CN111996906B - 一种装配式桥墩的高效施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种装配式桥墩的高效施工方法，其主要包括以下步骤：步骤S1：桩基浇筑、桥墩预制和盖梁预制，其中桩基为现浇，桥墩和盖梁均在预制厂内预制成型；步骤S2：桥墩以及盖梁的运输；步骤S3：桥墩与桩基的安装，首先在预制桥墩的墩顶和墩底做好定位标记；接着安装调节装置，调节装置用于对桥墩的位置进行微调；然后吊装墩柱，将桥墩插接于桩基的第二波纹方管内，然后向桥墩与承台间缝隙灌浆；步骤S4：桥墩和盖梁的安装，在桥墩顶部铺设砂浆垫层，然后将盖板吊装于桥墩上，盖梁预埋的装配波纹管对准墩柱预埋钢筋后使盖板下放，然后向装配波纹管内灌注水泥灌浆料；本申请具有缩短桥墩施工周期的效果。

Description

一种装配式桥墩的高效施工方法

技术领域

本申请涉及桥墩施工的领域，尤其是涉及一种装配式桥墩的高效施工方法。

背景技术

桥墩是支承桥跨结构并将恒载和车辆活载传至地基的亚筑物、桥台设在桥梁两湖。桥墩则在两桥台之间。桥墩的作用是支承桥跨结构: 面桥台支撑起支承桥跨结构的作用外，还要与路堤衔接并防止路堤滑场。为保护析台和路堤填士，析台两侧常做一些防护和导流工程。现在的桥墩大多采用现浇法对桥墩进行施工。

针对上述中的相关技术，发明人认为存在有施工周期长的缺陷。

发明内容

为了改善桥墩施工周期长的问题，本申请还提供一种装配式桥墩的高效施工方法。

本申请提供的一种装配式桥墩的高效施工方法，采用如下的技术方案：

一种装配式桥墩的高效施工方法，步骤S1：桩基浇筑、桥墩预制和盖梁预制，其中桩基为现浇，桥墩和盖梁均在预制厂内预制成型。

步骤S2：桥墩以及盖梁的运输，将预制完成的桥墩和盖梁竖直至桩基所在地。

步骤S3：桥墩与桩基的安装，首先在预制桥墩的墩顶和墩底做好定位标记；接着安装调节装置，调节装置用于对桥墩的位置进行微调；然后吊装墩柱，将桥墩插接于桩基的第二波纹方管内，然后向桥墩与承台间缝隙灌浆。

步骤S4：桥墩和盖梁的安装，在桥墩顶部铺设砂浆垫层，然后将盖板吊装于桥墩上，盖梁预埋的装配波纹管对准墩柱预埋钢筋后使盖板下放，然后向装配波纹管内灌注水泥灌浆料。

通过采用上述技术方案，将桥墩和盖梁均为预制之后进行装配固定，可以桥墩、盖梁和桩基可以同时浇注成型，相对于采用现浇的方法，可以节省大量时间，缩短工期，节省成本。

优选的，预制桥墩其主要包括以下步骤：钢筋加工下料——钢筋绑扎以及模板安装——台架翻转——混凝土浇筑——墩柱存放；其中钢筋绑扎以及模板安装时钢筋笼和模板呈水平状态操作，然后通过台架翻转呈竖直，然后混凝土浇筑。

通过采用上述技术方案，钢筋绑扎和模板安装时钢筋笼和模板呈水平状态，方便了钢筋绑扎和模板安装；混凝土浇筑前又模板翻转为竖直，便于混凝土的浇筑，进步提升预制桥墩的方便性。

优选的，于步骤S1中预制桥墩之后，墩柱呈竖直存放；于步骤S2墩柱的运输时，先将墩柱一次翻转呈水平，然后利用车辆运输至桩基所在地，最后将墩柱通过二次翻转呈竖直。

通过采用上述技术方案，将墩柱翻转呈水平，从而便于墩柱的运输。

优选的，于步骤S1和步骤S2中，均采用翻转台架对墩柱及其模板进行翻转，所述翻转台架包括水泥底座、支撑架和转动台，所述支撑架预埋于水泥底座上，所述转动台铰接于支撑架上端，所述转动台呈方桶状，其开口位于背离转动轴线的一端，所述转动台的转动轴线位于其底部中间位置，所述转动台的转动轴线位于支撑架一端顶端靠近侧壁的一端，该转动轴距离水泥底座之间的距离等于翻转台边长的一半。

通过采用上述技术方案， 因为转动轴距离水泥底座之间的距离等于翻转台边长的一半，从而当转动台翻转至水平（开口朝向水平方向的一侧）时，其侧壁抵触于水泥底座，使其便于保持开口朝向水平方向的一侧的状态，便于墩柱插接于转动台内。

优选的，于步骤S2中采用动臂吊机对墩柱进行翻转，通过动臂吊机的悬臂的竖直方向的摆动以及水平方向的转动对墩柱施加力，实现墩柱的翻转；

翻转墩柱时需要满足一下条件：

式中：

为墩柱水平时吊机悬臂与水面之间的夹角；

为墩柱竖直时吊机悬臂与水面之间的夹角；

吊机悬臂的水平转动的转动轴线与翻转台架之间的连线与墩柱水平状态时其长度方向呈垂直。

通过采用上述技术方案，在翻转墩柱的过程中，墩柱始终在一个竖直面内转动，并且该竖直面垂直于其翻转的转动轴线，减少翻转过程中因为墩柱脱离上述竖直面而导致翻转台架的损坏。

优选的，因于步骤S3的调节装置包括调节垫块、型钢牛腿以及千斤顶，所述调节垫块位于第一波纹方管的底部，所述型钢牛腿有四个并且分别固定连接于墩柱四个侧壁靠下的位置，所述千斤顶有四个并且安装于承台上，四个所述千斤顶周向设置于墩柱的四周，墩柱安装于承台之后，千斤顶位于型钢牛腿的正下方；

在墩柱抵触于墩柱后，利用全站仪对墩柱横桥向、纵桥向进行观测，通过调整千斤顶高度，使墩柱相邻两个面的中心线处于垂直线上。

通过采用上述技术方案，因为调节垫块，墩柱底端与第一波纹方管底面之间会存在间隙，该间隙为墩柱竖直度的调节预留空间；通过调整千斤顶高度，对墩柱的铅垂度。

优选的，同盖梁两个墩柱插接于桩基之后并且向墩柱和桩基之间拼接面灌注灌浆料之前，在墩柱上安装墩柱顶部定位胎架，顶部定位胎架预留孔位置与盖梁上预埋的装配波纹管位置相同。

通过采用上述技术方案，通过定位胎架，将两个墩柱形成一个共同受力的整体，提高墩柱的稳定性，并且再次对墩柱的位置进行校正。

优选的，预制墩柱砼浇筑前先在墩柱模板顶部安装2处钢绞线吊环，单个吊环采用多根2.2m长钢绞线，钢绞线两端各埋入混凝土1m，弯折处外套钢管保护。

通过采用上述技术方案，便于吊机起吊，利用钢管防止吊钩摩擦钢绞线，造成磨损断裂。

优选的，预制盖梁主要包括以下步骤：钢筋加工下料——钢筋绑扎以及模板安装——混凝土浇筑——钢绞线张拉——孔道压浆——封端——盖梁存放。

通过采用上述技术方案，采用后张法预应力盖梁，缩短盖梁的预制的时间，进一步缩短了周期，加快施工进度。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.桥墩和盖梁均为预制之后进行装配固定，可以桥墩、盖梁和桩基可以同时浇注成型，相对于采用现浇的方法，可以节省大量时间，缩短工期，节省成本；

2.钢筋绑扎和模板安装时钢筋笼和模板呈水平状态，方便了钢筋绑扎和模板安装；混凝土浇筑前又模板翻转为竖直，便于混凝土的浇筑，进步提升预制桥墩的方便性；

3.在翻转墩柱的过程中，墩柱始终在一个竖直面内转动，并且该竖直面垂直于其翻转的转动轴线，减少翻转过程中因为墩柱脱离上述竖直面而导致翻转台架的损坏；

4.通过调节装置调节墩柱以及通过定位胎架对墩柱进行再次定位，提高墩柱的竖直度。

具体实施方式

本申请实施例公开一种装配式箱梁高效施工方法。

装配式箱梁的施工方法包括以下步骤：

步骤S1：桩基浇筑、桥墩预制和盖梁预制；

步骤S2：桥墩以及盖梁的运输；

步骤S3：桥墩与桩基的安装；

步骤S4：桥墩和盖梁的安装。

以下对装配式箱梁的高效施工方法的各个步骤进行详细公开，并且附带公开装配式箱梁的具体结构。

步骤S1：桩基浇筑、桥墩预制和盖梁预制。

该步骤中主要包括桩基浇筑、桥墩预制和盖梁预制三个部分，该三个部分操作顺序没有限制，可以同步进行，也可分步进行。在本实施例中采用的是三个部分同步施工，以缩短施工周期。

以下分别公开桩基浇筑、桥墩预制和盖梁预制具体施工方法。

1.1桩基浇筑

桩基浇筑依次包括确定桩位——埋桩——桩头环切——浇灌承台和系梁。按照上述顺序依次进行。

1.1.1确定桩位

根据施工图纸核实桩桩基位，桩桩基位位于埋设固定桩。固定桩可以采用预制桩或者灌注桩。本实例中的固定桩采用灌注桩。

1.1.2埋桩

核实桩位后，在施工图纸指定的位置进行钻孔从而形成灌注桩的桩孔。将固定桩的钢筋笼安装于桩孔内，然后向桩孔浇筑混凝土，最后对灌注桩进行养护。

1.1.3桩头环切

待固定桩凝固成型之后对其桩头环切。桩头环切目的在于去除固定桩上端的混凝土，并且使其内部的钢筋裸露出来，用于后期与承台连接。

1.1.4浇灌承台和系梁

承台为于墩柱连接的部分，承台将墩柱的受力传递给固定桩。系梁用于将两个承台连接成一个整体，使得两个承台连接成共同受力的整体，提高承台的稳定性。

承台和系梁一同浇注，先搭建承台和系梁的模板，使固定桩环切后裸露的钢筋延伸至承台和系梁的模板内，在承台灌注完成后该钢筋将位于承台内部，用于提升承台的强度，同时增加承台和固定桩的连接结构强度。

绑扎系梁钢筋并且将其放置于系梁的模板内。

在承台模板中心靠上的位置安装第一波纹方管。第一波纹方管位于固定桩的正上方。第一波纹方管有四个竖直设置的波浪形钢衬板围合而成，其底部固定连接有平面钢板。第一波纹方管上端的水平高度高于承台的高度。然后向系梁和承台的模板中浇筑混凝土，因为第一波纹方管的存在，承台上形成一个插接孔，用于与墩柱的连接。最后对系梁和承台进行养护。

1.2预制桥墩

预制桥墩其主要包括以下步骤：钢筋加工下料——钢筋绑扎以及模板安装——台架翻转——混凝土浇筑——墩柱存放，以下对每个流程进行详细描述。

1.2.1钢筋加工下料

采用无齿锯进行下料，从而能够确保钢筋端头平直并与钢筋轴线垂直。下料后的钢筋不得有马蹄形或弯曲现象，如果出现需要进行矫直。

对钢筋的两端进行攻丝，使其形成丝头，钢筋规格应与滚丝器调整一致。攻丝的的目的为后需钢筋之间的组装。

钢筋丝头加工完毕后，在钢筋丝头初套设保护帽或直螺纹套筒，其中直螺纹套筒与钢筋丝头螺纹连接。保护帽和直螺纹套筒用于防止装卸钢筋时损坏丝头。

当丝头加工完毕后，进行需要将钢筋弯折段进行折弯。

将钢筋运输至预制厂（为墩柱和盖梁的预制专用的产地，墩柱和盖梁统一在此预制，预制成型后输送至施工现场进行装配），在预制厂将钢筋进行连接。

两根钢筋通过直螺纹套筒固定连接。两钢筋丝头接头在直螺纹套筒中央位置相互顶紧，连接套筒的长度小于两个丝头的长度。

1.2.2钢筋绑扎以及模板安装

将钢筋绑扎成长方体状的钢筋笼，其垂直于长度方向的截面呈正方形。

墩柱模板采用大块组合定型钢模板。模板在安装之前，需要对其成型墩柱的侧壁进行打磨抛光，清除表面浮锈及其他杂物后，表面均匀涂刷脱模剂。模板打磨完成后，进行试拼。

模板四边拼装严密，模板和模板之间加垫海棉条密封严实防止漏浆。

模板安装完成后在其长度方向的一端安装墩柱钢筋顶部定位架，加强墩柱钢筋定位精度，避免振捣、翻转、吊运过程中碰到主筋使主筋偏位。

1.2.3台架翻转

模板安装完成后，采用翻转台架翻转墩柱模板，使墩柱模板长度方向呈竖直设置，并将墩柱模板吊装至预制台座安装牢固。

预制台座上预先浇注了墩柱的底端部分，墩柱的底端部分包括混凝土块、位于混凝块内的钢筋已经包括混凝土块外的第二波纹方管。

预制台座的钢筋延伸出其混凝土部分的上端，其用于与1.2.2中绑扎的钢筋笼远离顶部定位架一端绑扎，从而钢筋笼的上下两端均得到了固定。

第二波纹方管有四个竖直设置的波浪形钢衬板围合而成，其高度等于第一波纹方管的高度，但是第二波纹方管的边长小于第一波纹方管的边长。墩柱具有第二波纹方管的一端为其底端，用于与承台上连接。

预制墩柱砼浇筑前先在墩柱模板顶部安装2处钢绞线吊环（钢绞线采用15.2钢绞线），单个吊环采用6根2.2m长钢绞线，两侧各埋入混凝土1m，弯折处外套钢管保护，防止吊钩摩擦钢绞线，造成磨损断裂。

预制墩柱砼浇筑前先在墩柱模板侧壁靠下的位置安装有预埋的φ50PVC管。φ50PVC管有四个，墩柱四个竖直的侧壁靠下的均预埋有一个。预埋的φ50PVC管用于安装型钢牛腿，通过对型钢牛腿施力从而调整预制墩柱。

1.2.4混凝土浇筑

预制墩柱的混凝土采用C40混凝土。混凝土拌和好后，用混凝土运输斗车运到待浇墩柱处，入模采用龙门加料斗浇筑的方法。浇筑前应准确控制混凝土的坍落度在140－160mm之间，夏季混凝土入模温度不高于35℃。混凝土分层浇筑，分层厚度控制在30cm。混凝土振捣采用人工振捣。插入式振动器不得振动预埋件，不得碰撞模板钢筋。采用插入式振动器振实，振捣时以振捣区混凝土停止下沉，表面呈现平坦、泛浆，不冒气泡为准。混凝土浇筑完毕及时用木抹对表面收浆抹平，表面平整；当混凝土强度达到设计强度标准值的75%及规范要求后，进模板拆除。

1.2.5混凝土养护

混凝土拆模后，应对混凝土采用一布一膜养护，也可在混凝土表面处于潮湿状态时，迅速采用土工布等材料将暴露面混凝土覆盖或包裹，再用塑料布或帆布等将土工布等保湿材料包覆。包覆期间，包覆物应完好无损，彼此搭接完整，内表面应具有凝结水珠。

1.2.6墩柱存放

墩柱吊装采用龙门吊起吊移动。

墩柱垂直存放，存放底部设置2cm厚底部钢板+1cm厚橡胶垫。钢板尺寸为200cm×200cm，在墩柱侧面设置三角牛腿作为支撑，三角牛腿与底部钢板焊接，三角牛腿与混凝土间隔5mm。

1.3预制盖梁

预制盖梁主要包括以下步骤：钢筋加工下料——钢筋绑扎以及模板安装——混凝土浇筑——钢绞线张拉——孔道压浆——封端——盖梁存放，以下对每个流程进行详细描述。

1.3.1钢筋加工下料

采用无齿锯进行下料，从而能够确保钢筋端头平直并与钢筋轴线垂直。下料后的钢筋不得有马蹄形或弯曲现象，如果出现需要进行矫直。

对钢筋的两端进行攻丝，使其形成丝头，钢筋规格应与滚丝器调整一致。攻丝的的目的为后需钢筋之间的组装。

钢筋丝头加工完毕后，在钢筋丝头初套设保护帽或直螺纹套筒，其中直螺纹套筒与钢筋丝头螺纹连接。保护帽和直螺纹套筒用于防止装卸钢筋时损坏丝头。

当丝头加工完毕后，进行需要将钢筋弯折段进行折弯。

将钢筋运输至预制厂（为墩柱和盖梁的预制专用的产地，墩柱和盖梁统一在此预制，预制成型后输送至施工现场进行装配），在预制厂将钢筋进行连接。

两根钢筋通过直螺纹套筒固定连接。两钢筋丝头接头在直螺纹套筒中央位置相互顶紧，连接套筒的长度小于两个丝头的长度。

1.3.2钢筋绑扎、模板制作及模板安装

钢筋安装在绑扎胎具上绑扎成型。绑扎胎具上安装钢筋定位卡确保绑扎间距均匀。采用铅丝绑扎钢筋，盖梁钢筋进行整体绑扎，钢筋绑扎的时候，绑扎铁钩尾部应向梁内，以防铁钩在混凝土表面形成锈蚀通道。

预制盖梁模板全部采用组合钢模板，面板采用6mm钢板，加强背肋采用I14工字钢。模板立模前打磨、清扫干净，涂刷脱模剂。模板安装好后，现场技术人员对模板的稳定性、螺杆间距、模板几何尺寸、拼缝、连接牢固程度等进行自检，并做好书面记录。

预埋波纹管，此处波纹管有两个种。一种为预应力波纹管，用于盖梁浇筑完成后用于穿设钢束，通过对钢束两端施加拉力实现对盖梁的预应力；另一种为装配波纹管，该种波纹管呈竖直设置，并且贯穿盖梁竖直方向的厚度。装配波纹管的数量和位置于墩柱上端的钢筋数量和位置对应，在盖梁和墩柱装配式，墩柱上端的钢筋将穿置于对应的波纹管中。

在盖梁模板上制作用于固定预埋波纹管的定位架，确保波纹管定位准确。盖梁预制完成后预埋波纹管平面位置准确。

顶模连接有四个吊环，该吊环为预制盖梁的预埋件，用于对预制盖梁的起吊。单个吊环采用8根2.2m长钢绞线对折，吊环的锚固端采用挤压锚固定，起吊处外套直径2cm钢管隔离防止起吊过程中磨损钢绞线。吊环的锚固端距离其最近的盖梁侧壁的距离0.525m，梁长方向需错开预埋的波纹管。

1.3.3混凝土浇筑

预制盖梁采用C50混凝土，混凝土拌和好后，用混凝土运输斗车运到待浇盖梁处，入模采用场内龙门吊料斗浇筑的方法。浇筑前应准确控制混凝土的坍落度在140－160mm之间，夏季混凝土入模温度不高于35℃。混凝土浇筑采用水平分段，从端头向中间汇拢的办法浇注。混凝土振捣以机械振捣为主、人工振捣为辅相互结合的方法。插入式振动器不得振动预埋支座钢板，不得碰撞模板钢筋。采用插入式振动器振实，振捣时以振捣区混凝土停止下沉，表面呈现平坦、泛浆和不冒气泡为准。现场施工时，在侧模上沿其长度方向每2m标记一道标高控制点，标高控制点的连线呈水平设置，从而保证盖梁顶面表面平整符合要求。混凝土灌注完毕应及时用木抹对表面收浆抹平，在砼初凝前采用木抹对砼面再次进行收面，采用二次收浆，增加预制梁盖的表面平整，减少盖梁顶砼龟裂。

1.3.4混凝土养护

混凝土带模养护期间，应采取带模包裹、浇水、喷淋洒水等措施进行保湿和潮湿养护，保证模板接缝处不致失水干燥。为了保证顺利拆模，可在混凝土浇筑24～48h后略微松开模板，并继续浇水养护至拆模后再继续保湿至规定龄期。

当混凝土强度达到设计强度标准值的75%及规范要求后，进行外模拆除。

混凝土去除表面覆盖物或拆模后，应对混凝土采用覆盖喷淋养护，也可在混凝土表面处于潮湿状态时，迅速采用土工布等材料将暴露面混凝土覆盖或包裹，再用塑料布或帆布等将土工布等保湿材料包覆。包覆期间，包覆物应完好无损，彼此搭接完整，内表面应具有凝结水珠。

1.3.5钢束张拉

当混凝土强度和弹性模量达到设计值的85%，且龄期不小于7天时，进行预应力张拉。

向预应力波纹管内穿设钢束，其两端延伸出预应力波纹管的两端，然后同时对钢束两端拉张。施加预应力应采用张拉力与引伸量双控。预制梁内正弯矩钢束锚下张拉控制应力为0.75fpk=1395MPa。张拉完后切断外露钢绞线，等待压浆和封锚。

1.3.6孔道压浆

钢束张拉完毕后，应在48小时之内向孔道（即预应力波纹管）内压浆。浆体材料采用预应力管道压浆料。压浆料需要充满整个预应力波纹管，然后将预应力波纹管封堵。

1.3.7封锚

利用混凝土封盖预应力钢束两端（即波纹管的两端）。

1.3.8盖梁存放

盖梁吊装采用龙门吊起吊移动。盖梁存放采用20cm×20cm枕木进行支垫，支点位于盖梁上于墩柱连接的位置。

步骤S2：墩柱及盖梁的运输。

该步骤主要是将步骤S1中预制完成的墩柱和盖梁运输至需要施工的场地（即与墩柱连接的桩基所在地），为墩柱和盖梁的装配做准备工作。以下详细公开墩柱及盖梁的运输方法，需要特别说明的是，两者的运输顺序没有特别的限定，本实施例中先运输墩柱后运输盖梁。

2.1墩柱的运输

墩柱的运输主要包括以下步骤：墩柱一次翻转——墩柱转运——墩柱二次翻转，下面将详细描述上述步骤。

2.1.1墩柱一次翻转

因为预制墩柱在预制场内预制完成之后呈竖直存放，但是运输需要将墩柱翻转呈水平，以方便运输。墩柱在翻转台座上进行翻转。

翻转台架包括水泥底座、支撑架和转动台。支撑架预埋于水泥底座上，从而使支撑架与水泥底座呈一个整体。支撑架上端铰接有转动台。转动台呈方桶状，其开口位于背离转动轴线的一端。转动台的转动轴线位于其底部中间位置，转动轴线位于支撑架一端顶端靠近侧壁的一端。该转动轴距离水泥底座之间的距离等于翻转台边长的一半，从而当转动台翻转至水平（开口朝向水平方向的一侧）时，其侧壁抵触于水泥底座。

事先在地面上放置有木枕，当墩柱翻转呈水平后可以枕在木枕上。便于后续墩柱的水平吊运。

翻转时，吊机的挂钩与墩柱顶部的钢绞线吊钩勾接，然后将其竖直吊起，使其脱离三角牛腿。在墩柱底端侧壁和底面包裹海绵垫，然后将其底部插接于转动台内。然后慢慢转动墩柱，使其在翻转台和吊机的帮助翻转呈水平。

采用动臂吊机对墩柱进行翻转，通过动臂吊机的悬臂的竖直方向的摆动以及水平方向的转动对墩柱施加力，实现墩柱的翻转。

翻转墩柱时需要满足一下条件：

式中：

为墩柱水平时吊机悬臂与水面之间的夹角；

为墩柱竖直时吊机悬臂与水面之间的夹角。

吊机悬臂的水平转动的转动轴线与翻转台架之间的连线与墩柱水平状态时其长度方向呈垂直，从而翻转过程中可以使墩柱在一个竖直面内转动。

2.1.2墩柱转运

墩柱翻转至水平之后，利用吊机将墩柱吊至运输车上，然后利用车辆将墩柱运输至到施工场地后，将墩柱卸下，卸下时可以直接将墩柱的底端插接于翻转台上，为下一步的二次翻转做准备。

2.1.3墩柱二次翻转

吊起墩柱，使其水平移动，将墩柱的底端插接于转动台内。在地面上放置木枕，当吊机将其放下时，墩柱枕在木枕上。

吊机的钩子与墩柱顶部的钢绞线吊钩勾接，然后对其顶部施加向上的拉力，将墩柱翻转呈竖直。最后将其吊离翻转台架，最后拆除包裹于墩柱底端的海绵垫。

2.2盖梁的运输

盖梁的运输也采用车辆运输，利用吊车起吊放置车辆上之后，利用车辆将盖梁运输至到施工场地后，将盖梁卸下。

步骤S3：桥墩与桩基的安装；

该步骤主要是将桥墩与桩基的安装，主要包括定位标记——调节装置的安装——墩柱的吊装——安装定位架。下面将详细描述上述步骤。

3.1定位标记

在预制桥墩的墩顶和墩底做好定位标记，在承台系梁的承接面好定位标记。定位标记可以采用呈十字垂直的墨线，两个墨线的垂足位于墩柱的中心位置，墨线垂直于墩柱的侧壁。

3.2调节装置的安装

调节装置包括调节垫块、型钢牛腿以及千斤顶。安装三者时没有特定的顺序，以下分别描述三者的安装流程。

3.2.1安放调节垫块

调节垫块位于第一波纹方管的底部，在墩柱和承台装配后用于抵触墩柱的底端，从而墩柱底端与第一波纹方管底面之间会存在间隙，该间隙为墩柱竖直度的调节预留空间。

安放调节垫块之间需要清理墩柱和承台之间的拼接面。拼接面用吸尘器清理干净，然后洒水湿润。

将调节垫块安放于承台系梁墩柱中心位置（即第一波纹方管底部的中心位置），调节垫块为圆形的钢垫板，厚2cm，尺寸φ20cm。

3.2.2安装牛腿

型钢牛腿有四个，分别位于墩柱靠下的四个侧壁。通过在墩柱预留的φ50PVC管安装临时的型钢牛腿。型钢牛腿用来做为墩柱垂直度矫正时下方千斤顶的支顶位置。

型钢牛腿包括牛腿钢筋、横向型钢和纵向型钢。牛腿钢筋有两根并且垂直固定连接有纵向型钢的侧壁，两个牛腿钢筋沿着纵向型钢的长度方向分布。

横向型钢垂直固定连接于横向型钢，并且其位于纵向型钢背离牛腿钢筋的侧壁。

型钢牛腿安装时，将牛腿钢筋插接于墩柱预留的φ50PVC管内，将型钢牛腿临时安装于墩柱上。型钢牛腿安装于墩柱之后，其纵向型钢的长度方向与墩柱的长度方向平行。

3.2.3安装千斤顶

在每个承台上安装有四个千斤顶，四个千斤顶周向设置于第一波纹方管的四周。每个千斤顶安放的位置与型钢牛腿对应（墩柱安装于承台之后，千斤顶位于型钢牛腿的正下方，并且千斤顶和型钢牛腿一对一对应）。

3.3墩柱的吊装

该步骤将墩柱和承台装配并且固定，其依次包括悬吊定位——调整墩柱的垂直度——安装定位胎架——拼接面灌浆。下面将详细描述上述步骤。

3.3.1悬吊定位

利用吊机将墩柱悬吊，并且将其悬吊至承台竖直上方，然后将墩柱的底部插接于承台内。承台底部的第二波纹方管置于第一波纹方管内。值得注意时，此时墩柱底端与第一波纹方管底端的调节垫块未接触，然后利用定位标记进行定位，调整墩柱使其水位位置，使墩柱的中心点于承台的中心点位置重合。然后旋转墩柱使墩柱上墨线和承台上的墨线重合。最后下降墩柱，使其底端抵触第二波纹方管底部的调节垫块。调节垫块受力后，吊机分级卸力。

3.3.2调整墩柱的垂直度

利用全站仪对墩柱横桥向、纵桥向进行观测，通过调整千斤顶高度，使墩柱相邻两个面的中心线处于垂直线上，锁住千斤顶。

3.3.3安装定位胎架

同盖梁两个墩柱就位后安装墩柱顶部定位胎架，顶部定位胎架预留孔位置与盖梁上预埋的装配波纹管位置相同。微调8个千斤顶（同时调节两个墩柱），从而调整墩柱的上端的位置，使安装定位胎架能够套入墩柱外露钢筋。通过定位胎架，将两个立柱形成一个共同受力的整体，提高墩柱的稳定性。

3.3.4拼接面灌浆

向墩柱与承台间缝隙（即第一波纹方管内壁和第二波纹方管外壁之间的间隙）灌浆。灌浆料采用高强无收缩水泥灌浆料；待灌浆料灌浆3天后，拆除定位胎架。

第一波纹方管和第二波纹方管的侧壁为波浪形钢衬板，其中波浪形钢衬板上向其混凝土结构内凹陷的部分为其波谷，相应的向墩柱与承台间缝隙凸出的部分为其波峰。因为波谷的存在，所以当在墩柱与承台间缝隙灌浆时可能会有部分空气残留在波浪形钢衬板的波谷中。

为了解决上述问题，波浪形钢衬板上的波谷的长度方向呈倾斜设置。波浪形钢衬板波谷相对于水平面的倾斜角度均相同，为15°~30°。同一波纹方管上的两个相邻的波浪形钢衬板上的波谷相互连通。灌浆时，缓慢灌浆，在灌注的高强无收缩水泥灌浆料时，墩柱与承台间缝隙中的空气顺着倾斜的波谷排出，减少墩柱与承台间缝隙中浆料中的气泡，提升墩柱与承台间连接结构强度。

步骤S4：桥墩和盖梁的安装。

该步骤主要是将盖梁固定安装于桥墩，其主要包括以下步骤：清理和测量——设置调节垫块和挡浆模板——盖梁吊装——装配波纹管灌浆，以下详细公开。

4.1清理和测量

本步骤主要包括拼接面的清理和桥墩测量，为盖梁的安装做准备工作，上述两部分顺序没有要求。以下对该两部分分布公开。

4.1.1拼接面的清理

在墩柱运输或吊装过程中，柱顶钢筋存在碰撞折弯现象，在吊装前对钢筋采用固定规格的定位架进行定位调直，并将墩柱预埋的钢绞线吊环切除，墩顶杂物清理干净。

对盖梁与墩柱的接触面进行凿毛，同样需要凿毛的是墩柱的顶端。先采用高压水枪将凿毛面进行清尘及湿润；再采用高压气管将表面多余水清除；最后确保结合面不留水迹，确保结合面清洁干燥。

4.1.2桥墩测量

再次测量同属于同一桥墩的两个墩柱之间的间距、桥墩的高度及其轴线中心是否符合要求。然后对盖梁底部标记定位标记，定位标记为两个垂直的墨线。

4.2设置调节垫块和挡浆抱箍

本步骤主要包括调节垫块的安装和挡浆抱箍的安装，上述两部分顺序没有要求。以下对该两部分分布公开。

4.2.1安装调节垫块

在墩柱顶面安装调节垫块。调节垫块采用大于或等于20mm厚钢板，尺寸为200m×200mm。调节垫块主要作用为盖梁的水平度调整提供了空间。

4.2.2安装挡浆抱箍

在墩柱顶安装挡浆抱箍，挡浆抱箍套设于与墩柱顶端，并且内壁于墩柱外壁紧密贴合。挡浆抱箍采用角钢制作，其上端面高出墩柱顶20mm。

后续会在墩柱顶面灌注结合面砂浆垫层，将墩柱和盖梁连接，利用挡浆抱箍挡住结合面砂浆，避免其外溢。与墩柱侧面和顶面粘贴泡沫止浆条，锁紧抱箍后检查密封性。

4.3盖梁吊装

在铺设砂浆垫层之后，马上采用吊机从运梁车上把盖梁吊起，缓慢转动，盖梁预埋波纹管对准墩柱预埋钢筋慢慢下放，当盖梁底距离墩顶30cm时，停止下放，开始进行盖梁位置观测。

盖梁吊装时，采用两台全站仪，对盖梁纵横向位置偏位随时观测。用仪器左右两边同时观察，使盖梁挡板、底面中心线和墩柱设计中心线三者在同一直线上，再次缓慢水平下放盖梁至调节垫块为止。

4.4装配波纹管灌浆

在盖梁安装完成进行装配波纹管注浆，从盖梁顶部向装配波纹管内进行灌浆。灌浆料从波纹流动至盖梁和墩柱的间隙处，从而形成结合面砂浆垫层。灌注时从一侧的装配波纹管进行灌浆，用另一侧的装配波纹管进行排气。当所有装配波纹管液面与盖梁顶面平齐时停至灌浆。

注浆前采用高压气流对装配波纹管进行吹气,对管道进行一次清理，吹出管道内可能存在的水或颗粒灰尘等杂质，确保注浆顺畅，降低堵管风险。然后向装配波纹管内灌注高强无收缩水泥灌浆料。

装配波纹管为螺旋波纹管，即其波峰波谷呈螺线性。在本实施例中，装配波纹管的波谷沿着顺时针方向螺旋向上。在灌浆液完成之后，对装配波纹管内的灌浆料进行缓慢搅拌，搅拌的方向为顺时针方向，使残留在波谷中的空气顺着螺旋状的波谷向上滑移直至离开装配波纹管。减少装配波纹管内灌注浆内的气泡。

在预制盖梁施工完成后按照设计图纸进行支座垫石施工。浇筑垫石时保证支座垫石位置和高程准确，垫石表面保持平整。通过现场实测数据微调墩顶支座垫石的垫层厚度，确保支座高程和中心位置的精度要求。

本申请实施例一种装配式箱梁高效施工方法的实施原理为：步骤S1：桩基浇筑、桥墩预制和盖梁预制。步骤S2：桥墩以及盖梁的运输，将预制完成的桥墩和盖梁竖直至桩基所在地。步骤S3：桥墩与桩基的安装，首先在预制桥墩的墩顶和墩底做好定位标记；接着安装调节装置，调节装置用于对桥墩的位置进行微调；然后吊装墩柱，将桥墩插接于桩基的第二波纹方管内，然后向桥墩与承台间缝隙灌浆。步骤S4：桥墩和盖梁的安装，在桥墩顶部铺设砂浆垫层，然后将盖板吊装于桥墩上，盖梁预埋的装配波纹管对准墩柱预埋钢筋后使盖板下放，然后向装配波纹管内灌注水泥灌浆料。将桥墩和盖梁均为预制之后进行装配固定，可以桥墩、盖梁和桩基可以同时浇注成型，相对于采用现浇的方法，可以节省大量时间，缩短工期，节省成本。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种装配式桥墩的高效施工方法，其特征在于：步骤S1：桩基浇筑、桥墩预制和盖梁预制，其中桩基为现浇，桥墩和盖梁均在预制厂内预制成型；

步骤S2：桥墩以及盖梁的运输，将预制完成的桥墩和盖梁竖直至桩基所在地；

步骤S3：桥墩与桩基的安装，首先在预制桥墩的墩顶和墩底做好定位标记；接着安装调节装置，调节装置用于对桥墩的位置进行微调；然后吊装墩柱，将桥墩插接于桩基的第二波纹方管内，然后向桥墩与承台间缝隙灌浆；第二波纹方管的侧壁为波浪形钢衬板，波浪形钢衬板上的波谷的长度方向呈倾斜设置，波浪形钢衬板波谷相对于水平面的倾斜角度为15°~30°；同一波纹方管上的两个相邻的波浪形钢衬板上的波谷相互连通；

步骤S4：桥墩和盖梁的安装，在桥墩顶部铺设砂浆垫层，然后将盖板吊装于桥墩上，盖梁预埋的装配波纹管对准墩柱预埋钢筋后使盖板下放，然后向装配波纹管内灌注水泥灌浆料；预制桥墩其主要包括以下步骤：钢筋加工下料——钢筋绑扎以及模板安装——台架翻转——混凝土浇筑——墩柱存放；其中钢筋绑扎以及模板安装时钢筋笼和模板呈水平状态操作，然后通过台架翻转呈竖直，然后混凝土浇筑；于步骤S1中预制桥墩之后，墩柱呈竖直存放；于步骤S2墩柱的运输时，先将墩柱一次翻转呈水平，然后利用车辆运输至桩基所在地，最后将墩柱通过二次翻转呈竖直；于步骤S1和步骤S2中均采用翻转台架进行翻转；翻转台架包括水泥底座、支撑架和转动台；所述支撑架预埋于水泥底座上，所述转动台铰接于支撑架上端，所述转动台呈方桶状，其开口位于背离转动轴线的一端；所述转动台的转动轴线位于其底部中间位置，所述转动轴线位于支撑架一端顶端靠近侧壁的一端，该转动轴距离水泥底座之间的距离等于翻转台边长的一半；于步骤S2中采用动臂吊机对墩柱进行翻转，通过动臂吊机的悬臂的竖直方向的摆动以及水平方向的转动对墩柱施加力，实现墩柱的翻转；

翻转墩柱时需要满足一下条件：

式中：

为墩柱水平时吊机悬臂与水面之间的夹角；

为墩柱竖直时吊机悬臂与水面之间的夹角；

吊机悬臂的水平转动的转动轴线与翻转台架之间的连线与墩柱水平状态时其长度方向呈垂直。

2.根据权利要求1所述的一种装配式桥墩的高效施工方法，其特征在于：于步骤S3的调节装置包括调节垫块、型钢牛腿以及千斤顶，所述调节垫块位于第一波纹方管的底部，所述型钢牛腿有四个并且分别固定连接于墩柱四个侧壁靠下的位置，所述千斤顶有四个并且安装于承台上，四个所述千斤顶周向设置于墩柱的四周，墩柱安装于承台之后，千斤顶位于型钢牛腿的正下方；在墩柱抵触于墩柱后，利用全站仪对墩柱横桥向、纵桥向进行观测，通过调整千斤顶高度，使墩柱相邻两个面的中心线处于垂直线上。

3.根据权利要求2所述的一种装配式桥墩的高效施工方法，其特征在于：同盖梁两个墩柱插接于桩基之后并且向墩柱和桩基之间拼接面灌注灌浆料之前，在墩柱上安装墩柱顶部定位胎架，顶部定位胎架预留孔位置与盖梁上预埋的装配波纹管位置相同。

4.根据权利要求3所述的一种装配式桥墩的高效施工方法，其特征在于：预制墩柱砼浇筑前先在墩柱模板顶部安装2处钢绞线吊环，单个吊环采用多根2.2m长钢绞线，钢绞线两端各埋入混凝土1m，弯折处外套钢管保护。

5.根据权利要求4所述的一种装配式桥墩的高效施工方法，其特征在于：预制盖梁主要包括以下步骤：钢筋加工下料——钢筋绑扎以及模板安装——混凝土浇筑——钢绞线张拉——孔道压浆——封端——盖梁存放。