一种高强固结体结构及其施工方法技术

本发明专利技术提供了一种高强固结体结构及其施工方法，属于建筑材料技术领域，固结体结构由块石骨架以及高强混凝土分层施工制作而成，通过混凝土堆石结构和高强高性能水泥基材料的优势互补，使得固结体结构具有高承载力、低温升、稳定性好等特点。块石骨架按照“大石搭架，中石填空，小石楔缝”的排布规则进行构筑，能够进一步提高固结体结构内部的密实性；块石占比超过50%，保证结构稳定的前提下，进一步提高了固结体的强度；本发明专利技术先按一定规则构筑块石，再浇筑混凝土，施工的可操作性强，工序更加科学合理，且混凝土用量少，能够减少因为水化热产生质量问题的情况发生，同时节省成本。

【技术实现步骤摘要】
一种高强固结体结构及其施工方法
本专利技术属于建筑材料
，尤其涉及一种高强固结体结构及其施工方法。
技术介绍
高强混凝土作为一种新的建筑材料，具有抗压强度高、抗变形能力强、密度大、孔隙率低等优越特性。目前的施工项目中，通常将高强混凝土与大体积混凝土施工工艺相结合，广泛应用于高层建筑结构、大坝、水闸、大跨度桥梁结构以及某些特种结构中，因而存在水泥用量高、温控困难、综合成本高等问题。堆石混凝土相对于传统混凝土，具有综合成本低廉、资源广泛、低水化热及稳定性好等特点。因而，如何更好地将堆石混凝土与高强混凝土、大体积混凝土等施工工艺相结合，制备一种更加高强度、低温升、低成本的固结体结构，成为目前亟需解决的问题之一。
技术实现思路
针对现有技术中存在不足，本专利技术提供了一种高强固结体结构及其施工方法，利用块石骨架和高强混凝土分层施工构造固结体，具有高强度、低温升、稳定性好、综合成本低的优点。本专利技术是通过以下技术手段实现上述技术目的的。一种高强固结体结构的施工方法，包括如下步骤：S1：在施工区域，按照图纸对施工构件进行定位放线；S2：浇筑混凝土垫层；S3：根据定位轴线组装模板，并进行拉结加固，校刻模板，保证模板横平竖直；S4：利用挖掘机将块石分堆摆放，并按照粒径大小分为小石、中石、大石，剔除不合格的块石材料；S5：利用高压水枪将挑选后的块石冲洗干净，分批吊运至施工区域；S6：按照“大石搭架，中石填空，小石楔缝”的排布规则构筑块石骨架：首先在混凝土垫层上构筑大石，形成基本块石骨架，接着用中石填充大石间的空隙，调节大石斜置角度，填补孔洞，然后用小石调节缝宽，调整小石倾斜角度，镶嵌块石间的间隙；块石构筑时，采用挖掘机、塔吊机具配合人工进行构筑，保证每层中的块石体积率不小于50％；构筑大石的过程中，遵循“大头朝下小头朝上、取斜不取正、相连不间断、靠近不贴面、相嵌不通缝”的原则，具体要求如下：每层中的大石的数量占该层中块石总量的以上；构筑大石时应保证大石体积大的一端朝下，体积小的一端朝上，大石上面积最大的一侧斜面与结构法线之间斜交角度不小于10°；相邻大石之间有接触点位，且间隙不大于30mm；相邻大石的两个平面之间间隙不小于30mm，紧贴面积不大于大石上面积最小的一侧平面面积的；不存在明显整齐的分界和通缝，相邻大石交错高度不小于大石粒径的；S7：采用泵送方式，在构筑好的块石骨架上浇筑指标符合要求的高强混凝土，使其与块石骨架形成致密整体，并且保证浇筑高度不超过该层块石骨架中处于中等高度的块石的顶部，确保不留水平施工通缝；对于被高强混凝土淹没的块石，在高强混凝土凝固前通过人工抛石来进行进一步调整；S8：重复步骤S2至S7，继续浇筑混凝土垫层，并在该混凝土垫层上继续构筑下一层块石骨架、浇筑高强混凝土，直至满足实际施工所需的固结体尺寸要求；S9：最后一层高强混凝土浇筑完成后1～2h，用无纺布覆盖在固结体表面并进行洒水养护，待固结体达到拆模强度要求且表面满足后续防水施工要求后，拆除模板；S10：拆模后继续对固结体进行养护，养护时间不少于14h。进一步地，每层中的所述块石的构筑高度均不超过1m，每层中的高强混凝土施工厚度均不超过90cm，每层中的混凝土垫层厚度均为10cm。进一步地，所述S7中使用的高强混凝土的坍落扩展度为600～700mm，扩展时间为5～20s，坍落扩展度与J环扩展度差值小于等于25mm，离析率小于等于15。进一步地，所述块石骨架中的块石的饱和抗压强度大于高强混凝土的抗压强度要求，块石粒径的尺寸范围为200～700mm。进一步地，所述S4中，小石粒径尺寸为200～300mm，中石粒径尺寸为300～500mm，大石粒径尺寸为500～700mm。进一步地，所述块石粒径的计算方式为：采用钢卷尺测量块石的长、宽、高三边尺寸，然后按照长方体体积的计算方式计算出块石体积，并按照体积等效原则，将块石（3）体积等效换算成球体直径，即为块石粒径。进一步地，所述S7中，采用泵送方式进行高强混凝土浇筑时，高强混凝土最大自由下落高度不超过2m，最大水平流动距离不超过7m。进一步地，所述施工方法中，第一层块石骨架构筑到位后进行模板加固，第一层与第二层同时立模，立模结束后进行块石构筑；起弧段按照先进行模板固定再进行块石构筑的原则分层施工，拱顶平缓段按照先进行块石构筑，在高强混凝土浇筑时进行模板加固的原则施工。进一步地，每层中的所述块石骨架摆放到位后，对模板进行拉杆焊接，固定和调节模板的垂直度，并且使得模板满足下一层块石构筑要求；起弧段按照先进行拉杆焊接固定模板，后进行块石构筑的原则施工，拱顶平缓段按照先将固定拉杆焊接到位，后进行块石构筑，最后进行模板加固的原则施工。利用上述的高强固结体结构的施工方法制备的固结体结构。本专利技术具有如下有益效果：本专利技术将传统混凝土堆石结构与高性能水泥基材料相结合，优势互补，提供了一种强度高、稳定性好、便于施工的固结体结构。与传统方法制作的大体积混凝土结构相比，本专利技术所提供的固结体结构中，块石占比超过50%，在保证结构稳定的前提下，进一步提高了固结体结构的强度；同时可减少混凝土用量，降低混凝土水化热，减少因为水化热产生质量问题的情况发生，同时节省成本。另外，本专利技术采用先按一定规则构筑块石，再浇筑专用高强混凝土的施工方法，施工的可操作性强，工序更加科学合理，能够有效改善固结体外观质量，减少缺陷。附图说明图1为本专利技术所述固结体内部结构示意图；图2为本专利技术所述大石构筑示意图，图2（a）为大石按照取斜不取正原则构筑示意图，图2（b）为大石按照相连不间断原则构筑示意图，图2（c）为大石按照靠近不贴面原则构筑示意图，图2（d）为大石按照相嵌不通缝原则构筑示意图。图中：1-固结体；2-高强混凝土；3-块石；4-大石。具体实施方式下面结合附图以及具体实施例对本专利技术作进一步的说明，但本专利技术的保护范围并不限于此。如图1所示，本专利技术所述的高强固结体结构包括由若干块石3构筑成的块石骨架、浇筑于块石骨架上的专用高强混凝土2。块石骨架中的块石3的饱和抗压强度大于高强混凝土2的抗压强度要求，块石3体积占比大于等于固结体1结构体积的50％；块石3粒径的尺寸范围为200～700mm，便于机械运输。高强混凝土2具有高流动性、高穿透性等特性，且易于制取；高强混凝土2的指标要求如下表1所示：表1高强混凝土指标要求本专利技术所述高强固结体1结构的制备方法，采用分层浇筑施工法，每层中的块石3构筑高度均不超过1m，高强混凝土2施工厚度均不超过90cm，同时预留10cm接茬，浇筑混凝土垫层，以保证相邻层之间结合紧密，具体施工过程如下：S1：在施工区域，按照图纸对施工构件进行定位放线；S2：浇筑10cm厚的C25混凝土垫层；S3：根据定位轴线组装模本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高强固结体结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1：在施工区域，按照图纸对施工构件进行定位放线；/nS2：浇筑混凝土垫层；/nS3：根据定位轴线组装模板，并进行拉结加固，校刻模板，保证模板横平竖直；/nS4：利用挖掘机将块石（3）分堆摆放，并按照粒径大小分为小石、中石、大石，剔除不合格的块石（3）材料；/nS5：利用高压水枪将挑选后的块石（3）冲洗干净，分批吊运至施工区域；/nS6：按照“大石搭架，中石填空，小石楔缝”的排布规则构筑块石骨架：首先在混凝土垫层上构筑大石（4），形成基本块石骨架，接着用中石填充大石（4）间的空隙，调节大石（4）斜置角度，填补孔洞，然后用小石调节缝宽，调整小石倾斜角度，镶嵌块石（3）间的间隙；/n块石（3）构筑时，采用挖掘机、塔吊机具配合人工进行构筑，保证每层中的块石（3）体积率不小于50％；构筑大石（4）的过程中，遵循“大头朝下小头朝上、取斜不取正、相连不间断、靠近不贴面、相嵌不通缝” 的原则，具体要求如下：每层中的大石（4）的数量占该层中块石（3）总量的

【技术特征摘要】
1.一种高强固结体结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：在施工区域，按照图纸对施工构件进行定位放线；
S2：浇筑混凝土垫层；
S3：根据定位轴线组装模板，并进行拉结加固，校刻模板，保证模板横平竖直；
S4：利用挖掘机将块石（3）分堆摆放，并按照粒径大小分为小石、中石、大石，剔除不合格的块石（3）材料；
S5：利用高压水枪将挑选后的块石（3）冲洗干净，分批吊运至施工区域；
S6：按照“大石搭架，中石填空，小石楔缝”的排布规则构筑块石骨架：首先在混凝土垫层上构筑大石（4），形成基本块石骨架，接着用中石填充大石（4）间的空隙，调节大石（4）斜置角度，填补孔洞，然后用小石调节缝宽，调整小石倾斜角度，镶嵌块石（3）间的间隙；
块石（3）构筑时，采用挖掘机、塔吊机具配合人工进行构筑，保证每层中的块石（3）体积率不小于50％；构筑大石（4）的过程中，遵循“大头朝下小头朝上、取斜不取正、相连不间断、靠近不贴面、相嵌不通缝”的原则，具体要求如下：每层中的大石（4）的数量占该层中块石（3）总量的以上；构筑大石（4）时应保证大石（4）体积大的一端朝下，体积小的一端朝上，大石（4）上面积最大的一侧斜面与结构法线之间斜交角度不小于10°；相邻大石（4）之间有接触点位，且间隙不大于30mm；相邻大石（4）的两个平面之间间隙不小于30mm，紧贴面积不大于大石（4）上面积最小的一侧平面面积的；不存在明显整齐的分界和通缝，相邻大石（4）交错高度不小于大石（4）粒径的；
S7：采用泵送方式，在构筑好的块石骨架上浇筑指标符合要求的高强混凝土（2），使其与块石骨架形成致密整体，并且保证浇筑高度不超过该层块石骨架中处于中等高度的块石（3）的顶部，确保不留水平施工通缝；对于被高强混凝土（2）淹没的块石（3），在高强混凝土（2）凝固前通过人工抛石来进行进一步调整；
S8：重复步骤S2至S7，继续浇筑混凝土垫层，并在该混凝土垫层上继续构筑下一层块石骨架、浇筑高强混凝土（2），直至满足实际施工所需的固结体（1）尺寸要求；
S9：最后一层高强混凝土（2）浇筑完成后1～2h，用无纺布覆盖在固结体（1）表面并进行洒水养护，待固结体（1）达到拆模强度要求且表面满足后续防水施工要求后，拆除模板；
S10：拆模后继续对固结体（1）进行养护，养护时间不少于14h。


2.根据权利要求1所述的一种高强固结体结构的施工方法，其特征在于，每层...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘亚松，文维，张毅，葛亚林，张帆，全有维，
申请(专利权)人：中建八局第三建设有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32