CN112695623A - 一种装配式桥墩及其施工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明旨在提供一种装配式桥墩及其施工工艺，装配式桥墩包括墩柱，所述墩柱底部安装在承台上，墩柱的顶部设置有预埋支座螺栓孔及吊环，墩柱的底部设置有灌浆套筒，所述承台上中心位置设有调高垫板，内部设有采用定制预埋钢筋定位胎具固定承台预埋钢筋，外侧设有50cm挡浆护板。墩柱制作流程依次包括套筒定位安装、灌浆套筒安装、墩柱钢筋制作安装、模板安装、预埋件安装、混凝土浇筑、墩柱出厂清理检查及运输(墩柱制作的同时进行现浇平台的施工)；墩柱安装依次包括吊装准备、试吊装、支座移位、墩柱正式吊装就位、套筒灌浆压浆、墩柱养护。通过对桥梁各部件进行预制拼装施工，极大地节省了工期、减少了施工对周边环境的影响、提高了施工的标准化程度、保证了工程质量，带来了较高的长期社会效益。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工程施工技术领域，具体涉及一种装配式桥墩及其施工工艺。
背景技术
第二次世界大战之后，预制装配技术在法国诞生。经过几十年的发展，桥梁上部结构的预制装配已经趋于成熟，但桥梁下部结构的预制还未大规模发展。总体来看，我国当前城市桥梁桥墩建造面临的交通、环境、公众需求等因素的挑战，迫切需要全预制拼装建造技术，但这种全预制桥梁施工技术在国内并不成熟。江平西路二期非涉铁段工程下部结构立柱采用预制拼装技术，钢筋用灌浆套筒连接，使构件大型化、工厂化、标准化、模块化，将现场浇筑施工转化为工厂预制，有力保证工程安全质量，缩短了工期，降低了对周边交通的影响，符合国家绿色建设和产业化发展理念，是当今桥梁工程建设发展趋势。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明旨在提供一种装配式桥墩及其施工工艺，墩柱制作流程依次包括套筒定位安装、灌浆套筒安装、墩柱钢筋制作安装、模板安装、预埋件安装、混凝土浇筑、墩柱出厂清理检查及运输(墩柱制作的同时进行现浇平台的施工)；墩柱安装依次包括吊装准备、试吊装、支座移位、墩柱正式吊装就位、套筒灌浆压浆、墩柱养护。通过对桥梁各部件进行预制拼装施工，极大地节省了工期、减少了施工对周边环境的影响、提高了施工的标准化程度、保证了工程质量，带来了较高的长期社会效益。
为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案如下：
一种装配式桥墩，其特征在于：包括承台、墩柱，承台通过现场浇筑施工，墩柱安装在承台上；
所述承台与墩柱通过灌浆套筒压浆连接。
优选的，所选的承台上设置有调高垫板、预埋钢筋定位胎具、承台预埋钢筋、截水沟、50cm挡浆护板，所述调高垫板安装在承台中心位置；所述承台预埋钢筋为浇筑在承台内的墩柱竖向主筋，采用定制预埋钢筋定位胎具固定，定位套筒平面精度达2mm，预埋钢筋标高控制在0-5mm以内，其下端与承台横向主筋连接，上端伸出墩柱定位槽底面，长度为灌浆套筒长度的1/2，所述50cm 挡浆护板安装在距立柱表面四周5cm位置。
优选的，所述的墩柱内设置有预留套筒，灌浆套筒采用壁厚3mm的PVC 管，灌浆套筒与墩柱预埋钢筋、承台预埋钢筋配合使用。
一种装配式桥墩施工工艺，其特征在于，所述的施工工艺具体包括：S1.现浇承台施工；S2.预制墩柱施工；S3.墩柱吊装施工；S4.灌浆套筒压浆施工。
优选的，步骤S1所述的现浇承台施工的具体过程为：
S101.承台预埋钢筋采用定制预埋钢筋定位胎具固定，定位套筒平面精度达 2mm，预埋钢筋标高控制在0-5mm，
S102.承台浇筑完成后，拆除模板并进行回填，设置安全围挡，安装安全爬梯，开挖截水沟，防止泥水污染拼装结合面，
S103.对结合面进行凿毛，凿毛深度控制在10mm，骨料外露75％，在承台面立柱纵横向中心线弹出墨线，在承台中心位置安放调高垫块，
S104.在距离承台表面立柱四周5cm位置安装50cm角钢挡浆模板。
优选的，步骤S2所述的预制墩柱施工的具体过程为：
S201.套筒定位安装。墩柱套筒采定位取与承台预埋筋同精度的定位胎具，并在套筒安装时测量垂直度。
S202.灌装套管安装。灌浆套筒采用壁厚3mm的PVC管，并套管密封。
S203.钢筋制作安装。采用胎架制作绑扎钢筋。
S204.安装定制钢模板。
S205.安装预埋件，包括预埋制作螺栓孔及吊环。
S206.混凝土坍落度控制及混凝土浇筑养护。
S207.墩柱出厂前检查，包括套筒内浮浆清理、墩柱结构尺寸检查、墩柱混凝土检测、套筒位置检查。
S208.墩柱运输。墩柱起吊时所用的钢筋绳采用土工布包裹，转角处放置护板，采用平板车将墩柱运输到工地。
优选的，步骤S4所述的墩柱吊装施工的具体过程为：
S301.吊装准备
S3011.吊装设备选用一台350t汽车吊，负责立柱翻转竖立、旋转就位；
S3012.汽车吊站位及工作区硬化、铺设路基箱，保证地基承载力；
S3013.对立柱纵横向侧面以及预埋套管为准进行分中，在立柱弹好十字线用于垂直度测量；
S3014.立柱翻身时在脚部下垫4卷土工布，防止翻身过程中立柱边角损伤，之后安装4个千斤顶支撑。
S302.正式吊装施工
S3021.立柱对中。试吊装时先调整立柱中心位置，通过观测立柱底部中心线与承台面预设中心线，调整立柱底中心位置偏差小于2mm，将四周千斤顶顶紧。
S3022.观测垂直度，千斤顶调节垂直度。利用四周千斤顶对立柱垂直度进行调整，用两台垂直布设的全站仪观测立柱上十字丝与承台面中心线是否吻合，如果立柱中心线偏离承台中心线，千斤顶反方向微调，使得立柱顶面与底面垂直。
S3023.支座移位，座浆料铺设，立柱就位。试吊装调整完成后锁死千斤顶移走立柱，拌制并铺设座浆料，厚度稍高于调高垫板，再按照上述调整方式将立柱吊装固定到位调整到位。
优选的，步骤S4所述的灌浆套筒压浆施工的具体过程为：
S401.计算水量精确称重，灌浆料拌制，并进行套筒灌浆。
S402.待座浆强度达到35MP后，拆除千斤顶，安装灌浆套筒。
S403.将灌浆料倒入搅拌设备。
S404.计算用水量并精确称重。
S405.水灰初拌后用专业设备高速搅拌。
S406.浆料倒入灌浆设备并连接灌浆口灌浆，出浆口出浆持续时间不得少于 2s，停止压浆并塞住止浆塞，然后进行下一个套筒压浆至所有套筒压浆完成。
本发明的改进之处在于：
(1)本发明设计了一种装配式桥墩，在施工时，通过高精度的定位胎具对预留的钢筋和钢管进行定位，以减小施工误差，保证预埋筋和钢管的位置准确，同时进行灌浆套筒压浆，在保证桥墩安全性的基础上，使得桥墩拼装简单，施工速度快；
(2)通过在承台与墩柱设置灌浆套筒，将承台与墩柱连接，采用全新的注浆工艺对承台与墩柱连接处进行注浆，可以很好的保证本装配式桥墩各个部位之间的整体性；本发明采用钢筋连接件连接两侧墩柱，相比采用预制盖梁的方式连接两侧墩柱的方式结构整体性更好
(3)对利用本发明所述工艺预制拼装的装配式桥墩进行桥墩纵向水平力实验和桥墩横向水平力实验，实验结果均证明利用本发明所述施工工艺得到的装配式桥墩的各项指数均达标。
本发明带来的社会效益：
(1)施工质量好。通过工业化、标准化、智能化构件施工工艺确保预制构件质量，尽量减少结构薄弱环节；采用C40高性能自密实混凝土，配合M100湿接缝高性能砂浆，进行高精度定位施工，从而完成预制装配式桥梁墩柱的高质量施工。
(2)时间及环境成本小。该施工方案及工艺可操作性强，现场施工环节快捷，现场及场外工期可协调优化，整体建造速度快，从而缩短整体工期，并减小对周边交通与生活环境的影响。
(3)综合效益高。优化的装配式预制构件施工工艺便于开展高质量的工业化、标准化、智能化建造，降低其他施工环节的成本，因而总体造价可以逐步优化控制；优化的装配式施工工艺减少现场施工环节，节约交通疏解或施工期交通组织相关费用，减少现场施工人力成本，降低施工管理成本，并减少了施工期交通拥堵、扬尘污染、噪音污染，具有较高的综合社会效益。
附图说明
图1为本发明中装配式桥墩的三维示意图。
图2为本发明中装配式桥墩的三维仰视图。
图3为本发明中承台的三维结构示意图。
图4为本发明中桥墩之间连接过程示意图。
图5为本发明中立柱对中过程示意图。
图中：1支座螺栓孔、2吊环、3墩柱、4灌浆套筒、5承台、6调高垫板、 7钢筋定位胎具、8承台预埋钢筋、9 50cm挡浆护板、10墩柱连接钢筋、11千斤顶、12全站仪。
Claims (8)
1.一种装配式桥墩，其特征在于：包括承台(5)、墩柱(3)，承台(5)通过现场浇筑施工，墩柱(3)安装在承台(5)上；
所述承台(5)与墩柱通过灌浆套筒(4)压浆连接。
2.根据权利要求1所述的一种装配式桥墩，其特征在于：所述的承台(5)上设置有调高垫板(6)、预埋钢筋定位胎具(7)、承台预埋钢筋(8)、50cm挡浆护板(9)，所述调高垫板(6)安装在承台(5)中心位置；所述承台预埋钢筋(8)为浇筑在承台(5)内的墩柱竖向主筋，采用定制预埋钢筋定位胎具(7)固定，定位套筒平面精度达2mm，预埋钢筋(8)标高控制在0-5mm以内，其下端与承台横向主筋连接，上端伸出墩柱定位槽底面，长度为灌浆套筒(4)长度的1/2，所述50cm挡浆护板(9)安装在距立柱表面四周5cm位置。
3.根据权利要求2所述的一种装配式桥墩，其特征在于：所述的墩柱(3)内设置有预留套筒，灌浆套筒采用壁厚3mm的PVC管，灌浆套筒(4)与墩柱预埋钢筋、承台预埋钢筋(8)配合使用。
4.根据权利要求1所述的一种装配式桥墩施工工艺，其特征在于，所述的施工工艺具体包括：S1.现浇承台施工；S2.预制墩柱施工；S3.墩柱吊装施工；S4.灌浆套筒压浆施工。
5.根据权利要求4所述的一种装配式桥墩的施工工艺，其特征在于，步骤S1所述的现浇承台施工的具体过程为：
S101.承台预埋钢筋采用定制预埋钢筋定位胎具固定，定位套筒平面精度达2mm，预埋钢筋标高控制在0-5mm，
S102.承台浇筑完成后，拆除模板并进行回填，设置安全围挡，安装安全爬梯，开挖截水沟，防止泥水污染拼装结合面，
S103.对结合面进行凿毛，凿毛深度控制在10mm，骨料外露75％，在承台面立柱纵横向中心线弹出墨线，在承台中心位置安放调高垫块，
S104.在距离承台表面立柱四周5cm位置安装50cm角钢挡浆模板。
6.根据权利要求4所述的一种装配式桥墩的施工工艺，其特征在于，步骤S2所述的预制墩柱施工的具体过程为：
S201.套筒定位安装。墩柱套筒采定位取与承台预埋钢筋同精度的定位胎具，并在套筒安装时测量垂直度。
S202.灌装套管安装。灌浆套筒采用壁厚3mm的PVC管，并进行套管密封。
S203.钢筋制作安装。采用胎架制作绑扎钢筋。
S204.安装定制钢模板。
S205.安装预埋件，包括预埋制作螺栓孔及吊环。
S206.混凝土坍落度控制及混凝土浇筑养护。
S207.墩柱出厂前检查，包括套筒内浮浆清理、墩柱结构尺寸检查、墩柱混凝土检测、套筒位置检查。
S208.墩柱运输。墩柱起吊时所用的钢筋绳采用土工布包裹，转角处放置护板，采用平板车将墩柱运输到工地。
7.根据权利要求4所述的一种装配式桥墩的施工工艺，其特征在于，步骤S3所述的墩柱吊装施工的具体过程为：
S301.吊装准备
S3011.吊装设备选用一台350t汽车吊，负责立柱翻转竖立、旋转就位；
S3012.汽车吊站位及工作区硬化、铺设路基箱，保证地基承载力；
S3013.对立柱纵横向侧面以及预埋套管为准进行分中，在立柱弹好十字线用于垂直度测量；
S3014.立柱翻身时在脚部下垫4卷土工布，防止翻身过程中立柱边角损伤，之后安装4个千斤顶支撑。
S302.正式吊装施工
S3021.立柱对中。试吊装时先调整立柱中心位置，通过观测立柱底部中心线与承台面预设中心线，调整立柱底中心位置偏差小于2mm，将四周千斤顶顶紧。
S3022.观测垂直度，千斤顶调节垂直度。利用四周千斤顶对立柱垂直度进行调整，用两台垂直布设的全站仪观测立柱上十字丝与承台面中心线是否吻合，如果立柱中心线偏离承台中心线，千斤顶反方向微调，使得立柱顶面与底面垂直。
S3023.支座移位，座浆料铺设，立柱就位。试吊装调整完成后锁死千斤顶移走立柱，拌制并铺设座浆料，厚度稍高于调高垫板，再按照上述调整方式将立柱吊装固定到位调整到位。
8.根据权利要求4所述的一种装配式桥墩的施工工艺，其特征在于，步骤S4所述的灌浆套筒压浆施工的具体过程为：
S401.计算水量精确称重，灌浆料拌制，并进行套筒灌浆。
S402.待座浆强度达到35MP后，拆除千斤顶，安装灌浆套筒。
S403.将灌浆料倒入搅拌设备。
S404.计算用水量并精确称重。
S405.水灰初拌后用专业设备高速搅拌。
S406.浆料倒入灌浆设备并连接灌浆口灌浆，出浆口出浆持续时间不得少于2s，停止压浆并塞住止浆塞，然后进行下一个套筒压浆直至所有套筒压浆完成。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN113638310A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-11-12 | 上海绿地建设(集团)有限公司 | 一种市政高架桥梁整体装配式桥墩及施工方法 |
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-
2021
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| CN113481827B (zh) * | 2021-07-23 | 2022-09-27 | 中铁上海工程局集团有限公司 | 一种装配式桥梁连接结构 |
| CN113638310A (zh) * | 2021-09-15 | 2021-11-12 | 上海绿地建设(集团)有限公司 | 一种市政高架桥梁整体装配式桥墩及施工方法 |
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| CN114491757B (zh) * | 2022-01-26 | 2024-01-23 | 扬州大学 | 基于重度数学模型的装配式桥梁异形墩柱重心定位方法 |
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