一種將小跨度混凝土渡槽改性為大跨度斜拉結(jié)構(gòu)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于舊渡槽結(jié)構(gòu)改造方法，用于提升水工渡槽功能與壽命。
【背景技術(shù)】
[0002]綠色水利是指在水資源開發(fā)、利用和廢棄全過程中低碳、節(jié)能減排與保護(hù)生態(tài)環(huán)境且節(jié)水高效的利用水資源的行為與文化，其綠色在水利工程應(yīng)用中有深刻的內(nèi)涵。
[0003]水工建筑物則是實(shí)現(xiàn)綠色水利的必需工程措施，且水利工程覆蓋面積與工程量巨大，其節(jié)能減排及環(huán)保效果，對(duì)綠色水利的作用是不言而喻的。
[0004]鋼筋混凝土簡支結(jié)構(gòu)渡槽是一種跨越式輸水結(jié)構(gòu)，其通水期間伸縮縫處理的好壞是保護(hù)水資源的重要步驟，因?yàn)樗怯袆?shì)的，自流輸水的渡槽跨越河流時(shí)不能隨意升高或降低，因此跨越河流時(shí)，有時(shí)槽身較低，汛期甚至?xí)璧K水流，若跨度較小時(shí)，較大的漂浮物會(huì)被支撐結(jié)構(gòu)與槽身阻擋，沖撞支撐結(jié)構(gòu)與槽身并形成阻塞，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成河水上灘，形成災(zāi)害。如寧安市沙蘭鎮(zhèn)、永吉縣洪水期因橋孔被較大漂浮物堵塞造成河水上灘越過堤防形成洪災(zāi)。
[0005]已經(jīng)運(yùn)行的簡支結(jié)構(gòu)舊渡槽，如圖10，尤其在季節(jié)凍土區(qū)河道上建造的工程，拆除重建可能遇到很多問題:如影響正常灌田、施工工期短、汛期臨時(shí)工程、冬季施工等問題，既增加投資，又有可能影響農(nóng)業(yè)灌溉，冬季施工還可能影響工程質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明提供一種將小跨度混凝土渡槽改性為大跨度斜拉結(jié)構(gòu)的方法，以解決舊渡槽改造中存在的影響正常灌田、施工工期短、既增加投資，又影響農(nóng)業(yè)灌溉，冬季施工還影響工程質(zhì)量的問題。
[0007]本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:包括下列步驟:
(一)現(xiàn)有舊簡支結(jié)構(gòu)渡槽的槽墩間的跨距為8~10米，混凝土渡槽兩端分別搭在槽墩上，兩個(gè)混凝土渡槽連接端為伸縮縫，將該舊渡槽的槽墩進(jìn)行分組，每組槽墩數(shù)相同，且為奇數(shù)，選擇每組中間位置的舊渡槽的槽墩，對(duì)其進(jìn)行結(jié)構(gòu)增強(qiáng)作為斜拉結(jié)構(gòu)渡槽新塔墩，新建塔架坐落在該新塔墩上，在該塔架中的內(nèi)錨持力結(jié)構(gòu)為雙向穿孔鋼板掛接結(jié)構(gòu)，將每一根制作好的拉索穿過固定鋼板、并將擠壓頭掛在固定鋼板上，由擠壓頭通過雙向穿孔鋼板將拉索力傳遞到塔架混凝土上；
(I)所述拉索的制作方法:
拉索由多根低松弛鋼絞線錨固端拉索組成，其中一根低松弛鋼絞線錨固端拉索制作方法是:
若是新低松弛鋼絞線，則有油層，使用丙酮對(duì)擠壓區(qū)進(jìn)行清洗；若是鋼絞線存在浮銹，此時(shí)應(yīng)該先進(jìn)行除銹、磷化，用液體鋼鐵表面除銹磷化劑涂刷或沖洗鋼絞線，能夠直接除銹并且磷化，生成保護(hù)膜，磷化施工溫度在17°C ~40°C，清洗后套上擠壓頭，上擠壓器擠壓成型，擠壓成型后，在鋼絞線與擠壓頭接觸區(qū)，注入低黏度環(huán)氧樹脂，達(dá)到擠壓區(qū)內(nèi)部全部用環(huán)氧樹脂封閉，若封口位置封堵不嚴(yán)，為防注入環(huán)氧樹脂流失，先采用混合封口食用膠封堵，等注漿后將混合封口食用膠清除；
所述液體鋼鐵表面除銹磷化劑是由如下質(zhì)量體積份數(shù)的原料組成:
草酸3?10份，磷酸4?10份，六次甲基四胺I?18份，有機(jī)膨潤土 2?12份，水55?80份；
所述低黏度環(huán)氧樹脂是由如下質(zhì)量份數(shù)的原料組成:
環(huán)氧樹脂E-44型1000份，聚酞胺651 200?400份，磷酸二丁酯60?300份，高溶解苯甲酸酯O?300份，氧化鋁粉280目O?300份，苯乙烯80?150份，丙酮或二甲苯O?150份；
所述混合封口食用膠是由如下質(zhì)量份數(shù)的原料組成:
食用膠基50?80份，膠姆糖基礎(chǔ)劑30?40份，堿性填料10?30份；
(2)內(nèi)錨塔內(nèi)掛索
采用內(nèi)錨體系在塔架內(nèi)對(duì)拉索實(shí)現(xiàn)錨固，為拉索定位準(zhǔn)確，確保拉索有足夠的錨固長度，拉索在足夠的彎曲半徑中順直，采用雙向穿孔鋼板掛接結(jié)構(gòu)，拉索在塔架內(nèi)穿過雙向穿孔鋼板掛接結(jié)構(gòu)是:
雙向穿孔鋼板掛接結(jié)構(gòu)固定連接在塔架內(nèi)，拉索穿過固定鋼板將擠壓頭掛在固定鋼板上，拉索外套接無銹鋼管，該無銹鋼管與輔助定位鋼筋固定連接，該輔助定位鋼筋與塔架固定連接;
所述雙向穿孔鋼板掛接結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)是:底部鋼托板上方固定連接兩塊向內(nèi)傾斜的固定鋼板，該兩塊固定鋼板的內(nèi)側(cè)分別固定連接兩塊內(nèi)側(cè)肋板，該兩塊固定鋼板的外側(cè)分別固定連接兩塊外側(cè)肋板，在固定鋼板上有預(yù)留拉索穿過孔，在底部鋼托板上有底板預(yù)留拉索穿過孔；
(3)在雙向穿孔鋼板掛接結(jié)構(gòu)中，用特種環(huán)氧樹脂混凝土澆注在由底部鋼托板、兩塊固定鋼板和兩塊內(nèi)側(cè)肋板組成的空間內(nèi)，在半小時(shí)完成內(nèi)澆注，3小時(shí)后拆模，拆模后準(zhǔn)備進(jìn)行下一步澆注塔架混凝土，所述特種環(huán)氧樹脂混凝土按質(zhì)量份數(shù)比的配方如下:
634#環(huán)氧樹脂300~320份
二丁脂100~110 份
乙二胺20~23份
硫鋁酸鹽水泥R.SAC 52.5550-590份
中砂1000~1200份
碎石 5 ?10mm1400—1600 份苯乙稀O?16份；
(4)澆注塔架混凝土
進(jìn)行水工高性能抗凍融混凝土饒注:
所述水工高性能抗凍融混凝土按質(zhì)量份數(shù)比的配方如下:
通用硅酸鹽水泥P042.5 700?1000份，
粉煤灰I級(jí)O?300份，
硅灰，Si(V#量大于90%，比表面積在13000平方米/千克?20000平方米/千克O?100份， 中粗砂2000?3000份，
石子2000?3300份，
水300~460 份，
復(fù)配材料包括下列重量份數(shù)比的原料:
聚羧酸高效減水劑 60?150份，
引氣劑0.03?3份，
硅樹脂聚醚乳液0.02?4份
低粘度降稠保塑劑，粘度在50~100cpSO?5份，
萘磺酸鹽甲醛縮合物 O?12份
(二)槽身結(jié)構(gòu)處理，包括下列步驟:
要求邊通水邊施工的情況下，
(1)通水前，調(diào)整原渡槽位置，用支架定位，確保位置直接可以作為最后的槽身；
(2)開鑿牛腿布置縫，為施工方便，布置縫寬度應(yīng)在10?15厘米，若要求通水，則在原伸縮縫上部做臨時(shí)簡易止水，能保證鑿毛施工即可；
(3)臨時(shí)停水；
(4)水平布置無粘結(jié)預(yù)應(yīng)力錨索；
(5)布置銜接錨筋；
(6)在原伸縮縫上部做臨時(shí)簡易止水，保證槽外支模施工；
(7)支槽身外模板，制作槽身內(nèi)部貼縫面板，安裝異向雙層預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)牛腿結(jié)構(gòu)；
(8)模板施工完成后，快速用螺栓連接槽身內(nèi)部面板，澆注高性能抗凍融自密實(shí)細(xì)石早強(qiáng)混凝土 ；
錨筋與異向雙層預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)牛腿的預(yù)埋限位鋼板固定連接，水平預(yù)應(yīng)力錨索兩端分別與異向雙層預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)牛腿穿接，拉索與異向雙層預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)牛腿固定錨接，高性能抗凍融混凝土位于異向雙層預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)牛腿外部；
所述異向雙層預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)牛腿的結(jié)構(gòu)是:所述異向雙層預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)牛腿的結(jié)構(gòu)是:預(yù)埋限位鋼板與限位鋼板一固定連接，焊接支撐鋼板一與限位鋼板一固定連接，錨環(huán)一與限位鋼板一固定連接，無縫鋼管與焊接支撐鋼板一固定連接，限位鋼板二與預(yù)埋限位鋼板固定連接，焊接支撐鋼板二與限位鋼板二固定連接，錨環(huán)二與限位鋼板二固定連接，鋼絞線夾片與錨環(huán)二連接，預(yù)埋限位鋼板上有預(yù)留拉索穿過孔二，限位鋼板一上有預(yù)留拉索穿過孔一；
對(duì)于簡支結(jié)構(gòu)渡槽，利用原有的伸縮縫，布置好牛腿，穿好預(yù)應(yīng)力錨索，焊接或綁扎好接頭錨筋，之后澆注高性能抗凍融自密實(shí)細(xì)石混凝土；
所述高性能抗凍融自密實(shí)細(xì)石早強(qiáng)混凝土包括下列重量份數(shù)比的原料:
通用硅酸鹽水泥P042.5 700?1000份，
粉煤灰I級(jí)O?400份，
中粗砂2000?3200份，
石子5?1mm1500?3500份，
水300~490 份，
復(fù)配材料包括下列重量份數(shù)比的原料: 聚羧酸高效減水劑 60?150份，
引氣劑0.03?3份，
硅樹脂聚醚乳液0.02?4份，
低粘度降稠保塑劑，粘度在50~100cpSO?12份，
萘磺酸鹽甲醛縮合物 O?12份，
三乙醇胺0.03?11份；
(三)拉索錨固前，拉索保護(hù)套管已經(jīng)安裝完畢，進(jìn)行調(diào)試，使結(jié)構(gòu)總體與單個(gè)構(gòu)件承力都滿足設(shè)計(jì)要求，完成調(diào)試后，即可進(jìn)行灌漿對(duì)拉索防腐，拉索保護(hù)灌漿采用高韌性迀移性阻銹材料水泥漿，確保防腐過程有效與耐久；注漿分三步進(jìn)行:第一步將套管內(nèi)注滿漿；第二步，三十分鐘后，將排氣后沉淀的部分補(bǔ)充到滿漿；第三步，十分鐘后觀察漿體情況，若漿體液面不見下沉，則灌漿結(jié)束，否則，重復(fù)第三步，直到漿體液面不見下沉為止；
所述高韌性迀移性阻銹材料水泥漿包括下列重量份數(shù)比的原料:
通用硅酸鹽水泥P042.5 1000份，
粉煤灰I級(jí)O?300份，
水210?400份，
復(fù)配材料包括下列重量份數(shù)比的原料:
聚羧酸高效減水劑4?15份，
引氣劑0.03?3份，
烷基醇酰胺0.03?3份，
低粘度降稠保塑劑，粘度在50?lOOcpsO?5份，
迀移性阻銹劑MCI20102?25份，
(四)槽內(nèi)表層和槽外涂層處理
(I)槽內(nèi)表層貼層處理增加槽身耐久性，在停水后處理，根部分兩期進(jìn)行，先進(jìn)行鑿毛處理，清除破損、碳化、疏松的槽內(nèi)表層混凝土，然后鋪設(shè)表層筋材，涂刷新舊混凝土界面劑，澆注或推搟表層貼層材料，形成高耐久槽身內(nèi)部表層；
所述新舊混凝土界面劑配方的各組分的重量份數(shù)比為:
通用硅酸鹽水泥P042.51000份，
粉煤灰I級(jí)O?300份，
水200~350 份，
復(fù)配材料包括下列重量份數(shù)比的原料:
聚羧酸高效減水劑8?I 5份，
硅丙聚合物1.5?15份，
硫鋁酸鹽復(fù)合劑O?20份，
采用高速攪拌機(jī)攪拌3~5分鐘，觀察稠度合適于涂抹時(shí)即可涂抹，厚度l~3mm ;
所述表層貼層材料配方的各組分的重量份數(shù)比為:
通用硅酸鹽水泥P042.51000份，
粉煤灰I級(jí)O?300份，
硅灰O?100份，
中粗砂1000?3200份， 瓜子石，粒徑0.5~lcmO?3000份，
水300~360 份，
復(fù)配材料包括下列重量份數(shù)比的原料:
聚羧酸高效減水劑8?I 5份，
可再分散乳膠粉1.5?15份；
引氣劑0.03?3份，
烷基醇酰胺0.03?3份，
萘磺酸鹽甲醛縮合物O?12份；
(2)槽外涂層處理時(shí)，先清除槽外表面疏松層，同時(shí)也清除了槽外表層異物，用鋼絲刷清除渡槽表面，確保表面已經(jīng)沒有油污的雜物，渡槽混凝土表面已經(jīng)露出新面，可以進(jìn)入噴涂施工程序:
a.先用澄清石灰水清洗渡槽外部，保持渡槽表面濕潤；
b.然后噴涂鈉基液態(tài)鈣離子催化劑，待快干燥時(shí)；
c.再噴涂DPS液態(tài)鋰基硅酸鹽固化劑，
d.上述b.c.兩道工序再進(jìn)行1~2遍，
其中:
DPS液態(tài)鋰基硅酸鹽固化劑1000份，
鈉基液態(tài)鈣離子催