一種采用充氣內(nèi)模和自密實(shí)混凝土加固涵洞的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于涵洞加固技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用充氣內(nèi)模和自密實(shí)混凝土加固涵洞的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]涵洞是橫穿并埋設(shè)在路堤中供排泄洪水、灌溉或作為通道的小型構(gòu)筑物。在公路工程中涵洞工程數(shù)量較大，約占公路橋涵總數(shù)的50%以上。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在平原地區(qū)，每公里有3?5道涵洞;在山嶺重丘區(qū)，每公里平均有6?8道涵洞。其中，蓋板涵和拱涵是常見的涵洞結(jié)構(gòu)型式。
[0003]隨著涵洞運(yùn)營年限的增加，在環(huán)境、荷載作用，以及地基變形等原因，一些鋼筋混凝土蓋板涵出現(xiàn)了涵臺(tái)斷裂、混凝土剝落、麻面，鋼筋混凝土蓋板撓曲變形、混凝土開裂、露筋等病害。拱涵的涵臺(tái)和拱圈也會(huì)發(fā)生不同程度的風(fēng)化和剝落。許多涵洞變形縫脫開距離較大，填塞材料失粘脫落，進(jìn)而導(dǎo)致涵洞滲漏和沖蝕病害，影響到涵洞的正常使用和長期性能。病害較為嚴(yán)重的涵洞，已經(jīng)進(jìn)一步影響到路基的承載力和路面使用性能，需要及時(shí)采取措施進(jìn)行修復(fù)和加固。
[0004]對(duì)于因地基承載力不足造成的涵洞結(jié)構(gòu)病害，往往采取注漿等技術(shù)措施進(jìn)行加固。對(duì)于因承重構(gòu)件承載能力不足造成的涵洞結(jié)構(gòu)病害，可以采用增大結(jié)構(gòu)斷面尺寸(例如，增加涵臺(tái)厚度、蓋板涵鋼筋混凝土蓋板厚度和拱涵拱圈厚度)和在涵內(nèi)設(shè)置支撐構(gòu)件等措施進(jìn)行加固；也可以通過更換或補(bǔ)強(qiáng)破損構(gòu)件(例如，更換或補(bǔ)強(qiáng)鋼筋混凝土蓋板)或減小涵頂荷載(例如，用輕質(zhì)材料或模量較小的材料置換部分涵頂填土)等方法進(jìn)行修復(fù)。大多數(shù)公路涵洞凈空或凈跨徑在1.5m左右，對(duì)于這些凈空較小的涵洞，采用上述增大結(jié)構(gòu)斷面尺寸或在涵內(nèi)設(shè)置支撐構(gòu)件等措施進(jìn)行加固，由于涵洞內(nèi)空間有限，施工作業(yè)難度較大，支模和拆模較為困難。由于混凝土補(bǔ)強(qiáng)層厚度較薄，在模板內(nèi)澆筑普通混凝土，難以達(dá)到預(yù)期的密實(shí)狀態(tài)。但是，如果采用開挖路基路面更換或補(bǔ)強(qiáng)破損構(gòu)件方案，對(duì)于交通繁忙路段可能會(huì)影響道路正常通行，有時(shí)還需要修筑臨時(shí)通行便道;而對(duì)于涵頂填土高度較大的涵洞，如果開挖涵頂和涵側(cè)路基，施工難度較大。因此，對(duì)于這些工況，只能在涵洞內(nèi)采取技術(shù)措施對(duì)涵洞進(jìn)行修復(fù)加固。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種采用充氣內(nèi)模和自密實(shí)混凝土加固涵洞的方法。該涵洞加固方法采用具有高流動(dòng)性的自密實(shí)混凝土構(gòu)成具有一定承載能力、且均勻密實(shí)的混凝土補(bǔ)強(qiáng)層作為既有涵洞的增強(qiáng)體，混凝土補(bǔ)強(qiáng)層與涵洞結(jié)構(gòu)共同承受荷載作用，協(xié)同工作，有效地提高了既有結(jié)構(gòu)的承載力。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種采用充氣內(nèi)模和自密實(shí)混凝土加固涵洞的方法，其特征在于，包括以下步驟:
[0007]步驟一、安裝定位裝置:沿涵洞縱向布設(shè)多個(gè)用于定位充氣內(nèi)模的定位裝置；
[0008]步驟二、安裝充氣內(nèi)模:將未充氣的充氣內(nèi)模移至涵洞內(nèi)，使所述充氣內(nèi)模依次穿過多個(gè)所述定位裝置，然后對(duì)充氣內(nèi)模充氣并使所述充氣內(nèi)模的兩端均伸出涵洞洞口，所述充氣內(nèi)模與涵洞側(cè)壁之間形成環(huán)形空腔；
[0009]步驟三、封堵環(huán)形空腔:在涵洞進(jìn)水口設(shè)置用于封堵所述環(huán)形空腔一端的第一封堵裝置，在涵洞出水口另一端設(shè)置用于封堵所述環(huán)形空腔另一端的第二封堵裝置，所述第一封堵裝置和第二封堵裝置上均預(yù)留有排氣孔；
[0010]步驟四、向所述環(huán)形空腔內(nèi)灌注自密實(shí)混凝土形成混凝土補(bǔ)強(qiáng)層；
[0011]步驟五、拆除充氣內(nèi)模。
[0012]上述的一種采用充氣內(nèi)模和自密實(shí)混凝土加固涵洞的方法，其特征在于:所述定位裝置包括呈倒U形的鋼帶，所述鋼帶的兩端均通過螺栓固定在涵洞的底部。
[0013]上述的一種采用充氣內(nèi)模和自密實(shí)混凝土加固涵洞的方法，其特征在于:步驟二之前，在涵洞變形縫處設(shè)置止水帶和伸入所述涵洞變形縫內(nèi)的隔離板，所述止水帶位于所述涵洞變形縫與隔離板之間。
[0014]上述的一種采用充氣內(nèi)模和自密實(shí)混凝土加固涵洞的方法，其特征在于:步驟五之后，在所述混凝土補(bǔ)強(qiáng)層上與所述隔離板相對(duì)應(yīng)的位置切割預(yù)裂變形縫，所述預(yù)裂變形縫的深度小于所述混凝土補(bǔ)強(qiáng)層的厚度，所述隔離板為木質(zhì)隔離板。
[0015]上述的一種采用充氣內(nèi)模和自密實(shí)混凝土加固涵洞的方法，其特征在于:步驟四之前，在所述第一封堵裝置的外側(cè)面和第二封堵裝置的外側(cè)面上均設(shè)置有止?jié){帶。
[0016]上述的一種采用充氣內(nèi)模和自密實(shí)混凝土加固涵洞的方法，其特征在于:所述第一封堵裝置和第二封堵裝置均為由漿砌片石砌筑而成的封堵墻。
[0017]上述的一種采用充氣內(nèi)模和自密實(shí)混凝土加固涵洞的方法，其特征在于:所述第一封堵裝置和第二封堵裝置均為環(huán)狀封堵氣囊，在所述環(huán)狀封堵氣囊的外側(cè)設(shè)置抗滑擋板。
[0018]上述的一種采用充氣內(nèi)模和自密實(shí)混凝土加固涵洞的方法，其特征在于:步驟二中，在所述充氣內(nèi)模上包裹有保護(hù)層。
[0019]上述的一種采用充氣內(nèi)模和自密實(shí)混凝土加固涵洞的方法，其特征在于:步驟五中向環(huán)形空腔內(nèi)灌注自密實(shí)混凝土?xí)r，將灌料導(dǎo)管從預(yù)先豎直開設(shè)在涵洞頂部路基填土上的灌料孔伸入所述環(huán)形空腔，然后在灌料導(dǎo)管的上端設(shè)置漏斗。
[0020]上述的一種采用充氣內(nèi)模和自密實(shí)混凝土加固涵洞的方法，其特征在于:步驟五中向環(huán)形空腔內(nèi)灌注自密實(shí)混凝土?xí)r，將輸料管從第一封堵裝置上的輸漿孔伸出并與設(shè)置在涵洞頂部路基填土上用于盛裝自密實(shí)混凝土的容器相連接。
[0021 ]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0022]1、本發(fā)明通過灌注自密實(shí)混凝土形成混凝土補(bǔ)強(qiáng)層，由于自密實(shí)混凝土具有較好的流動(dòng)性和填充狹小空間的能力，在涵洞側(cè)壁與充氣內(nèi)模之間的狹小環(huán)狀空間澆筑自密實(shí)混凝土，可以保證混凝土的填筑質(zhì)量，有效的避免混凝土補(bǔ)強(qiáng)層中出現(xiàn)空洞。
[0023]2、本發(fā)明通過設(shè)置充氣內(nèi)模，充氣內(nèi)模能夠與涵洞側(cè)壁快速形成環(huán)形空腔，方便了混凝土補(bǔ)強(qiáng)層的澆筑成型，并且在混凝土補(bǔ)強(qiáng)層成型后，能夠?qū)崿F(xiàn)快速拆卸，非常適宜于空間狹小的涵洞。
[0024]3、本發(fā)明通過設(shè)置定位裝置，能夠有效避免在澆筑自密實(shí)混凝土?xí)r，充氣內(nèi)模發(fā)生上浮現(xiàn)象，進(jìn)而確保了環(huán)形空腔的形狀不發(fā)生變化。
[0025]4、本發(fā)明施工過程主要在涵洞內(nèi)部及路基兩側(cè)進(jìn)行，對(duì)現(xiàn)有交通影響較小，并避免了修筑便道、開挖路基等繁瑣施工過程。
[0026]5、本發(fā)明充氣內(nèi)模的安裝和拆除方便，提高了施工效率;充氣內(nèi)?？裳h(huán)利用，降低了維修加固費(fèi)用。
[0027]下面通過附圖和實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的方法流程圖。
[0029]圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中充氣內(nèi)模、定位裝置、第一封堵裝置和第二封堵裝置的位置關(guān)系不意圖。
[0030]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中止水帶、隔離板和涵洞變形縫的位置關(guān)系示意圖。
[0031]圖4為本發(fā)明實(shí)施例1中止?jié){帶與充氣內(nèi)模的位置關(guān)系示意圖。
[0032]圖5為本發(fā)明實(shí)施例1中向環(huán)形空腔內(nèi)灌注自密實(shí)混凝土的使用狀態(tài)參考圖。
[0033]圖6為本發(fā)明實(shí)施例2中止水帶、隔離板、涵洞變形縫和預(yù)裂變形縫的位置關(guān)系示意圖。
[0034]圖7為本發(fā)明實(shí)施例2中止?jié){帶與充氣內(nèi)模的位置關(guān)系示意圖。
[0035]圖8為本發(fā)明實(shí)施例2中向環(huán)形空腔內(nèi)灌注自密實(shí)混凝土的使用狀態(tài)參考圖。
[0036]附圖標(biāo)記說明:
[0037]I一充氣內(nèi)模；2—定位裝置；2_1—鋼帶；
[0038]2-2—螺栓；3—第一封堵裝置；4 一第二封堵裝置；
[0039]5一混凝土補(bǔ)強(qiáng)層；6—止水帶；7—隔尚板；
[0040]8—涵洞變形縫；9 一預(yù)裂變形縫； 10—涵側(cè)路基填土；
[0041]11—涵洞側(cè)壁；12—止?jié){帶；13—環(huán)形空腔；
[0042]14 一涵洞頂部路基填土； 15—漏斗；16—灌料孔；
[0043]17 一灌料導(dǎo)管；18 一輸料管；19 一排氣管。
【具體實(shí)施方式】
[0044]實(shí)施例1
[0045]如圖1和圖2所示的一種采用充氣內(nèi)模和自密實(shí)混凝土加固涵洞的方法，包括以下步驟:
[0046]步驟一、安裝定位裝置2:沿涵洞縱向布設(shè)多個(gè)用于定位充氣內(nèi)模I的定位裝置2;
[0047]步驟二、安裝充氣內(nèi)模1:將未充氣的充氣內(nèi)模I移至涵洞內(nèi)，使所述充氣內(nèi)模I依次穿過多個(gè)所述定位裝置2，然后對(duì)充氣內(nèi)模I充氣并使所述充氣內(nèi)模I的兩端均伸出涵洞洞口，所述充氣內(nèi)模I與涵洞側(cè)壁11之間形成環(huán)形空腔13;
[0048]步驟三、封堵環(huán)形空腔13:在涵洞進(jìn)水口設(shè)置用于封堵所述環(huán)形空腔13—端的第一封堵裝置3，在涵洞出水口另一端設(shè)置用于封堵所述環(huán)形空腔13另一端的第二封堵裝置4，所述第一封堵裝置3和第二封堵裝置4上均預(yù)留有排氣孔；；安裝完成后，將充氣內(nèi)模I充氣至額定壓強(qiáng)；
[0049]步驟四、向所述環(huán)形空腔13內(nèi)灌注自密實(shí)混凝土形成混凝土補(bǔ)強(qiáng)層5;
[0050]步驟五、拆除充氣內(nèi)模I。
[0051]本實(shí)施例中，該涵洞加固方法在使用時(shí)，通過