一種橋梁減跨的方法及專(zhuān)用橋梁減跨回填材料的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及路橋技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種橋梁減跨的方法及專(zhuān)用橋梁減跨回填材 料。
【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)跨越道路的跨線橋較高時(shí)，常規(guī)工法為解決橋臺(tái)臺(tái)背前錐坡放坡長(zhǎng)度問(wèn)題，橋 跨數(shù)量和長(zhǎng)度通常以兩個(gè)臺(tái)前錐坡坡腳凈距為設(shè)計(jì)控制依據(jù)，其結(jié)果是橋梁總長(zhǎng)往往遠(yuǎn)大 于所跨道路要求寬度，本來(lái)1跨橋可解決的跨路問(wèn)題需要至少3跨來(lái)解決，如采用薄壁式橋 臺(tái)，由于臺(tái)后填土高，土壓力大，橋臺(tái)存在質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)；為了抵抗土壓力，勢(shì)必大幅提高薄壁橋 臺(tái)粧基及臺(tái)身造價(jià)。
[0003] 常規(guī)公路橋頭及伸縮縫(橋頭引道）處的差異沉降或伸縮縫破壞而使路面縱坡出 現(xiàn)臺(tái)階引起車(chē)輛通過(guò)時(shí)產(chǎn)生跳躍，其原理是路面在臺(tái)背回填處出現(xiàn)不同程度的沉降斷裂 (沉降值一般為10~30cm，有的甚至超過(guò)60cm)，使車(chē)輛通過(guò)時(shí)產(chǎn)生跳躍和沖擊，從而對(duì)橋 涵和路面造成附加的沖擊荷載，使司機(jī)和乘客感到顛簸不適，甚至造成車(chē)輛大幅度減速，嚴(yán) 重的可導(dǎo)致交通事故（特別是車(chē)輛機(jī)械事故）。因此，傳統(tǒng)的橋頭回填土層已引起橋頭跳車(chē) 問(wèn)題，且橋頭跳車(chē)已成為公路的工程質(zhì)量和造價(jià)的重要影響因素。橋頭跳車(chē)問(wèn)題一直是困 擾市政管理工程技術(shù)人員的難題之一。解決橋頭跳車(chē)的問(wèn)題，是市政設(shè)施管理部門(mén)的重要 任務(wù)。
[0004] 引起橋頭跳車(chē)的主要原因有不均勻沉降、剛度突變和車(chē)速與車(chē)輛本身的抗振性能 等。就城市道路路況而言，主要是柔性道路與剛性結(jié)構(gòu)物之間的連接處發(fā)生不均勻沉降，產(chǎn) 生錯(cuò)臺(tái)所致。橋梁與路基、路面的組成材料、剛度、強(qiáng)度、脹縮性等存在差異，且橋頭連接處 受力時(shí)易形成集中應(yīng)力。在車(chē)輛荷載、結(jié)構(gòu)自重、自然因素作用下，橋梁與道路同時(shí)發(fā)生沉 降，但兩者的沉降量有很大差異，道路的沉降量遠(yuǎn)大于橋梁的沉降量，形成錯(cuò)臺(tái)，導(dǎo)致行車(chē) 時(shí)發(fā)生橋頭跳車(chē)。究其最基本原因便是橋臺(tái)背回填問(wèn)題，這是目前的建筑領(lǐng)域的技術(shù)難題 之一，只能利用嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，對(duì)橋臺(tái)背回填時(shí)的每個(gè)問(wèn)題認(rèn)真處理以及后期的巨大維 護(hù)費(fèi)用才能減輕橋頭跳車(chē)的問(wèn)題。
[0005] 近年來(lái)，我國(guó)基礎(chǔ)建設(shè)速度非?？炜欤昃陆ǖ缆?、橋梁10萬(wàn)公里。每個(gè)橋梁都 增加2跨，橋梁建設(shè)投資規(guī)模大，年均新建道路、橋梁投資2~3萬(wàn)億元。其中對(duì)于橋梁建 設(shè)需要填方的地方有路橋結(jié)合部的橋臺(tái)背、主橋與引橋間搭板下軟連接等部位，現(xiàn)有技術(shù) 常規(guī)采用低壓縮比的土(如碎石土或石渣土）來(lái)進(jìn)行填筑。常規(guī)施工工藝為施工時(shí)，每填筑 20~50cm土需進(jìn)行碾壓、夯實(shí)；密實(shí)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后，再進(jìn)行下一層填筑、碾壓、夯實(shí)；填 筑達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)高后，需經(jīng)過(guò)半年或一年以上的工后沉降期；再進(jìn)行路面結(jié)構(gòu)層鋪設(shè)。整個(gè)工 作流程必須一絲不茍，選料必須合適，工期花費(fèi)較長(zhǎng)，后期維護(hù)較多，但是仍然解決不了橋 頭跳車(chē)的問(wèn)題，只能減輕不能根治。
[0006] 可以說(shuō)橋梁維護(hù)的70%的維修費(fèi)用是花費(fèi)在橋頭跳車(chē)的修補(bǔ)上，但是目前對(duì)于橋 臺(tái)背回填仍采用傳統(tǒng)的工藝，僅僅是提高地基的承載力，不但很難從根本上解決問(wèn)題，還存 在工期過(guò)長(zhǎng)、經(jīng)濟(jì)性不強(qiáng)等問(wèn)題。針對(duì)橋臺(tái)背部位填筑材料出現(xiàn)的一系列問(wèn)題，需要從全新 的角度找到解決的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明所要解決的問(wèn)題是提供一種橋梁減跨的方法及專(zhuān)用橋梁減跨回填材料。
[0008] -種專(zhuān)用橋梁減跨回填材料，包含如下重量份的組成材料：水泥：150~400份，混 合材料：20~120份，水：50~200份，調(diào)節(jié)劑：15~50份，發(fā)泡劑：5~15份，微沫劑：2~ 10份，防水劑：5~10份。
[0009] 進(jìn)一步的，所述混合材料包括粒化高爐礦渣、煤矸石、電石渣中的一種或多種。
[0010] 進(jìn)一步的，所述調(diào)節(jié)劑包括減水劑、膠粉、增強(qiáng)劑、穩(wěn)泡劑中的一種或多種。
[0011] 進(jìn)一步的，所述水泥采用PC42. 5水泥，所述微沫劑為將發(fā)泡劑與水進(jìn)行1:2000稀 釋?zhuān)⑼ㄟ^(guò)柱塞栗進(jìn)行微量發(fā)泡制得。
[0012] 進(jìn)一步的，發(fā)泡劑為椰油酸二乙醇酰胺和液態(tài)硅膠。
[0013] 進(jìn)一步的，所述防水劑包括無(wú)機(jī)鋁鹽防水劑、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅中的一種或多 種。
[0014] 上述橋梁減跨回填材料的制備方法，包括如下步驟： 1) 利用自動(dòng)化發(fā)泡水泥設(shè)備主機(jī)控制，通過(guò)變頻器控制水栗的抽水量、攪拌機(jī)的攪拌 速度和輸送機(jī)的輸送速度，通過(guò)管道向攪拌機(jī)內(nèi)加所述配比的水，同時(shí)，按所述配比向攪拌 機(jī)內(nèi)加入水泥、混合材料、穩(wěn)泡劑、減水劑、膠粉、增強(qiáng)劑和防水劑，通過(guò)攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，利 用變頻器控制攪拌速度，確保無(wú)水泥團(tuán)即可進(jìn)行澆筑施工，其中，水栗、攪拌機(jī)和輸送機(jī)的 輸入頻率均控制在50~70HZ范圍內(nèi)； 2) 利用自動(dòng)化發(fā)泡水泥設(shè)備主機(jī)控制，通過(guò)柱塞栗和空壓機(jī)將微沫劑制成泡沫； 3) 利用自動(dòng)化發(fā)泡水泥設(shè)備主機(jī)控制，啟動(dòng)抽漿程序，變頻器控制抽漿的速度，以控制 最終成品的容重； 4) 在自動(dòng)化發(fā)泡水泥設(shè)備主機(jī)控制下，按所述配比分別將步驟1)制備的漿料和步驟 2)制備的泡沫輸送到混合器內(nèi)均勻混合制得混合漿料； 5) 排設(shè)管道或利用栗車(chē)進(jìn)行輸送、澆注。
[0015] -種橋梁減跨的方法，包括如下步驟： 1)將預(yù)架橋梁下的坑面壓平處理后，在坑面的覆土層1和原狀土層上均開(kāi)挖有穩(wěn)定 溝2,根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙?jiān)诳用鎯?nèi)澆筑兩個(gè)薄壁橋臺(tái)4 ; 2) 通過(guò)吊機(jī)將橋梁安裝在兩個(gè)薄壁橋臺(tái)4上，在薄壁橋臺(tái)的兩側(cè)均設(shè)置外側(cè)模板，兩 個(gè)外側(cè)模板與覆土層面、原狀土層面形成回填區(qū)，回填區(qū)域通過(guò)間隔模板按照10~15米間 隔設(shè)置施工縫，通過(guò)澆筑設(shè)備將泡沫混凝土輸送至回填區(qū)域進(jìn)行澆筑； 3) 待回填區(qū)的泡沫混凝土凝固后，拆除外側(cè)模板，在橋梁和泡沫混凝土上鋪設(shè)路面。
[0016] 進(jìn)一步的，澆筑時(shí)采用分層澆筑，待下層泡沫混凝土具有初始強(qiáng)度后進(jìn)行上層澆 筑，時(shí)間間隔為12~24小時(shí)，每層高度在0. 3~I. 0米。
[0017] 進(jìn)一步的，待填筑材料的填筑高度至50~80厘米時(shí)，鋪設(shè)鋼絲網(wǎng)片，鋼絲網(wǎng)直徑 2. 5mm~3. 2mm，網(wǎng)格間距100mm。繼續(xù)澆筑，待距離新道路層底面50~80厘米處，再次鋪設(shè) 鋼絲網(wǎng)片，繼續(xù)澆筑至設(shè)計(jì)高度； 進(jìn)一步的，澆筑時(shí)需要根據(jù)場(chǎng)地要求，劃分澆筑區(qū)域，澆筑區(qū)域?yàn)?0米*10米，且澆筑 區(qū)域長(zhǎng)軸方向應(yīng)> 20m，最大澆筑面積< 400 m2,設(shè)置變形縫，變形縫縫寬2~3cm，采用聚 苯乙烯板或竹膠板。
[0018] 進(jìn)一步的，所述鋼絲網(wǎng)片3伸入穩(wěn)定溝2內(nèi)，混凝土和鋼絲網(wǎng)片伸入的穩(wěn)定溝內(nèi)， 能夠使混凝土整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，不會(huì)發(fā)生下滑側(cè)移等。
[0019] 進(jìn)一步的，所述鋼絲網(wǎng)片3的縱切面為T(mén)型結(jié)構(gòu)。
[0020] 本發(fā)明輕質(zhì)土利用PC42. 5水泥固結(jié)材料，使輕質(zhì)泡沫土在同等密度下提高強(qiáng)度， 進(jìn)而滿足承載力，同樣，在滿足同等強(qiáng)度下，可以大大降低產(chǎn)品的密度。添加減水劑，減水劑 分子中的憎水基團(tuán)定向吸附于水泥質(zhì)點(diǎn)表面，親水基團(tuán)指向水溶液，在水泥顆粒表面形成 單分子或多分子吸附膜，在電斥力作用下，使原來(lái)水泥加水后由于水泥顆粒間分子凝聚力 等多種因素而形成的絮凝結(jié)構(gòu)打開(kāi)，把被束縛在絮凝結(jié)構(gòu)中的游離水釋放出來(lái)，這就是由 減水劑分子吸附產(chǎn)生的分散作用。水泥加水后，水泥顆粒被水濕潤(rùn)，濕潤(rùn)愈好，在具有同樣 工作性能的情況下所需的拌和水量也就愈少，且水泥水化速度亦加快。本發(fā)明在澆筑過(guò)程 中的分層澆筑，為了減少施工時(shí)間需要縮短混凝土出現(xiàn)初始強(qiáng)度的時(shí)間，即需要每層的泡 沫混凝土可以較快擁有一定的強(qiáng)度來(lái)支撐下一層的澆筑，所以為了加快施工的進(jìn)度也可以 加入混凝土早強(qiáng)劑作為調(diào)節(jié)劑的一種，加速水泥水化速度，促進(jìn)混凝土早期強(qiáng)度的發(fā)展；既 具有早強(qiáng)功能，又具有一定減水增強(qiáng)功能，早強(qiáng)劑可以選擇氯鹽類(lèi)早強(qiáng)劑，效果最好，除提 高混凝土早期強(qiáng)度外，還有促凝、防凍效果，價(jià)低且使用方便。
[0021] 調(diào)節(jié)劑還包括膠粉，膠粉直徑保持在80目以上，添加在混凝土中能提高撕裂、疲 勞等性能，還具有很好的防水性，對(duì)于泡沫混凝土填充后的使用壽命有著很大的提高?；炷?土增強(qiáng)劑是最新一代滲透性硬化劑材料，可明顯提高混凝土基面的耐磨性、耐久性、抗壓強(qiáng) 度，一般可提高40%以上；混凝土增強(qiáng)劑反應(yīng)生成的堅(jiān)硬不溶物可填充堵塞混凝土中的毛 細(xì)孔，產(chǎn)生密實(shí)無(wú)孔表面層，能提高混凝土的抗?jié)B能力達(dá)35%以上；混凝土增強(qiáng)劑直接硬化 混凝土表層，形成的硬化層(不是附加涂層）遠(yuǎn)比其它硬化劑、涂料形成硬化層"外衣"更加 一體、永久、永久延長(zhǎng)地面使用壽命。穩(wěn)泡劑能夠控制氣泡液膜的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，使表面活性 劑分子在氣泡的液膜有秩序的分布，賦予泡沫良好的彈性和自修復(fù)能力，利于泡沫混凝土 的穩(wěn)定性。
[0022] 混合材料有高爐礦渣，是冶煉生鐵時(shí)從高爐中排出的一種廢渣。在高爐冶煉生 鐵時(shí)，從高爐加入的原料，除了鐵礦石和燃料（焦炭）外，還要加入助熔劑。當(dāng)爐溫達(dá)到 1400~1600°C時(shí)，助熔劑與鐵礦石發(fā)生高溫反應(yīng)生成生鐵和礦渣。高爐礦渣是由脈石、灰 分、助熔劑和其他不能進(jìn)入生鐵中的雜質(zhì)組成的，是一種易熔混合物。從化學(xué)成分來(lái)看，高 爐礦渣是屬于硅酸鹽質(zhì)材料。將高爐礦渣加工成碎石之后制備泡沫混凝土，可以改善水泥 的性能，調(diào)整強(qiáng)度等級(jí)，降低水化熱減少堿骨料反應(yīng)的發(fā)生