一种金包银混凝土结构施工方法与流程

本发明涉及混凝土施工，特别是一种金包银混凝土结构施工方法。

背景技术：

1、对于靠近海边的建筑结构，由于海水和海风中氯离子的浓度较高，其混凝土结构在长期使用过程中会被氯离子渗透，从而发生开裂破坏，进而导致其内部钢筋暴露、使用寿命和承载力下降，甚至出现倒塌的风险，因此对于该类建筑结构，需要使用比一般混凝土更加耐海风腐蚀的混凝土进行建造，例如使用添加了煤灰和硅渣的混凝土进行建造。

2、然而耐腐蚀混凝土的成本远高于普通混凝土，若整个混凝土建筑结构均使用耐腐蚀混凝土进行制造，则会导致施工成本急剧增加，尤其是对于大型建筑构造，例如船闸和水坝，其混凝土用量十分巨大，急需一种既能兼顾耐腐蚀能力，又能降低混凝土成本的施工方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：解决现有技术在有耐腐蚀需求时，采用整个建筑均使用耐腐蚀混凝土进行浇筑的方案，进而导致施工成本高昂的问题，，提供了一种金包银混凝土结构施工方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种金包银混凝土结构施工方法，包含如下步骤：

4、s1、在混凝土结构的外围设置浇筑第一浇筑区域，第一浇筑区域用于浇筑第一类混凝土层；在混凝土结构的中心部设置第二浇筑区域，第二浇筑区域用于浇筑第二类混凝土层；第一类混凝土层的抗腐蚀能力大于第二类混凝土层；

5、s2、浇筑第一类混凝土层和第二类混凝土层，第一类混凝土层的体积大于第一浇筑区域的容积，从而使第一类混凝土层侵入第二浇筑区域。

6、混凝土结构的外围的具体位置根据混凝土结构实际的抗腐蚀需求而定，例如对于船闸和水坝，其外围至少包含混凝土结构的临水侧；进一步地，以圆形断面的混凝土结构为例，外围即可以是沿其边缘通长设置的环形，也可以是只沿其部分边缘设置的弧形；第一浇筑区域的厚度也根据实际抗腐蚀需求而定。

7、本方案的金包银混凝土结构施工方法在混凝土结构的外围和中心部分别采用第一类混凝土层和第二类混凝土层进行浇筑，且第一类混凝土层的抗腐蚀能力高于第二类混凝土层，即外围的第一类混凝土层是耐腐蚀的“金”，而第二类混凝土层是成本较低的“银”，通过金银搭配，既能为建筑结构的外围赋予耐腐蚀性，又能降低金的使用量，从而能够降低耐腐蚀混凝土结构的施工成本。

8、且考虑到混凝土的流动性，为了防止浇筑过程中第二类混凝土层侵入到第一浇筑区域内部，从而导致对应区域的第一类混凝土层的厚度减少，进而影响建筑结构耐腐蚀能力的情况，本方案在步骤s2中采用了超量浇筑第一类混凝土层，使第一类混凝土层进入第二浇筑区域，用第一类混凝土层的一定超耗，换取更大的安全系数与耐腐蚀能力的冗余。

9、作为本发明的优选方案，当第一浇筑区域和第二浇筑区域的交界面与铅垂面平行，有：

10、

11、式中，a代表第一类混凝土层侵入第二浇筑区域部分的断面面积，s代表第一类混凝土层的拓展范围，h代表第一类混凝土层的高度。

12、混凝土的拓展范围可以通过理论计算、实验等方式获得；第一类混凝土层侵入第二浇筑区域部分的断面面积，具体是指第一类混凝土层侵入第二浇筑区域部分，在垂直于第一浇筑区域和第二浇筑区域分界线的铅锤平面上的断面的面积。

13、申请人根据实际施工情况总结发现，当超量浇筑第一类混凝土层，且第一浇筑区域和第二浇筑区域的交界面与铅垂面平行时，第一类混凝土层侵入第二浇筑区域的断面形状可以等效为直角三角形，从而推算出本方案的公式，通过断面面积的取值范围指导第一类混凝土层的超耗量，从而能在第一类混凝土层和第二类混凝土层之间不设置挡板或钢板网的情况下，确保第一类混凝土层的有效厚度，并省去挡板或钢板网的制造成本和拆装工序。

14、作为本发明的优选方案，当第一浇筑区域和第二浇筑区域的交界面朝第一浇筑区域倾斜角度为θ，有：

15、

16、式中，a代表第一类混凝土层侵入第二浇筑区域部分的断面面积，s代表第一类混凝土层的拓展范围，h代表第一类混凝土层的高度。

17、混凝土的拓展范围可以通过理论计算、实验等方式获得；第一类混凝土层侵入第二浇筑区域部分的断面面积，具体是指第一类混凝土层侵入第二浇筑区域部分，在垂直于第一浇筑区域和第二浇筑区域分界线的铅锤平面上的断面的面积。

18、申请人根据实际施工情况总结发现，当超量浇筑第一类混凝土层，且第一浇筑区域和第二浇筑区域的交界面朝第一浇筑区域方向倾斜时，第一类混凝土层侵入第二浇筑区域的断面形状可以等效为钝角三角形，从而推算出本方案的公式，通过断面面积的值指导第一类混凝土层的超耗量，从而能在第一类混凝土层和第二类混凝土层之间不设置挡板或钢板网的情况下，确保第一类混凝土层的有效厚度，并省去挡板或钢板网的制造成本和拆装工序。

19、作为本发明的优选方案，当第一浇筑区域和第二浇筑区域的交界面朝第二浇筑区域倾斜角度为β，有：

20、

21、式中，a代表第一类混凝土层侵入第二浇筑区域部分的断面面积，s代表第一类混凝土层的拓展范围，h代表第一类混凝土层的高度。

22、混凝土的拓展范围可以通过理论计算、实验等方式获得；第一类混凝土层侵入第二浇筑区域部分的断面面积，具体是指第一类混凝土层侵入第二浇筑区域部分，在垂直于第一浇筑区域和第二浇筑区域分界线的铅锤平面上的断面的面积。

23、申请人根据实际施工情况总结发现，当超量浇筑第一类混凝土层，且第一浇筑区域和第二浇筑区域的交界面朝第一浇筑区域方向倾斜时，第一类混凝土层侵入第二浇筑区域的断面形状可以等效为钝角三角形，从而推算出本方案的公式，通过断面面积的值指导第一类混凝土层的超耗量，从而能在第一类混凝土层和第二类混凝土层之间不设置挡板或钢板网的情况下，确保第一类混凝土层的有效厚度，并省去挡板或钢板网的制造成本和拆装工序。

24、作为本发明的优选方案，步骤s2还包含如下步骤：

25、沿第一浇筑区域和第二浇筑区域分界面设置钢板网，在钢板网的一侧先浇筑第一类混凝土层，再在另一侧浇筑第二类混凝土层，振捣第一类混凝土层和第二类混凝土层直至分界面处结合牢靠。

26、钢板网的具体尺寸设置，例如面积、孔径大小根据实际情况，例如第一浇筑区域和第二浇筑区域交界面的大小、混凝土的流动性而定，只要能对第一类混凝土层和第二类混凝土层在交界面的形状进行约束，且不会妨碍到其两侧第一类混凝土层和第二类混凝土层的结合即可。

27、本方案通过在第一浇筑区域和第二浇筑区域之间设置钢板网，且先浇筑第一类混凝土层，再浇筑第二类混凝土层的方式进行施工；由于钢板网能够引导第一类混凝土层和第二类混凝土层尽可能地贴合第一浇筑区域和第二浇筑区域的分界面，本方案能够尽可能地减少第一类混凝土层的超耗量。

28、作为本发明的优选方案，还包含如下步骤：

29、沿第一浇筑区域和第二浇筑区域的分界面设置位置标记，位置标记用于指示第一类混凝土层的实际浇筑位置。

30、位置标记包含但不限于钢筋、胶带、划线。

31、本方案能方便施工人员判断第一类混凝土层和第二类混凝土层是否按施工计划分布。

32、作为本发明的优选方案，位置标记包含标记柱，标记柱的轴线平行于铅锤方向，标记柱沿第一浇筑区域和第二浇筑区域分界面的长度方向间隔设置。

33、本方案采用柱状结构作为位置标记，适用于第一类混凝土层和第二类混凝土层交界面沿铅锤方向的倾斜，能够用于指示各个高度上第一类混凝土层和第二类混凝土层的设计位置，同时也不会妨碍第一类混凝土层和第二类混凝土层的流动。

34、作为本发明的优选方案，沿第一浇筑区域和第二浇筑区域分界面的法向间隔设置有多排标记柱，各排标记柱的高度各不相同。

35、各排标记柱的高度分配与第一浇筑区域和第二浇筑区域分界面的形状匹配，例如若第一浇筑区域和第二浇筑区域分界面向第一浇筑区域倾斜，则各排标记柱的高度朝靠近第一浇筑区域的方向逐渐增大。

36、本方案采用多行高度不同的标记柱，各标记柱顶面能够组合为与第一类混凝土层和第二类混凝土层交界面匹配的斜面，适用于第一类混凝土层和第二类混凝土层交界面存在倾斜的情况。

37、作为本发明的优选方案，步骤s2还包含如下步骤：

38、沿第一浇筑区域和第二浇筑区域分界面设置挡板，在挡板的两侧分别浇筑第一类混凝土层和第二类混凝土层，从第一类混凝土层和第二类混凝土层中拔出挡板，振捣第一类混凝土层和第二类混凝土层直至分界面处结合牢靠。

39、挡板的具体形式根据工程施工现场的实际情况选取，包含但不限于铁板、木板、塑料板。

40、本方案通过挡板引导第一类混凝土层和第二类混凝土层尽可能地贴合第一浇筑区域和第二浇筑区域的分界面，并在振捣第一类混凝土层和第二类混凝土层之前将挡板拔出，以避免挡板对第一类混凝土层和第二类混凝土层的结合造成阻碍。挡板功能简单，且可以重复使用，具有较低的施工成本。

41、作为本发明的优选方案，挡板沿第一浇筑区域和第二浇筑区域分界面的长度方向分为多个分段。

42、本方案在拔出挡板时，能够分别拔起各个分段，从而减少挡板的拔起难度。

43、综上，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

44、1、本发明的一种金包银混凝土结构施工方法既能为建筑结构的外围赋予耐腐蚀性，又能降低耐腐蚀能力较强的第一类混凝土层的使用量，从而能够降低耐腐蚀混凝土结构的施工成本。

45、2、本发明还给出了通过第一类混凝土层侵入第二浇筑区域部分的断面面积指导第一类混凝土层超耗量的公式，能够在第一类混凝土层和第二类混凝土层之间不设置挡板或钢板网的情况下，确保第一类混凝土层的有效厚度，从而大幅简化施工工序。