一种预制防撞护栏与现浇梁体结合部UHPC分段协同灌注方法与流程

本发明涉及装配式桥梁施工及混凝土连接，具体涉及一种预制防撞护栏与现浇梁体结合部uhpc分段协同灌注方法。

背景技术：

1、预制防撞护栏具有工厂化生产、施工效率高、质量易于控制等特点，在装配式桥梁及桥梁快速建造中得到广泛应用。预制防撞护栏通常需要与现浇梁体进行可靠连接，以形成连续的桥梁防护结构。超高性能混凝土（uhpc）具有高强度、高韧性及良好的耐久性能，能够通过灌注方式填充预制防撞护栏与现浇梁体之间的连接空间，因此被广泛用于预制防撞护栏与现浇梁体结合部的连接施工。

2、现有预制防撞护栏与现浇梁体结合部的uhpc灌注施工，多采用在结合部设置灌注口、排气口或出浆口，并通过单点或少量灌注位置向结合部内部灌入uhpc的方式完成充填。由于预制防撞护栏与现浇梁体之间的结合空间通常具有长度较大、局部截面变化明显以及内部连接钢筋、预埋件等构造较多的特点，uhpc在结合部内部流动过程中容易受到空间尺寸变化及内部构造的影响，导致浆体流动路径不均匀。采用单一连续灌注方式时，远端区域与近端区域的充填状态难以同步掌握，部分区域可能出现浆体流动速度降低、滞流甚至未充分填充等情况。

3、现有施工过程中对uhpc充填状态的判断主要依赖灌注人员观察出浆情况、灌注时间以及施工经验进行判断。当uhpc尚未到达结合部内部局部区域时，外部人员通常难以直接判断该区域的实际充填状态；即使通过出浆口观察到浆体流出，也难以准确判断结合部内部不同位置是否均已形成连续、充分的充填。特别是在结合部长度较大或者内部存在钢筋密集区域时，单一出浆状态难以反映整个结合部的实际充填情况，容易产生局部欠灌、空腔和不密实等隐蔽性缺陷。

4、此外，现有灌注方式通常将结合部作为一个整体空间进行连续充填，灌注过程中缺少针对不同位置区域的独立控制。当某一区域受到钢筋或构造变化影响而出现流动受阻时，继续从原灌注位置加压或持续灌注并不能有效改善受阻区域的充填状态，且可能造成局部浆体堆积、压力变化或其他区域提前充满，从而增加灌注过程控制难度。对于已经出现局部欠灌或充填不充分的区域，现有方法也缺少与具体缺陷位置相对应的补充灌注路径，通常需要在施工完成后依靠人工检查发现问题，再进行处理，不利于提高施工效率和连接质量。

5、因此，针对预制防撞护栏与现浇梁体结合部uhpc灌注空间较长、内部构造复杂、充填状态难以直接判断以及局部区域容易出现充填不充分等问题，有必要提出一种能够结合结合部空间特点进行分段组织灌注、分区观察充填状态，并根据不同区域的实际充填情况协调相邻区域灌注过程的uhpc灌注方法，以提高uhpc在结合部内的充填连续性和整体密实性，降低局部欠灌及空腔等灌注缺陷的发生概率。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种预制防撞护栏与现浇梁体结合部uhpc分段协同灌注方法，通过对预制防撞护栏与现浇梁体之间的结合部灌注空间进行分段划分，在各分段灌注区域设置对应的灌注孔和观察孔，并按照由远及近的顺序组织uhpc灌注，根据观察孔反映的实际充填状态调整相邻分段的灌注顺序和灌注位置，在局部区域出现充填不足时通过相邻灌注孔改变uhpc进入位置并实施补充灌注，使相邻分段之间形成连续协同充填，从而解决现有结合部整体灌注过程中远近区域充填不均、局部流动受阻、充填状态难以判断以及欠灌区域难以及时处理的问题，提高结合部uhpc充填的连续性和整体密实性。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种预制防撞护栏与现浇梁体结合部uhpc分段协同灌注方法，其特征在于，包括：

3、结合部灌注空间分段步骤：在预制防撞护栏与现浇梁体之间形成结合部灌注空间，根据所述结合部灌注空间沿纵向的延伸长度、局部截面变化以及连接钢筋和预埋构件的布置情况，将所述结合部灌注空间划分为多个依次相邻的分段灌注区域，并使相邻分段灌注区域之间保持uhpc能够流动的连通关系，使各分段灌注区域共同覆盖整个结合部灌注空间；

4、灌注孔及观察孔设置步骤：针对各所述分段灌注区域分别设置与对应区域连通的灌注孔和观察孔，使各分段灌注区域形成对应的uhpc输入位置和充填状态观察位置，所述灌注孔用于向对应分段灌注区域输入uhpc，所述观察孔用于观察对应分段灌注区域内uhpc的流动、上升及充填状态；

5、分段灌注步骤：按照由结合部远端向近端的方向依次进行uhpc灌注，首先通过远端分段灌注区域对应的灌注孔输入uhpc，使uhpc在对应分段灌注区域内由低位向高位扩散，并通过对应观察孔观察uhpc的上升和充填状态；当当前分段灌注区域达到预定充填状态后，再向与其相邻的下一分段灌注区域进行灌注，使uhpc逐段向结合部近端推进；

6、相邻分段协同充填步骤：在相邻分段灌注区域依次推进过程中，根据当前分段和相邻已灌分段对应观察孔所反映的uhpc充填状态，对相邻分段实施交替灌注或补充灌注，使已灌分段与后续分段之间形成连续的uhpc充填，并使相邻分段的充填状态逐步衔接；

7、充填状态调整步骤：当任一分段灌注区域对应的观察孔未显示连续uhpc浆体、uhpc上升状态异常或者在预定灌注过程中未达到预定充填状态时，将该分段确定为充填不足区域，并根据该充填不足区域与相邻分段灌注区域的充填状态选择相邻灌注孔进行补充灌注，使uhpc从不同于原灌注位置的进入位置进入结合部灌注空间，并向充填不足区域扩散，以改变原有流动路径并促进该区域充填；

8、整体充填确认步骤：在完成各分段灌注区域的初次充填及必要的补充灌注后，对各分段灌注区域对应的观察孔进行最终复核，当各观察孔均显示连续uhpc浆体且相邻分段灌注区域之间形成连续充填状态时，停止uhpc灌注，对灌注孔和观察孔进行封闭，并对结合部uhpc进行整体养护。

9、作为本发明的一种优选实施方式，所述分段灌注区域沿预制防撞护栏与现浇梁体结合部的纵向延伸方向依次划分，各分段灌注区域具有对应的灌注范围和观察范围，所述分段灌注区域的数量和划分位置根据结合部长度、局部截面变化以及内部连接构造确定，使多个分段灌注区域共同覆盖整个结合部灌注空间。

10、作为本发明的一种优选实施方式，所述分段灌注区域的划分位置避开连接钢筋和预埋构件的密集区域，并结合uhpc在结合部灌注空间内的主要流动方向确定，使各分段灌注区域具有相对明确的充填范围，同时使相邻分段灌注区域之间保持uhpc能够连续流动的连通关系。

11、作为本发明的一种优选实施方式，各所述分段灌注区域分别设置至少一个灌注孔和至少一个观察孔，所述灌注孔设置于对应分段灌注区域的低位或便于uhpc进入的位置，所述观察孔设置于对应分段灌注区域的高位或能够反映该区域充填状态的位置，使uhpc由灌注孔进入后向对应区域扩散，并通过观察孔观察uhpc的上升及出浆状态。

12、作为本发明的一种优选实施方式，各所述灌注孔和观察孔分别与对应的分段灌注区域连通，灌注孔和观察孔的设置位置避开连接钢筋及预埋构件，使灌注孔对应的uhpc进入方向与对应分段灌注区域的主要充填方向相匹配，并使观察孔能够反映对应分段灌注区域的实际充填状态。

13、作为本发明的一种优选实施方式，所述uhpc按照由结合部远端向近端的方向进行分段灌注，当远端分段灌注区域对应的观察孔显示uhpc达到预定充填状态后，再向相邻近端分段灌注区域对应的灌注孔输入uhpc，使灌注过程逐步向结合部近端推进，以降低近端分段过早充满对远端分段充填造成的不利影响。

14、作为本发明的一种优选实施方式，所述相邻分段灌注区域采用交替灌注方式进行协同充填，当第一分段灌注区域达到第一预定充填状态后，向与其相邻的第二分段灌注区域进行灌注；当第二分段灌注区域达到第二预定充填状态后，根据第一分段灌注区域和第二分段灌注区域对应观察孔的充填状态返回第一分段灌注区域进行补充灌注，再向后续分段灌注区域推进，使相邻分段灌注区域之间的uhpc充填状态逐步衔接。

15、作为本发明的一种优选实施方式，当任一分段灌注区域对应的观察孔在灌注过程中未出现连续uhpc浆体、uhpc上升状态与相邻分段存在明显差异或者在预定灌注过程中未达到预定充填状态时，暂停由该分段对应灌注孔继续输入uhpc，并选择与所述充填不足区域相邻的灌注孔进行补充灌注，使uhpc从不同于原灌注位置的进入位置向所述充填不足区域扩散。

16、作为本发明的一种优选实施方式，在通过相邻灌注孔对充填不足区域进行补充灌注时，同时观察所述充填不足区域对应的观察孔以及相邻分段灌注区域对应的观察孔，当所述充填不足区域的观察孔重新出现连续uhpc浆体，且相邻观察孔之间的uhpc充填状态形成连续衔接时，停止针对所述充填不足区域的补充灌注，并恢复后续分段灌注。

17、作为本发明的一种优选实施方式，在完成各分段灌注区域的初次充填后，对相邻分段灌注区域对应观察孔的uhpc液面高度、浆体连续状态及出浆状态进行复核，当相邻观察孔所反映的充填状态存在差异时，选择充填状态较弱的分段灌注区域对应的灌注孔或者与该分段相邻的灌注孔进行定向补充灌注，直至相邻观察孔均显示连续uhpc浆体状态。

18、作为本发明的一种优选实施方式，完成全部分段灌注区域的协同充填后，对各分段灌注区域对应的观察孔进行逐一复核，当各观察孔均显示连续uhpc浆体且相邻分段灌注区域之间形成连续充填体后，停止uhpc灌注，并按照预定顺序封闭各灌注孔和观察孔，对结合部uhpc进行整体养护，使各分段灌注区域内的uhpc固化形成连续的结合部连接体。

19、与现有技术相比，本发明的有益效果如下：

20、本发明通过根据预制防撞护栏与现浇梁体结合部灌注空间的长度、局部截面变化及内部连接构造，将整体灌注空间划分为多个相邻分段灌注区域，使长距离结合部的uhpc灌注由整体控制转变为分段组织控制，有利于针对不同区域实施灌注。

21、本发明通过在各分段灌注区域设置相互对应的灌注孔和观察孔，使uhpc输入位置与充填状态观察位置相对应，能够分别观察不同分段内uhpc的流动、上升和充填情况，提高灌注过程中对内部充填状态的判断能力。

22、本发明通过采用由远及近的分段灌注方式，并根据相邻分段观察孔反馈的充填状态实施交替灌注或补充灌注，使相邻分段之间形成连续的协同充填过程，避免仅采用单一灌注路径造成远近区域充填状态差异。

23、本发明针对局部充填受阻或充填不足区域，通过切换与其相邻的灌注孔改变uhpc进入位置，使uhpc能够从不同位置向充填不足区域重新扩散，并结合观察孔对补充充填结果进行复核，从而形成具有针对性的异常区域处理方式。

24、本发明在完成各分段灌注后，通过对各观察孔及相邻分段充填状态进行最终复核，确认各区域形成连续uhpc充填后再进行孔位封闭和养护，能够降低局部欠灌、充填不连续及内部空缺等灌注缺陷风险。

25、本发明主要通过结合部空间分段、灌注孔与观察孔合理布置以及灌注顺序和灌注位置调整实现，不需要改变预制防撞护栏与现浇梁体的基本连接构造，施工方法与现有uhpc现场灌注工艺具有较好的兼容性，便于在实际桥梁工程中实施。