CN106758790A - 一种桥梁下部结构施工的预制结构及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桥梁下部结构施工的预制结构及施工方法，该结构包括：预制墩身、预制承台钢筋笼、预制承台外框及钻孔灌注桩，预制墩身的下部墩身中预埋有可调型短柱；预制承台钢筋笼设置于预制墩身的外侧；预制承台外框包括：相互连接的周边外框及底部外框，周边外框位于预制承台钢筋笼的外侧，底部外框位于预制墩身的底部；周边外框的内侧为波纹凹凸面；底部外框留有钻孔灌注桩的通孔；钻孔灌注桩的下端位于地面内，上端穿过通孔位于预制承台钢筋笼中。该方法包括：制作钻孔灌注桩；吊装预制承台外框；安装预制墩身；吊装预制承台钢筋笼；浇筑承台混凝土。本发明受力可靠，施工简单，方便吊装、定位精准，能够节省材料开支，缩短工期。

Description

一种桥梁下部结构施工的预制结构及施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁下部结构施工领域，特别涉及一种桥梁下部结构施工的预制结构及施工方法。

背景技术

目前我国桥梁下部结构施工仍主要以人工绑扎、现场浇筑为主，而预制装配式施工是建造方式的重大变革，是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措。有利于节约劳动力，减少施工污染，提升工程质量和施工效率，从而发展绿色建设。

当前城市桥梁建造除了需要满足安全性、适用性和耐久性外，还应减少施工对社会的影响，如既有道路的交通情况，以及电弧光、噪音之类对附近居民的影响等。一般城市桥梁特征为长度在几公里以上，由大跨数组成。考虑到减少社会影响，应在保证质量基础上缩短施工工期，按照国务院的指导思想，坚持标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用，桥墩宜采用预制施工方式。

在预制技术中，预制构件的接合部是有效连接各种构件、确保结构体整体性能的主要部位，其质量直接影响桥梁的结构承载力。

发明内容

本发明针对上述现有技术中存在的问题，提出一种桥梁下部结构施工的预制结构及施工方法，受力可靠，施工简单，方便吊装、定位精准，而且能够节省材料开支，缩短工期。

为解决上述技术问题，本发明是通过如下技术方案实现的：

本发明提供一种桥梁下部结构施工的预制结构，其包括：预制墩身、预制承台钢筋笼、预制承台外框以及钻孔灌注桩，其中，

所述预制墩身的下部墩身中预埋有可调型短柱，所述可调型短柱的下端露出在所述预制墩身的墩底的底部；

所述预制承台钢筋笼设置于所述预制墩身的外侧；

所述预制承台外框包括：相互连接的周边外框以及底部外框，所述周边外框位于所述预制承台钢筋笼的外侧，所述底部外框位于所述预制墩身的底部；

所述预制承台外框的周边外框的内侧为波纹凹凸面；

所述预制承台外框的底部外框留有所述钻孔灌注桩的通孔；

所述钻孔灌注桩的下端位于地面内，所述钻孔灌注桩的上端穿过所述通孔位于所述预制承台钢筋笼中。

较佳地，所述预制墩身的墩底预留有带90度弯钩的纵向钢筋，所述带90度弯钩的纵向钢筋的90度弯钩与地面平行。

较佳地，所述可调型短柱包括：可调节垂直度螺栓。

较佳地，所述预制承台钢筋笼包括：相互连接的墩柱箍筋与墩柱纵筋以及相互连接的灌注桩箍筋与灌注桩纵筋；

所述墩柱箍筋围绕所述预制墩身的周边设置，所述墩柱纵筋位于所述墩柱箍筋的内侧，且与所述墩柱箍筋垂直；

所述灌注桩箍筋围绕所述灌注桩的周边设置，所述灌注桩纵筋位于所述灌注桩箍筋的内侧，且与所述灌注桩箍筋垂直。

较佳地，所述墩柱箍筋与所述墩柱纵筋之间和/或所述灌注桩箍筋与所述灌注桩纵筋之间加焊有十字撑，能够增强预制承台钢筋笼的强度，保证预制承台钢筋笼在吊装过程中不变形。

较佳地，所述可调型短柱至少包括四个，在以所述预制墩身的水平截面的中心为圆心的一圆周上，至少四个所述可调型短柱均匀分布，能够更好的保持预制墩身的水平，防止其倾斜。

本发明还提供一种桥梁下部结构施工的施工方法，其包括以下步骤：

S11：制作所述钻孔灌注桩，并对其进行养护达到预设的强度；

S12：待所述钻孔灌注桩制作结束且养护达到预设的强度后，吊装所述预制承台外框，使所述钻孔灌注桩的上端穿过所述预制承台外框的底部外框的通孔；

S13：待所述预制承台外框吊装完成后，安装所述预制墩身；

S14：待所述预制墩身安装完成后，吊装所述预制承台钢筋笼；

S15：待所述预制承台钢筋笼吊装完成后，浇筑承台混凝土。

较佳地，所述步骤S13具体包括：

S131：在所述预制承台外框的底部放出所述预制墩身的中心纵横轴线以及外边线，并做好标记；

S132：吊装所述预制墩身，待所述预制墩身就位后，调节所述可调型短柱，使所述预制墩身的顶部位于预设的标高；

S133：利用垂直度保证结构保证所述预制墩身的垂直度。

较佳地，所述步骤S133中的所述垂直度保证结构为：水准仪或侧向支撑，具体为：

利用水准仪观测所述预制墩身的垂直度的变化，以保证所述预制墩身的垂直度；或，

利用侧向支撑保持所述预制墩身的水平位置的正确，从而保证所述预制墩身的垂直度。

较佳地，所述步骤S15中的浇筑承台混凝土具体为：按照预设的厚度、顺序和方向分层浇筑承台混凝土。

相较于现有技术，本发明具有以下优点：

(1)本发明提供的桥梁下部结构施工的预制结构及施工方法，预制结构受力可靠，增加了体系耐久性；现场无模板安装，节省了材料开支；预制结构稳定牢固，方便吊运安装施工；

(2)本发明的桥梁下部结构施工的预制结构及施工方法，预制承台外框的周边外框的内侧为波纹凹凸面，能够增强新旧混凝土的咬合连接；目前新旧混凝土的界面连接最常见的方法是表面人工凿毛，费时费力，本发明将表面预制成凹凸界面，可以自动达到糙化处理的效果，从而使得新旧混凝土界面结合牢靠；

(3)本发明的桥梁下部结构施工的预制结构及施工方法，预制墩身的墩底预留有带90度弯钩的纵向钢筋，能够增强与混凝土的锚固粘结作用，使结构更牢固可靠。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明：

图1为本发明的实施例的桥梁下部结构施工的预制结构的结构示意图；

图2为本发明的实施例的预制墩身的结构示意图；

图3为本发明的实施例的可调型短柱的结构示意图；

图4为本发明的实施例的预制承台外框的立面图；

图5为本发明的实施例的预制承台外框的平面图；

图6为本发明的实施例的桥梁下部结构施工的预制结构的平面图；

图7为本发明的实施例的预制承台钢筋笼的A-A截面图；

图8为本发明的实施例的预制承台钢筋笼的B-B截面图；

图9为本发明的实施例的钻孔灌注桩完成后的结构示意图；

图10为本发明的实施例的吊装预制承台外框后的示意图；

图11为本发明的实施例的吊装预制墩身后的示意图；

图12为本发明的实施例的吊装预制承台钢筋笼后的示意图；

图13为本发明的实施例的浇筑承台混凝土后的示意图。

标号说明：1-预制墩身，2-预制承台外框，3-钻孔灌注桩，4-预制承台钢筋笼；

11-可调型短柱，12-带90度弯钩的纵向钢筋；

21-波纹凹凸面；

31-桩顶预留钢筋；

41-墩柱箍筋，42-墩柱纵筋，43-灌注桩箍筋，44-灌注桩纵筋。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

结合图1，对本发明的桥梁下结构施工的预制结构进行详细描述，其包括：预制墩身1、预制承台外框2、钻孔灌注桩3以及预制承台钢筋笼4，其中，预制墩身的下部墩身中预埋有可调型短柱11，可调型短柱11的下端露出在预制墩身1的墩底的底部，如图2所示为预制墩身的结构示意图，如图3所示为本实施例的可调型短柱的结构示意图，可调型短柱中设置有可调节垂直度螺栓；预制承台钢筋笼4设置于预制墩身1的外侧；预制承台外框2包括：相互连接的周边外框以及底部外框，周边外框位于预制承台钢筋笼的外侧，底部外框位于预制墩身的底部，即预制承台外框2的顶部是开口的，预制承台外框的周边外框的内侧为波纹凹凸面，预制承台外框的底部外框留有所述钻孔灌注桩的通孔，如图4所示为本实施例的预制承台外框的立面图，如图5所示为预制承台外框的平面图；钻孔灌注桩3的下端位于地面内，钻孔灌注桩3的上端穿过通孔位于预制承台钢筋笼4中。

本实施例中，预制承台外框的周边外框的内侧设置为波纹凹凸面，能够增强新旧混凝土的连接。本实施例中，为了增强预制承台钢筋笼与混凝土的锚固粘结作用，进一步加固预制承台的稳定性，在预制墩身的底部还预留有带90度弯钩的纵向钢筋12，带90度弯钩的纵向钢筋12的90度弯钩与地面平行。

本实施例中，为了保证预制墩身安装过程中的水平度，且增强对其支撑能力，可调型短柱11设置有四个，四个可调型短柱以预制墩身的水平截面的中心为圆心的一圆周均匀分布。不同实施例中，可调型短柱也可包括四个以上。

本实施例中，为了保证钻孔灌注桩不受到预制承台钢筋笼的压制，在钻孔灌注桩的顶部设置有桩顶预留钢筋31，不同实施例中，也可不设置。

较佳实施例中，预制承台钢筋笼在预制墩身穿过的位置设置有：相互连接的墩柱箍筋与墩柱纵筋，在钻孔灌注桩穿过的位置设置有相互连接的灌注桩箍筋与灌注桩纵筋；墩柱箍筋围绕预制墩身的周边设置，墩柱纵筋位于墩柱箍筋的内侧，且与墩柱箍筋垂直；灌注桩箍筋围绕灌注桩的周边设置，灌注桩纵筋位于灌注桩箍筋的内侧，且与灌注桩箍筋垂直，如图6所示为预制结构的平面图，如图7所示为预制承台钢筋笼的沿图6的A-A方向的截面图，如图8所示为预制承台钢筋笼的沿图6的B-B方向的截面图。

较佳实施例中，为了保证预制承台钢筋笼在吊装过程中不变形，钢筋笼的横向钢筋和纵向钢筋之间全部焊接，且在连接处加焊十字撑。

较佳实施例中，由于预制墩身达到一定高度后，可调型短柱与墩底的接触处会应力集中，因此，可以在接触部分放置加厚钢垫板。

下面对桥梁下部结构施工的施工方法进行详细描述，其是基于上述实施例的预制结构的施工方法，其包括以下步骤：

S11：制作钻孔灌注桩，并对其进行养护达到预设的强度，如图9所示为钻孔灌注桩完成后的结构示意图；

S12：待钻孔灌注桩制作结束且养护达到预设的强度后，吊装预制承台外框，使钻孔灌注桩的上端穿过预制承台外框的底部外框的通孔，如图10所示为吊装预制承台外框后的结构示意图；

S13：待预制承台外框吊装完成后，安装预制墩身，如图11所示为预制墩身安装完成后的示意图；

S14：待预制墩身安装完成后，吊装预制承台钢筋笼，如图12所示为吊装预制承台钢筋笼后的结构示意图；

S15：待预制承台钢筋笼吊装完成后，浇筑承台混凝土，如图13所示为浇筑承台混凝土后的示意图。

S11具体为：钻孔灌注桩的桩顶的灌注标高应比设计标高增加0.5m，以便清除桩顶的浮浆沉渣，桩顶灌注完毕后应立即测量桩顶的实际标高，待桩顶混凝土强度达到设计强度的70％时，将高出设计标高的部分凿除。为保证桩与承台的连接刚度，桩顶伸出外框应有一定长度，桩身嵌入承台长度可在15～20cm。

S12具体为：在吊装之前，必须切实做好各项准备工作，包括场地清理，夯实放置预制承台外框底部镂空位置的地面，以作补平模板用。准备车辆，车辆上所需固定器具的种类和数量的确认，吊装机具的准备、工作人员就绪、吊装设备的状态确认等。吊装过程应始终注意保持钢丝绳平顺，升降过程匀速平稳，在运输车辆放置时，应遵循先中间，后两侧，避免因失重造成倾斜、侧翻。

S13具体包括：

S131：在预制承台外框的底部放出预制墩身的中心纵横轴线以及外边线，并做好标记；

S132：吊装预制墩身，待预制墩身就位后，其临时支撑在预埋于预制墩身底部的钢架上，调节可调型短柱，使预制墩身的顶部位于预设的标高；

S133：利用垂直度保证结构保证预制墩身的垂直度。可以采用水准仪观察垂直度的变化来保证垂直度；也可以设置侧向支撑，保证水平位置的正确，从而保证上部构件垂直；如果有必要，还可以用两台经纬仪从纵横方向进行监测，如果水平角度偏差过大，可同时配合调节四个可调型短柱，以保证预制墩身水平垂直。

S14具体为：当预制墩身就位再次复测无误后，吊装预制承台钢筋笼。预制承台钢筋笼中心通过预制墩身后，定位要准确。下放钢筋笼应轻放、慢放，若遇阻碍，应查明原因，进行处理。严禁高起猛落，强行下放，以防碰撞而引起坍塌，同时检查预制承台钢筋笼垂直度。

S15具体为：预制承台钢筋布置验收合格后，浇筑承台混凝土。混凝土应按一定的厚度、顺序和方向分层浇筑，应在下层混凝土初凝或能重塑前浇筑完上层混凝土，分层应保持水平，分层厚度不宜超过规范规定；混凝土浇筑过程中应随时对混凝土进行振捣并使其均匀密实，振捣方式宜用插入式振捣器垂直振捣，其移动间距不宜大于作用半径的1.5倍且插入下层混凝土内的深度宜为50～100mm。振动棒应避免碰撞钢筋，不得直接或间接地通过钢筋施加振动，与承台外框应保持50～100mm的距离，每一振点的振捣时间宜为20～30s，以混凝土不再沉落、不出现气泡、表面泛浆为止，防止过振、漏振。混凝土在浇筑振捣过程中产生的部分泌水，应及时排除。浇筑完成后，应及时修整、抹平混凝土裸露面，进而完成桥梁下部结构的施工。

此处公开的仅为本发明的优选实施例，本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，并不是对本发明的限定。任何本领域技术人员在说明书范围内所做的修改和变化，均应落在本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种桥梁下部结构施工的预制结构，其特征在于，包括：预制墩身、预制承台钢筋笼、预制承台外框以及钻孔灌注桩，其中，

所述预制墩身的下部墩身中预埋有可调型短柱，所述可调型短柱的下端露出在所述预制墩身的墩底的底部；

所述预制承台钢筋笼设置于所述预制墩身的外侧；

所述预制承台外框包括：相互连接的周边外框以及底部外框，所述周边外框位于所述预制承台钢筋笼的外侧，所述底部外框位于所述预制墩身的底部；

所述预制承台外框的周边外框的内侧为波纹凹凸面；

所述预制承台外框的底部外框留有所述钻孔灌注桩的通孔；

所述钻孔灌注桩的下端位于地面内，所述钻孔灌注桩的上端穿过所述通孔位于所述预制承台钢筋笼中。

2.根据权利要求1所述的桥梁下部结构施工的预制结构，其特征在于，所述预制墩身的墩底预留有带90度弯钩的纵向钢筋，所述带90度弯钩的纵向钢筋的90度弯钩与地面平行。

3.根据权利要求1所述的桥梁下部结构施工的预制结构，其特征在于，所述可调型短柱包括：可调节垂直度螺栓。

4.根据权利要求1所述的桥梁下部结构施工的预制结构，其特征在于，所述预制承台钢筋笼包括：相互连接的墩柱箍筋与墩柱纵筋以及相互连接的灌注桩箍筋与灌注桩纵筋；

所述墩柱箍筋围绕所述预制墩身的周边设置，所述墩柱纵筋位于所述墩柱箍筋的内侧，且与所述墩柱箍筋垂直；

所述灌注桩箍筋围绕所述灌注桩的周边设置，所述灌注桩纵筋位于所述灌注桩箍筋的内侧，且与所述灌注桩箍筋垂直。

5.根据权利要求1所述的桥梁下部结构施工的预制结构，其特征在于，所述预制承台钢筋笼的横向钢筋与纵向钢筋之间加焊有十字撑。

6.根据权利要求1所述的桥梁下部结构施工的预制结构，其特征在于，所述可调型短柱至少包括四个，在以所述预制墩身的水平截面的中心为圆心的一圆周上，至少四个所述可调型短柱均匀分布。

7.一种桥梁下部结构施工的施工方法，其特征在于，其是权利要求1至6任一项所述的桥梁下部结构施工的预制结构的施工方法，其包括以下步骤：

S11：制作所述钻孔灌注桩，并对其进行养护达到预设的强度；

S12：待所述钻孔灌注桩制作结束且养护达到预设的强度后，吊装所述预制承台外框，使所述钻孔灌注桩的上端穿过所述预制承台外框的底部外框的通孔；

S13：待所述预制承台外框吊装完成后，安装所述预制墩身；

S14：待所述预制墩身安装完成后，吊装所述预制承台钢筋笼；

S15：待所述预制承台钢筋笼吊装完成后，浇筑承台混凝土。

8.根据权利要求7所述的桥梁下部结构施工的施工方法，其特征在于，所述步骤S13具体包括：

S131：在所述预制承台外框的底部放出所述预制墩身的中心纵横轴线以及外边线，并做好标记；

S132：吊装所述预制墩身，待所述预制墩身就位后，调节所述可调型短柱，使所述预制墩身的顶部位于预设的标高；

S133：利用垂直度保证结构保证所述预制墩身的垂直度。

9.根据权利要求8所述的桥梁下部结构施工的施工方法，其特征在于，所述步骤S133中的所述垂直度保证结构为：水准仪或侧向支撑，具体为：

利用水准仪观测所述预制墩身的垂直度的变化，以保证所述预制墩身的垂直度；或，

利用侧向支撑保持所述预制墩身的水平位置的正确，从而保证所述预制墩身的垂直度。

10.根据权利要求7所述的桥梁下部结构施工的施工方法，其特征在于，所述步骤S15中的浇筑承台混凝土具体为：按照预设的厚度、顺序和方向分层浇筑承台混凝土。