施工混凝土梁桥现浇合龙段的后装预应力波纹管的方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体地指一种施工混凝土梁桥现浇合龙段的后装预应力波纹管的方法。

背景技术

大跨度现浇连续梁桥或连续刚构桥等桥梁，通常采用后浇筑合龙段连接主桥结构。合龙段为预应力构件，须先浇筑混凝土后再进行预应力钢筋张拉，因此混凝土浇筑前需要安装波纹管形成后张预应力孔道，通常使用塑料波纹管或金属波纹管。使用波纹管作为预应力孔道时，理论工序为：安装波纹管→浇筑混凝土→穿预应力钢筋→张拉→波纹管灌浆。由于现场施工条件的影响，施工中实操工序通常为：安装预应力钢筋→安装波纹管→浇筑混凝土→张拉→波纹管灌浆，与理论工序相悖。

实操工序中通常将环形波纹管沿纵向顺直切开，后套包裹预应力钢筋。然后对波纹管采取如下两种密封方式：

一、用塑料彩条布包裹、缠紧波纹管，然后浇筑混凝土。该种工况下，局部混凝土与预应力管道包裹力不足，无法满足设计要求，易出现混凝土质量事故。

二、现场采用塑料焊机焊接切口或采用胶粘材料对切口进行粘结。此种工况下，现场操作难度大，易造成延误工期；存在混凝土漏浆风险，易导致预应力管道堵塞，不易保证施工质量。

发明内容

本发明的目的就是为了方便现场施工，同时提高施工质量，提供一种施工混凝土梁桥现浇合龙段的后装预应力波纹管的方法。

为实现上述目的，本发明研制出了一种施工混凝土梁桥现浇合龙段的后装预应力波纹管的方法，包括如下步骤：

1)将预应力钢筋安装到合龙段上；

2)将后装预应力波纹管套设在预应力钢筋外围，使预应力钢筋完全被包裹进波纹管本体内腔，并将所述波纹管本体两端头定位安装到悬臂段预埋波纹管上，并扣紧；

3)将密封垫片塞入所述后装预应力波纹管的上端头和下端头之间；

4)将螺栓组件中的螺栓穿过上端头和下端头上设有的螺栓孔，并拧紧螺栓组件中的螺母；

5)在所述后装预应力波纹管本体两端头涂抹泡沫胶封堵；

6)在所述后装预应力波纹管外围浇筑混凝土，然后张拉所述预应力钢筋，最后在所述波纹管本体内腔中灌浆。

进一步地，所述后装预应力波纹管包括用于套设预应力钢筋的波纹管本体，且预应力钢筋与波纹管本体间隙配合，所述波纹管本体的管壁上设有轴向开口，且轴向开口贯穿所述波纹管本体的轴向管壁，所述轴向开口的上下两侧均沿径向延伸形成上下对称的上端头和下端头，所述上端头和下端头之间设有与上端头和下端头匹配的密封垫片，所述上端头和下端头之间通过螺栓组件连接，从而使波纹管本体内腔形成密封结构。

进一步地，所述波纹管本体以及上端头和下端头为整体结构，采用高密度聚乙烯材料一次挤压成型。

本发明施工混凝土梁桥现浇合龙段的后装预应力波纹管的方法，现场施工工序简便，密封效果好，保证了施工质量和施工工期。

附图说明

附图1为本发明所提出的施工混凝土梁桥现浇合龙段的后装预应力波纹管的方法中后装预应力波纹管安装示意图；

附图2为本发明所提出的施工混凝土梁桥现浇合龙段的后装预应力波纹管的方法中后装预应力波纹管外观结构示意图；

附图3为本发明所提出的施工混凝土梁桥现浇合龙段的后装预应力波纹管的方法中后装预应力波纹管径向剖视图；

附图4为本发明所提出的施工混凝土梁桥现浇合龙段的后装预应力波纹管的方法中后装预应力波纹管参数示意图；

图中：

后装预应力波纹管(包括：波纹管本体1、上端头21、下端头22、密封垫片3、螺栓组件4)、悬臂段预埋波纹管5、泡沫胶封堵6；

波深系数K、波纹管内径d、波纹管外径D、壁厚h、波距t、波宽a、外波纹圆角半径R、内波纹圆角半径r、上下端头宽度w。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图1～4所示，本施工混凝土梁桥现浇合龙段的后装预应力波纹管的方法，包括如下实施步骤：

1)将预应力钢筋安装到合龙段上。

2)将后装预应力波纹管套设在预应力钢筋外围，使预应力钢筋完全被包裹进波纹管本体1内腔，并将所述波纹管本体1两端头定位安装到悬臂段预埋波纹管5上，并扣紧。

所采用的适用于混凝土梁桥现浇合龙段的后装预应力波纹管，其包括用于套设预应力钢筋的波纹管本体1，且预应力钢筋与波纹管本体1间隙配合，所述波纹管本体1的管壁上设有轴向开口，且轴向开口贯穿所述波纹管本体1的轴向管壁，所述轴向开口的上下两侧均沿径向延伸形成上下对称的上端头21和下端头22，所述上端头21和下端头22之间设有与上端头21和下端头22匹配的密封垫片3，所述上端头21和下端头22通过螺栓组件4连接，使波纹管本体1内腔形成密封结构。

所述波纹管本体1以及上端头21和下端头22为整体结构，采用高密度聚乙烯材料一次挤压成型。

本适用于混凝土梁桥现浇合龙段的后装预应力波纹管的几何参数如下：

波深系数K(也称胀形系数)是波纹管外径与内径之比(即K＝D/d)，它是决定波纹塑料管几何形状的一个重要参数。在内径d确定的情况下，K值越大，波纹的高度就越高。K值影响着波纹管的性能和波纹管的成型工艺，波纹管的成型难度随着K值的增加而增加。为了控制所述波纹管本体1以及上端头21和下端头22构成的整体结构一次成型的难度，波纹管本体1波深系数K维持在1.1～1.4之间。本实施例波纹管本体1内径d取值90mm，外径D取值114mm，K值为1.27。

波纹管壁厚h也是一个重要的几何参数。波纹管的主要特性，例如工作环应力或环刚度取决于波纹管的几何尺寸，特别是它的壁厚。本实施例波纹管本体1以及上端头21和下端头22壁厚h取值2.5mm。

波距t是波纹管结构的重要参数，影响波纹管的有效长度和性能。波距t的变化趋势为：大小随内径d的增加而增加，占内径d的百分比则随内径d的增加而减小。波厚a是指外波纹部分轴向面上的较大宽度，在波距t决定以后，波厚a就直接影响波形角、波峰的圆角半径R和波谷的圆角半径r。当波距t和波厚a确定后，波形角、波峰的圆角半径R和波谷的圆角半径r也即确定。本实施例波纹管本体1的波距t取值13mm，波厚a取值6mm，得到波峰的圆角半径R为3mm，波谷的圆角半径r为2mm。

波型是指沿着轴向剖开后的波纹型式和形状。波纹管的波纹形状影响着波纹管的刚度、位移和承压能力。本实施例波纹管几何形状为螺旋形。

3)将密封垫片3塞入所述后装预应力波纹管的上端头21和下端头22之间。

4)将螺栓组件4中的螺栓穿过上端头21和下端头22上设有的螺栓孔，并拧紧螺栓组件4中的螺母。

端头水平段的宽度和壁厚决定了螺栓平直锚固区的强度和刚度，决定了螺栓连接的有效性。本实施例上端头21和下端头22宽度w为50mm，且上端头21和下端头22的壁厚h为2.5mm。

5)在所述后装预应力波纹管本体1两端头涂抹泡沫胶封堵6，避免后续工艺中对后装预应力波纹管外围进行混凝土浇筑时，混凝土渗入到后装预应力波纹管本体1内腔中。

6)在所述后装预应力波纹管外围浇筑混凝土，然后张拉所述预应力钢筋，最后在所述波纹管本体1内腔中灌浆。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等等，均应包含在本发明的保护范围之内。