CN104088230A - 预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的连接方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的连接方法，步骤为：浇筑多块整体形状为长方体的钢筋混凝土块体一，钢筋混凝土块体一顶端布置“T”形凹槽，在钢筋混凝土块体一上开有通孔一；浇筑多块整体形状为长方体的钢筋混凝土块体二，钢筋混凝土块体二四侧设置有与块体顶端平面同高的“T”形凸体，“T”形凸体与钢筋混凝土块体一上设置的倒“T”形凹槽配合；在钢筋混凝土块体二上开有通孔二，上层钢筋混凝土块体一与下层钢筋混凝土块体一配合，上层钢筋混凝土块体二与下层钢筋混凝土块体二配合，每层钢筋混凝土块体通过钢筋连接。本发明能有效保证多层墩台之间的可靠连接，且能实现墩台的现场快速拼接。

Description

预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的连接方法

 

技术领域

本发明涉及桥梁结构技术领域，确切地说涉及一种桥梁墩台的连接方法。

背景技术

对于中小跨径的桥梁，钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥是应用最广泛的桥型。钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥都属于单孔静定结构，它们受力明确、构造简单、施工方便，是中小跨径桥梁中应用最广的桥型。简支梁桥的结构尺寸易于设计成系列化和标准化，有利于在工厂内或工地上广泛采用工业化施工，组织大规模预制生产，并用现代化的起重设备进行安装。目前国内外所采用的钢筋混凝土和预应力混凝土简支梁桥，绝大部分采用装配式结构。

采用装配式的施工方法，可以大量节约模板支架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速度，但对于墩台部分，还是采用现浇的方式进行，这大大影响了桥梁的施工速度，提高了施工成本。达不到对时间要求特别紧的工程要求，因此对下部采用预制拼装的小块体墩台是较好的解决策略。尤其对于偏僻地区，大型吊装设备无法进场施工，采用此法更适宜。采用简单工具即可完成块体间连接及块体与盖梁的连接，对大型施工工具的依赖性较低。我国建于隋代的赵州桥，承载性能及耐久性能均较好，现在依然在使用，是祖先留给我们的宝贵财富。但块体间要采用砂浆进行砌筑，方能作为结构使用，施工周期长，且依据我国现行《砌体结构设计规范》及《砌体结构工程施工质量验收规范》的相关规定，为避免整体倾倒，一次性可砌筑最大高度受块体厚度影响较大，砌体水平平整度及竖向垂直度偏差尺寸也均要求较为严格，尤其块体间如不采用自锁，在不采用砂浆进行填充情形下很有可能在施工阶段即导致砌体结构倒塌，甚至引发整体倒塌。承受荷载后，对桥墩台的整体性要求更高。

为此，公开号为103572705A，公开日2014年2月12日的中国专利文献公开了一种预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的施工方法，其特征在于：浇筑上侧开有“⊥”形通槽的横向块体，“⊥”形通槽两边形成边肋，下侧形状与横轴对称，横向块体开有圆形通孔；浇筑一侧开有通槽形成边肋的纵向块体，纵向块体开有圆形通孔；通槽与通槽、边肋与边肋的形状和大小相同，横向块体紧贴后两个相邻边肋的组合体与纵向块体的通槽大小一致；预备多根光圆钢筋；建造基坑，将光圆钢筋的一端竖立预埋在基坑中；光圆钢筋从圆形通孔中穿过并拼装横向块体和纵向块体即可形成桥梁墩台。

但在实际应用过程中，发现采用上述技术方案进行桥梁墩台的施工仍然存在一些不足：

1、当需要进行多层施工时，每层桥梁墩台之间仅仅依靠光圆钢筋进行定位，这样的方式一方面定位不准，层与层之间安装较为困难，另外，在遇到外力时，层与层之间的桥梁墩台的连接不够牢靠，粘结力不强。

2、竖向采用光圆钢筋进行连接时，需要光圆钢筋施加预紧力，预紧力很容易发生应力损失，且增加额外的工作量。

发明内容

本发明旨在针对上述现有技术所存在的缺陷和不足，提供一种预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的连接方法，本发明能有效保证多层墩台之间的可靠连接，且能实现墩台的现场快速拼接，大量节约模板支架木材，降低劳动强度，缩短工期，显著加快建桥速度。

本发明是通过采用下述技术方案实现的：

一种预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的连接方法，其特征在于步骤如下：

A、浇筑多块整体形状为长方体的钢筋混凝土块体一，钢筋混凝土块体一顶端沿高度方向向下开有对称布置的四个倒“T”形凹槽，钢筋混凝土块体一顶端中部预留有高度高于钢筋混凝土块体一的凸体一，在钢筋混凝土块体一底端开有凹槽一，在钢筋混凝土块体一高度方向上开有用于贯穿钢筋的通孔一；

B、浇筑多块整体形状为长方体的钢筋混凝土块体二，钢筋混凝土块体二四侧设置有与块体顶端平面同高的“T”形凸体，所述“T”形凸体与钢筋混凝土块体一上设置的倒“T”形凹槽配合；钢筋混凝土块体二顶端中部预留有高度高于钢筋混凝土块体二的凸体二，在钢筋混凝土块体二底端开有凹槽二，在钢筋混凝土块体二高度方向上开有用于贯穿钢筋的通孔二；

C、预备多根钢筋，钢筋两端攻有螺纹，预备多个与螺纹配合的螺母，钢筋的长度与桥梁墩台设计高度相适应； 

D、按设计要求建造基坑，并按设计分布将规定数量的钢筋的一端竖立预埋在基坑中；

E、取一块钢筋混凝土块体一，将钢筋从通孔一中穿过后放置于基坑上，再取第二块钢筋混凝土块体二，从通孔二穿过钢筋后放置于基坑上，并使钢筋混凝土块体二的“T”形凸体安装于钢筋混凝土块体一的倒“T”形凹槽内，使两块钢筋混凝土块体同轴并相互咬合在一起；然后继续交叉放置钢筋混凝土块体一与钢筋混凝土块体二，直至达到设计数量，由此构成桥梁墩台的第一层；

F、在第一层上面，取一块钢筋混凝土块体一放在第一层的钢筋混凝土块体一上，使第二层钢筋混凝土块体一底端的凹槽一对准第一层钢筋混凝土块体一顶端的凸体一，并相互配合；取第二块钢筋混凝土块体二放在第一层钢筋混凝土块体二上，使第二层钢筋混凝土块体二底端的凹槽二对准第一层钢筋混凝土块体二顶端的凸体二，并相互配合；且第二层的钢筋混凝土块体一和钢筋混凝土块体二采用E步骤一样的方式进行连接，由此构成桥梁墩台的第二层；如此类推直至达到墩台设计高度；

G、将螺母旋紧于钢筋端头的螺纹上，形成桥梁墩台。

所述A步骤和B步骤中，部分通孔一和部分通孔二的顶部具有容纳螺母的螺母槽。

所述F步骤中，最上面的一层采用预留有螺母槽的钢筋混凝土块体一和钢筋混凝土块体二。

所述G步骤中，将螺母旋紧于钢筋端头的螺纹上且保证钢筋和螺母不凸出于最上面的一层水平面，形成桥梁墩台。

在所述G步骤之后，沿所述通孔一和通孔二注入砂浆。

在所述G步骤之后，沿任意两层或同一层的钢筋混凝土块体之间的缝隙注入砂浆。

是采用压力注浆的方式注入砂浆的。

采用喷锚网技术用自攻螺钉将钢丝网钉在墩台表面，再在墩台表面喷射一层混凝土。

钢筋混凝土块体一或钢筋混凝土块体二的单块重量控制在50kg以下。

采用分段施工方式，其中钢筋用焊接方式加长。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果如下：

一、本发明中，采用A步骤和B步骤的方式浇筑钢筋混凝土块体一和钢筋混凝土块体二，钢筋混凝土块体一和钢筋混凝土块体二可以自由组合，具体是在同一层中，一块钢筋混凝土块体一的四周可以连接四个钢筋混凝土块体二，因此可以不断扩展桥梁墩台的连接面积，且这样的连接方式更为牢靠，在水平方向上实现了自锁。

二、本发明中，通过E步骤和F步骤的方式，特别是F步骤中：“第二层钢筋混凝土块体一底端的凹槽一对准第一层钢筋混凝土块体一顶端的凸体一，并相互配合；第二层钢筋混凝土块体二底端的凹槽二对准第一层钢筋混凝土块体二顶端的凸体二，并相互配合”这样的方式，相对于现有技术，钢筋混凝土块体本身具有了能够相互配合的凸体、凹槽结构形式，在对桥梁墩台进行纵向连接时，其连接的稳定性、可靠性得到了进一步加强，上一层钢筋混凝土块体和下一层钢筋混凝土块体之间的对准度也更高，在安装时也更加方便，不会随时担心其错位，遇到外力时，其层与层之间的粘结力也更好，不容易错位和损坏。

三、本发明中，A步骤和B步骤中，部分通孔一和部分通孔二的顶部具有容纳螺母的螺母槽，这样的结构方式，便于在最上面的一层采用预留有螺母槽的钢筋混凝土块体一和钢筋混凝土块体二，从而将螺母旋紧于钢筋端头的螺纹上且能保证钢筋和螺母不凸出于最上面的一层水平面，形成的桥梁墩台更加美观。

四、本发明中，在所述G步骤之后，沿所述通孔一和通孔二注入砂浆，是为了保护钢筋，增加其使用寿命。

五、本发明中，在所述G步骤之后，沿任意两层或同一层的钢筋混凝土块体之间的缝隙注入砂浆，这样的操作方式能进一步增强块体间粘结力。

六、本发明中，采用分段施工方式，其中钢筋用焊接方式加长，特别针对于设计较高的桥梁墩台。

七、综上所述，本发明在钻前工程预制装配式短跨桥涵施工中引入装配式墩台，可以实现工厂化制作,块体间连接不需要砌筑砂浆，不需要现场搅拌，不受一次性安装高度限定，拼装墩台部分施工速度快，消除了现浇钢筋混凝土中混凝土现场搅拌、绑扎钢筋、支模板等各个工序中对机械及高技术工人的依赖，也不需要养护，大大缩短施工工期，提高施工质量的同时也降低工程造价。

九、同时，采用干法施工，对环境污染小，形成墩台的块体拆除后可二次利用，绿色生态环保；块体种类少，安装精度高，传力直接可靠；对施工人员施工技能要求低，适用性强；块体水平竖向均可自锁，竖直方向有预应力钢筋进行加强，可有效抵抗水平方向作用力，装配后的墩台结构整体性强，抵抗整体倾覆及局部承载失效的能力强。采用简单工具即可完成块体间连接，对大型施工工具的依赖性较低。可实现墩台的现场快速拼接，块件间水平向实现水平自锁,竖向则采用预应力钢筋加螺栓进行连接。施工工艺简单，对施工人员施工技能要求低，且安装精度高；结构整体性好，抵抗外载作用的能力强；不受一次性施工高度限定。

十、现有技术采用竖向采用光圆钢筋进行连接时，需要光圆钢筋施加预紧力，预紧力很容易发生应力损失，且增加额外的工作量。而本申请块体竖直及水平间均可实现强约束，对提高结构整体性贡献很大。

附图说明

下面将结合说明书附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，其中：

图1是本发明中的钢筋混凝土块体一平面示意图。

图2是本发明中的钢筋混凝土块体二平面示意图。

图3是本发明中的钢筋混凝土块体一立体图示意图。

图4是本发明中的钢筋混凝土块体二立体图示意图。

 

图中标记：

1、钢筋混凝土块体一，2、通孔一，3、倒“T”形凹槽，4、凸体一，5、钢筋混凝土块体二，6、通孔二，7、“T”形凸体，8、凸体二。

具体实施方式

实施例1

作为本发明的一较佳实施方式，本发明公开了一种预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的连接方法，其步骤如下：

A、浇筑多块整体形状为长方体的钢筋混凝土块体一1，钢筋混凝土块体一1顶端沿高度方向向下开有对称布置的四个倒“T”形凹槽3，钢筋混凝土块体一顶端中部预留有高度高于钢筋混凝土块体一1的凸体一4，在钢筋混凝土块体一1底端开有凹槽一，在钢筋混凝土块体一1高度方向上开有用于贯穿钢筋的通孔一2；

B、浇筑多块整体形状为长方体的钢筋混凝土块体二5，钢筋混凝土块体二5四侧设置有与块体顶端平面同高的”T”形凸体7，所述”T”形凸体7与钢筋混凝土块体一1上设置的倒“T”形凹槽3配合；钢筋混凝土块体二顶端中部预留有高度高于钢筋混凝土块体二5的凸体二8，在钢筋混凝土块体二5底端开有凹槽二，在钢筋混凝土块体二5高度方向上开有用于贯穿钢筋的通孔二6；

C、预备多根钢筋，钢筋两端攻有螺纹，预备多个与螺纹配合的螺母，钢筋的长度与桥梁墩台设计高度相适应； 

D、按设计要求建造基坑，并按设计分布将规定数量的钢筋的一端竖立预埋在基坑中；

E、取一块钢筋混凝土块体一1，将钢筋从通孔一2中穿过后放置于基坑上，再取第二块钢筋混凝土块体二5，从通孔二6穿过钢筋后放置于基坑上，并使钢筋混凝土块体二5的”T”形凸体7安装于钢筋混凝土块体一1的倒“T”形凹槽3内，使两块钢筋混凝土块体同轴并相互咬合在一起；然后继续交叉放置钢筋混凝土块体一1与钢筋混凝土块体二5，直至达到设计数量，由此构成桥梁墩台的第一层；

F、在第一层上面，取一块钢筋混凝土块体一1放在第一层的钢筋混凝土块体一1上，使第二层钢筋混凝土块体一1底端的凹槽一对准第一层钢筋混凝土块体一1顶端的凸体一4，并相互配合；取第二块钢筋混凝土块体二5放在第一层钢筋混凝土块体二5上，使第二层钢筋混凝土块体二5底端的凹槽二对准第一层钢筋混凝土块体二5顶端的凸体二8，并相互配合；且第二层的钢筋混凝土块体一1和钢筋混凝土块体二5采用E步骤一样的方式进行连接，由此构成桥梁墩台的第二层；如此类推直至达到墩台设计高度；

G、将螺母旋紧于钢筋端头的螺纹上，形成桥梁墩台。

实施例2

作为本发明的最佳实施方式，其具体施工步骤如下：

A、浇筑多块整体形状为长方体的钢筋混凝土块体一1，钢筋混凝土块体一1顶端沿高度方向向下开有对称布置的四个倒“T”形凹槽3，对称布置实际为沿钢筋混凝土块体一1的纵横轴对称布置，钢筋混凝土块体一顶端中部预留有高度高于钢筋混凝土块体一1的凸体一4，在钢筋混凝土块体一1底端开有凹槽一，在钢筋混凝土块体一1高度方向上开有用于贯穿钢筋的通孔一2；

B、浇筑多块整体形状为长方体的钢筋混凝土块体二5，钢筋混凝土块体二5四侧设置有与块体顶端平面同高的”T”形凸体7，所述”T”形凸体7与钢筋混凝土块体一1上设置的倒“T”形凹槽3配合；钢筋混凝土块体二顶端中部预留有高度高于钢筋混凝土块体二5的凸体二8，在钢筋混凝土块体二5底端开有凹槽二，在钢筋混凝土块体二5高度方向上开有用于贯穿钢筋的通孔二6；

部分通孔一2和部分通孔二6的顶部具有容纳螺母的螺母槽。

C、预备多根钢筋，钢筋两端攻有螺纹，预备多个与螺纹配合的螺母，钢筋的长度与桥梁墩台设计高度相适应； 

D、按设计要求建造基坑，并按设计分布将规定数量的钢筋的一端竖立预埋在基坑中；

E、取一块钢筋混凝土块体一1，将钢筋从通孔一2中穿过后放置于基坑上，再取第二块钢筋混凝土块体二5，从通孔二6穿过钢筋后放置于基坑上，并使钢筋混凝土块体二5的”T”形凸体7安装于钢筋混凝土块体一1的倒“T”形凹槽3内，使两块钢筋混凝土块体同轴并相互咬合在一起；然后继续交叉放置钢筋混凝土块体一1与钢筋混凝土块体二5，直至达到设计数量，由此构成桥梁墩台的第一层；

F、在第一层上面，取一块钢筋混凝土块体一1放在第一层的钢筋混凝土块体一1上，使第二层钢筋混凝土块体一1底端的凹槽一对准第一层钢筋混凝土块体一1顶端的凸体一4，并相互配合；取第二块钢筋混凝土块体二5放在第一层钢筋混凝土块体二5上，使第二层钢筋混凝土块体二5底端的凹槽二对准第一层钢筋混凝土块体二5顶端的凸体二8，并相互配合；且第二层的钢筋混凝土块体一1和钢筋混凝土块体二5采用E步骤一样的方式进行连接，由此构成桥梁墩台的第二层；如此类推直至达到墩台设计高度；最上面的一层采用预留有螺母槽的钢筋混凝土块体一1和钢筋混凝土块体二5；

G、将螺母旋紧于钢筋端头的螺纹上且保证钢筋和螺母不凸出于最上面的一层水平面，形成桥梁墩台。

上述施工完成后，为了保护钢筋，还可以沿穿有钢筋的圆形通孔中注入砂浆等保护层。块体间缝隙内也可注入砂浆等，提高块体间粘结力。即采用压力注浆方式向桥梁墩台块体间缝隙和钢筋与块体间缝隙内灌水泥砂浆；还可以采用喷锚网技术用自攻螺钉将钢丝网钉在墩台表面，再在墩台表面喷射一层混凝土。

钢筋混凝土横向块体单块重量一般应该控制在50kg以下。

对于设计较高的桥梁墩台，可以分段施工，即上述过程完成后，再在上面重复E、F过程，其中钢筋可用焊接加长。

Claims (10)

1.一种预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的连接方法，其特征在于步骤如下：

A、浇筑多块整体形状为长方体的钢筋混凝土块体一(1)，钢筋混凝土块体一(1)顶端沿高度方向向下开有对称布置的四个倒“T”形凹槽(3)，钢筋混凝土块体一顶端中部预留有高度高于钢筋混凝土块体一（1）的凸体一（4），在钢筋混凝土块体一（1）底端开有凹槽一，在钢筋混凝土块体一（1）高度方向上开有用于贯穿钢筋的通孔一（2）；

B、浇筑多块整体形状为长方体的钢筋混凝土块体二（5），钢筋混凝土块体二（5）四侧设置有与块体顶端平面同高的“T”形凸体（7），所述“T”形凸体（7）与钢筋混凝土块体一（1）上设置的倒“T”形凹槽（3）配合；钢筋混凝土块体二顶端中部预留有高度高于钢筋混凝土块体二（5）的凸体二(8)，在钢筋混凝土块体二（5）底端开有凹槽二，在钢筋混凝土块体二（5）高度方向上开有用于贯穿钢筋的通孔二（6）；

C、预备多根钢筋，钢筋两端攻有螺纹，预备多个与螺纹配合的螺母，钢筋的长度与桥梁墩台设计高度相适应； 

D、按设计要求建造基坑，并按设计分布将规定数量的钢筋的一端竖立预埋在基坑中；

E、取一块钢筋混凝土块体一（1），将钢筋从通孔一（2）中穿过后放置于基坑上，再取第二块钢筋混凝土块体二（5），从通孔二（6）穿过钢筋后放置于基坑上，并使钢筋混凝土块体二（5）的“T”形凸体（7）安装于钢筋混凝土块体一（1）的倒“T”形凹槽（3）内，使两块钢筋混凝土块体同轴并相互咬合在一起；然后继续交叉放置钢筋混凝土块体一（1）与钢筋混凝土块体二（5），直至达到设计数量，由此构成桥梁墩台的第一层；

F、在第一层上面，取一块钢筋混凝土块体一（1）放在第一层的钢筋混凝土块体一（1）上，使第二层钢筋混凝土块体一（1）底端的凹槽一对准第一层钢筋混凝土块体一（1）顶端的凸体一（4），并相互配合；取第二块钢筋混凝土块体二（5）放在第一层钢筋混凝土块体二（5）上，使第二层钢筋混凝土块体二（5）底端的凹槽二对准第一层钢筋混凝土块体二（5）顶端的凸体二(8)，并相互配合；且第二层的钢筋混凝土块体一（1）和钢筋混凝土块体二（5）采用E步骤一样的方式进行连接，由此构成桥梁墩台的第二层；如此类推直至达到墩台设计高度；

G、将螺母旋紧于钢筋端头的螺纹上，形成桥梁墩台。

2.根据权利要求1所述的预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的连接方法，其特征在于：所述A步骤和B步骤中，部分通孔一和部分通孔二的顶部具有容纳螺母的螺母槽。

3.根据权利要求1或2所述的预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的连接方法，其特征在于：所述F步骤中，最上面的一层采用预留有螺母槽的钢筋混凝土块体一（1）和钢筋混凝土块体二（5）。

4.根据权利要求3所述的预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的连接方法，其特征在于：所述G步骤中，将螺母旋紧于钢筋端头的螺纹上且保证钢筋和螺母不凸出于最上面的一层水平面，形成桥梁墩台。

5.根据权利要求1所述的预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的连接方法，其特征在于：在所述G步骤之后，沿所述通孔一（2）和通孔二（6）注入砂浆。

6.根据权利要求1所述的预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的连接方法，其特征在于：在所述G步骤之后，沿任意两层或同一层的钢筋混凝土块体之间的缝隙注入砂浆。

7.根据权利要求5或6所述的预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的连接方法，其特征在于：是采用压力注浆的方式注入砂浆的。

8.根据权利要求5或6所述的预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的连接方法，其特征在于：采用喷锚网技术用自攻螺钉将钢丝网钉在墩台表面，再在墩台表面喷射一层混凝土。

9.根据权利要求1所述的预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的连接方法，其特征在于：钢筋混凝土块体一（1）或钢筋混凝土块体二（5）的单块重量控制在50kg以下。

10.根据权利要求1所述的预制钢筋混凝土块体装配式桥梁墩台的连接方法，其特征在于：采用分段施工方式，其中钢筋用焊接方式加长。