一種包覆rpc防凍融板的橋梁水中墩結構的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種包覆RPC防凍融板的橋梁水中墩結構。水中墩由于水位變幅區凍融交替發生，易造成表面剝蝕。本實用新型自下而上依次為鉆孔樁、承臺和混凝土墩身，混凝土墩身下部包覆RPC預制板，由單板拼接封閉組成，底端與承臺的連接處的外側澆筑有防護混凝土塊，防護混凝土塊中預埋有封閉箍筋和三根環形鋼筋；RPC拼接單板端部的內棱設置有一道預埋角鋼，相鄰兩塊RPC拼接單板拼接后預留縫隙，通過在兩道預埋角鋼內側焊接連接鋼板完成拼接，縫隙內填充有密封膠。本實用新型采用RPC預制板作為水中橋墩防護隔離層，保護主體混凝土免受凍融破壞，解決嚴寒地區耐久性設計中關鍵的混凝土抗凍融問題，大幅節約投資，更為經濟合理。
【專利說明】一種包覆RPC防凍融板的橋梁水中墩結構
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于橋梁工程【技術領域】，具體涉及一種包覆RPC防凍融板的橋梁水中 墩結構。
【背景技術】
[0002] 我國的東北地區，冬季寒冷漫長，最冷月平均氣溫在-13. 5?-17. 5°C，極端最低 氣溫達-39. 5°C，屬于嚴寒地區，而且沿線水網發達、河流眾多，較大河流有萬泉河、凡河、 遼河、馬仲河、東遼河、新開河、伊通河、飲馬河、第二松花江、拉林河、運梁河等，均屬常年有 水河流，不同季節間水位變幅明顯，東北某鐵路跨越上述河流橋梁有二十余座，水中橋墩較 多，根據分析判斷及實際調查，在水位變幅區由于凍融交替發生，極易造成混凝土表面剝 蝕。根據既有線橋涵工程的調查及沿線公務部門反映，存在明顯的混凝土凍融破壞問題，這 不僅會增加使用過程中的維護整修費用，必要時需進行工程整治，不但影響工程的正常使 用，而且會過早結束結構的使用年限，造成嚴重的資源浪費，因此，混凝土抗凍融耐久性成 為必須解決的問題。
[0003] 現有的方法有兩種：
[0004] 1、增加混凝土添加劑
[0005] 在混凝土中摻入特殊研制的添加劑，通過提高混凝土的致密性以期達到抗凍融效 果，但在一些有此類要求的工程中的實際應用效果并不理想。這種類型的添加劑往往需要 增加水泥用量，如施工中攪拌不均，易使混凝土產生裂紋，反而影響混凝土的耐久性。
[0006] 2、外包鋼板
[0007] 在有些寒冷地區采用了外包鋼板的方法，施工簡便，對鋼板也采取了一定的防繡 措施，但仍存在工程投資較大，而且鋼板易銹蝕影響其外觀及耐久性，實際實施效果不理 想，需要新的思路、新方法解決存在問題。
【發明內容】
[0008] 本實用新型的目的是提供一種包覆RPC防凍融板的橋梁水中墩結構，有效保護橋 梁水中墩主體混凝土免受凍融破壞。
[0009] 本實用新型所采用的技術方案是：
[0010] 包覆RPC防凍融板的橋梁水中墩結構，自下而上依次為鉆孔樁、承臺和混凝土墩 身，其特征在于：
[0011] 混凝土墩身下部環周包覆RPC預制板，RPC預制板由若干平板形的RPC拼接單板 和弧板形的RPC拼接單板拼接封閉組成；
[0012] RPC預制板底端與承臺的連接處的外側，環周澆筑截面呈直角三角形的防護混凝 土塊，防護混凝土塊中預埋有封閉箍筋和三根環形鋼筋，環形鋼筋布置在封閉箍筋的角點 位置。
[0013] RPC拼接單板的厚度為4cm，外側光滑，內側拉毛，底端沉入承臺頂面下2cm。
[0014] RPC拼接單板端部的內棱設置有一道預埋角鋼，相鄰兩塊RPC拼接單板拼接后預 留縫隙，通過在兩道預埋角鋼內側焊接連接鋼板完成拼接，縫隙內填充有密封膠。
[0015] 兩道預埋角鋼之間的角鋼縫隙寬度為2cm ;
[0016] 相鄰兩塊RPC拼接單板的縫隙寬度為1cm。
[0017] 兩道預埋角鋼兩側設置有伸入RPC拼接單板的預埋鋼筋，呈直線，且端部彎回。
[0018] 兩道預埋角鋼總布置寬度大于連接鋼板的寬度，連接鋼板端部與兩道預埋角鋼焊 接后形成角焊縫。
[0019] 本實用新型具有以下優點：
[0020] 本實用新型針對環境采用抗凍融性能良好RPC(Reactive Powder Concrete,活性 粉末混凝土）板作為水中橋墩防護隔離層，利用該材料的超高抗滲性與抗凍融性能，以保護 主體混凝土免受凍融破壞，解決嚴寒地區耐久性設計中關鍵的混凝土抗凍融問題。
[0021] 另外，一個實體墩采用外包RPC板比采用耐候鋼板節約2. 1萬元，全線共有約130 個橋墩需要進行防凍融設計，因此全線采用外包RPC板可節約投資數百萬元，比采用外包 耐候鋼方案更經濟，而且不會銹蝕耐久性更好，顏色與混凝土相近，外觀效果更佳，最為重 要的是RPC板比外包鋼板耐久性更好，可以在工程整個生命周期內起到保護作用，所的方 法比現有技術更為經濟合理。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0022] 圖1為本實用新型立面圖。
[0023] 圖2為圖1中B處大樣圖。
[0024] 圖3為I-Ι截面圖。
[0025] 圖4為圖3中A處大樣圖。
[0026] 圖5為弧板形RPC拼接單板主視圖。
[0027] 圖6為弧板形RPC拼接單板俯視圖。
[0028] 圖7為平板形RPC拼接單板主視圖。
[0029] 圖8為平板形RPC拼接單板俯視圖。
[0030] 圖中，1-承臺，2-RPC預制板，3-混凝土墩身，4-封閉箍筋，5-環形鋼筋，6-防護混 凝土塊，7-預埋鋼筋，8-密封膠，9-預埋角鋼，10-角焊縫，11-連接鋼板。
【具體實施方式】
[0031] 下面結合【具體實施方式】對本實用新型進行詳細的說明。
[0032] 本實用新型所涉及的包覆RPC防凍融板的橋梁水中墩結構，如圖1所示，自下而上 依次為鉆孔樁、承臺1和混凝土墩身3,混凝土墩身3下部環周包覆RPC預制板2, RPC預制 板2由若干平板形的RPC拼接單板和弧板形的RPC拼接單板拼接封閉組成。如圖3所示，混 凝土墩身3兩側外壁為弧形壁，選用弧板形的RPC拼接單板，可每隔30°設置一塊；中部外 壁為直壁，選用平板形的RPC拼接單板。RPC拼接單板的厚度為4cm，外側光滑，內側拉毛， 底端沉入承臺1頂面下2cm。
[0033] RPC預制板2底端與承臺1的連接處的外側，環周澆筑截面呈直角三角形的防護混 凝土塊6,防護混凝土塊6中預埋有封閉箍筋4和三根環形鋼筋5,環形鋼筋5布置在封閉 箍筋4的角點位置。
[0034] RPC拼接單板端部的內棱設置有一道預埋角鋼9,相鄰兩塊RPC拼接單板拼接后預 留縫隙，通過在兩道預埋角鋼9內側焊接連接鋼板11完成拼接，縫隙內填充有密封膠8,選 用雙組份聚硫建筑密封膠HF-3。兩道預埋角鋼9兩側設置有伸入RPC拼接單板的預埋鋼 筋7,呈直線，且端部彎回。兩道預埋角鋼9之間的角鋼縫隙寬度為2cm，相鄰兩塊RPC拼接 單板的縫隙寬度為lcm。兩道預埋角鋼9總布置寬度大于連接鋼板11的寬度，連接鋼板11 端部與兩道預埋角鋼9焊接后形成角焊縫10。
[0035] 具體施工步驟如下：
[0036] 步驟一：現場施做鉆孔樁及承臺1后，在承臺1頂面施做混凝土墩身3的鋼模板；
[0037] 步驟二：在工廠預制RPC拼接單板，于RPC拼接單板端部的內棱預制一道預埋角鋼 9,預埋角鋼9內側預制一根端部彎曲的預埋鋼筋7 ;
[0038] 步驟三：把預制好的RPC拼接單板運至現場，置于鋼模板內壁，在相鄰兩塊RPC拼 接單板的兩道預埋角鋼9上焊接一塊連接鋼板11，完成連接拼裝；
[0039] 步驟四：在鋼模板內澆筑混凝土，施做混凝土墩身3 ;
[0040] 步驟五：待混凝土墩身3成型達到強度后，拆除鋼模板，露出RPC預制板2,在相鄰 兩塊RPC拼接單板之間的縫隙和角鋼縫隙內填充密封膠8 ;
[0041] 步驟六：于RPC預制板2底端與承臺1的連接處的外側，環周澆筑截面呈直角三角 形的防護混凝土塊6,防護混凝土塊6中預埋封閉箍筋4和三根環形鋼筋5。
[0042] RPC (Reactive Powder Concrete)是活性粉末混凝土的簡稱，它是繼高強、高性能 混凝土之后開發出的超高強度、高韌性、高耐久、體積穩定性良好的水泥基材料。RPC材料內 部結構致密、缺陷少，根據加拿大的試驗資料，300次快速凍融循環后材料強度沒有損失，50 次含冰鹽凍融循環后重量損失率平均低于8g/m2,幾乎可以忽略不計。在常規混凝土的抗凍 融性能很難達到理想的狀態情況下，利用該材料的超高抗滲性與抗凍融性能，提出外包RPC 保護板提高水中墩主體混凝土抗凍融性能的新方法。
[0043] 在外包范圍相同的情況下，采用4cm厚RPC板與1cm鋼板比較如下：
[0044]
【權利要求】
1. 一種包覆RPC防凍融板的橋梁水中墩結構，自下而上依次為鉆孔樁、承臺（1)和混凝 土墩身（3)，其特征在于： 混凝土墩身（3)下部環周包覆RPC預制板（2)，RPC預制板（2)由若干平板形的RPC拼 接單板和弧板形的RPC拼接單板拼接封閉組成； RPC預制板（2)底端與承臺（1)的連接處的外側，環周澆筑截面呈直角三角形的防護混 凝土塊（6)，防護混凝土塊（6)中預埋有封閉箍筋（4)和三根環形鋼筋（5)，環形鋼筋（5)布 置在封閉箍筋（4)的角點位置。
2. 根據權利要求1所述的一種包覆RPC防凍融板的橋梁水中墩結構，其特征在于： RPC拼接單板的厚度為4cm，外側光滑，內側拉毛，底端沉入承臺（1)頂面下2cm。
3. 根據權利要求2所述的一種包覆RPC防凍融板的橋梁水中墩結構，其特征在于： RPC拼接單板端部的內棱設置有一道預埋角鋼（9)，相鄰兩塊RPC拼接單板拼接后預 留縫隙，通過在兩道預埋角鋼（9)內側焊接連接鋼板（11)完成拼接，縫隙內填充有密封膠 (8)。
4. 根據權利要求3所述的一種包覆RPC防凍融板的橋梁水中墩結構，其特征在于： 兩道預埋角鋼（9)之間的角鋼縫隙寬度為2cm ; 相鄰兩塊RPC拼接單板的縫隙寬度為lcm。
5. 根據權利要求4所述的一種包覆RPC防凍融板的橋梁水中墩結構，其特征在于： 兩道預埋角鋼（9)兩側設置有伸入RPC拼接單板的預埋鋼筋（7)，呈直線，且端部彎回。
6. 根據權利要求5所述的一種包覆RPC防凍融板的橋梁水中墩結構，其特征在于： 兩道預埋角鋼（9)總布置寬度大于連接鋼板（11)的寬度，連接鋼板（11)端部與兩道預 埋角鋼（9)焊接后形成角焊縫（10)。
【文檔編號】E01D19/02GK204112211SQ201420348745
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年6月27日 優先權日:2014年6月27日
【發明者】劉彥明, 李承根, 徐振中, 陳應陶, 吳少海, 屈建增, 陳勇, 劉琛, 許云生 申請人:中鐵第一勘察設計院集團有限公司