土表面已经露出新面，可以进入喷涂施工程序：a.先用澄清石灰水清洗渡槽外部，保持渡槽表面湿润；b.然后喷涂钠基液态钙离子催化剂，待快干燥时；c.再喷涂DPS液态锂基硅酸盐固化剂，d.上述b.c.两道工序再进行1~2遍，其中：DPS液态锂基硅酸盐固化剂            1000份，钠基液态钙离子催化剂               600～1200份，澄清石灰水                         200～1500份；（五）拆除异向双层预应力钢结构牛腿下面的原槽墩；清理铺平河床。