CN114934573A - 一种预制装配式沿河排水管道支墩结构及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种预制装配式沿河排水管道支墩结构及其施工方法，其结构包括钢筋混凝土基础和设在钢筋混凝土基础上的预制支墩本体，所述预制支墩本体包括相配合的两半支墩，每半支墩内侧均设有半圆槽，两半圆槽配合形成定位排水管道的定位孔，钢筋混凝土基础和每半支墩在竖直方向均设有用于安装连接钢筋的预留孔。该预制装配式沿河排水管道支墩结构设计合理，支墩采用工厂化预制，减少现场钢筋绑扎、模板安装及混凝土浇筑的工料机投入，可有效缩短工期，降低施工成本；支墩采用装配施工，施工简便；使用阶段可快速便捷进行更换维修，减少维修对运行的影响，可降低运营维护成本。
Description
技术领域
本发明涉及市政排水工程技术领域，尤其是涉及一种预制装配式沿河排水管道支墩结构及其施工方法。
背景技术
城市黑臭水体整治提升工程中普遍存在沿河污水管或合流管等排水管道建设需求，城市黑臭水体沿河两岸大多建筑物密集，岸上无排水管道敷设空间，因此，需开发一种沿河敷设排水管道的方式，该方式应能解决狭窄施工空间施工难题、解决沿河复杂地质水文条件下管道稳定性和耐久性问题、解决施工过程和施工完成后对河道行洪排涝影响问题、解决使用阶段快速便捷进行维修更换的问题。
目前沿河敷设的排水管道结构形式主要有：(1)现浇混凝土支墩；(2)钢结构支墩；(3)混凝土+钢结构组合支墩。以上方法具有施工工序复杂，施工周期长，耐久性较差，维修更换困难等特点。
如中国专利CN106193253B公开的一种用于综合管廊排水管道的施工方法，其特征在于所述施工方法包括以下步骤：A、制作混凝土支墩，在混凝土支墩上预留二次灌浆孔；B、利用工字钢和钢结构滑槽组成高度调节装置，并将用于固定排水管道的钢结构支架固定在该高度调节装置上；C、利用高度调节装置将钢结构支架调节到预设的安装高度，钢结构支架和混凝土支墩之间采用无收缩混凝土填充密实；D、通过固定钢带将排水管道安装在钢结构支架上；施工工序复杂，施工周期长，施工成本高。
发明内容
针对现有技术不足，本发明是提供一种预制装配式沿河排水管道支墩结构及其施工方法，以达到施工简便，成本低的目的。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：
该预制装配式沿河排水管道支墩结构，包括钢筋混凝土基础和设在钢筋混凝土基础上的预制支墩本体，所述预制支墩本体包括相配合的两半支墩，每半支墩内侧均设有半圆槽，两半圆槽配合形成定位排水管道的定位孔，钢筋混凝土基础和每半支墩在竖直方向均设有用于安装连接钢筋的预留孔。
进一步的：
所述每半支墩的顶部均设有相对应用于放置钢筋的预留槽。
所述预留孔内设有水泥浆。
所述支墩的定位孔内侧设有使排水管道受力均匀的橡胶圈。
所述支墩的底部为凿毛结构。
所述预制支墩本体为沿管道长度方向并排设置的一组。
一种预制装配式沿河排水管道支墩施工方法，包括以下步骤：
步骤一：围堰抽水：根据河道宽度及水位标高，施工砂袋围堰，采用潜水泵抽干围堰内河水，形成管道干施工环境；
步骤二：清淤及基底处理：清除管道基础范围内的淤泥及垃圾等杂物，平整基底，进行地基承载力检测，若地基承载力满足要求，进行基础施工，若不满足要求，采取换填等措施进行处理；
步骤三：钢筋混凝土基础施工：陆续进行基础钢筋绑扎、模板安装、支墩预留孔及预埋件安装、基础混凝土浇筑，混凝土基础顶面应平整顺直；
步骤四：管道安装：基础施工完成后进行管道轴线放样和管道安装，管道临时采用木楔进行支垫并调整好标高及纵坡，管道接头应避开支墩处；
步骤五：预制支墩安装：支墩安装由岸墙侧至河道侧进行，支墩采用人工配合机械安装就位，并使支墩预留孔与基础预留孔准确对位；
步骤六：连接钢筋安装：连接钢筋根据管径及支墩尺寸采用单根通长钢筋弯折加工成U型整体后现场安装，钢筋应定位于预留孔河预留槽的中心；
步骤七：灌浆：钢筋安装完成后，预留孔和预留槽内灌注水泥浆；
步骤八：完成管道及支墩施工，拆除围堰。
还包括预制支墩工厂化预制，预制采用定型钢模板，钢筋焊接成型后吊装入模，混凝土浇筑采用振动台进行振捣，混凝土强度经养护达设计强度后运抵现场安装。
所述步骤三中，基础浇筑完成强度达2.5MPa后进行支墩接触面凿毛处理。
一种预制装配式沿河排水管道支墩结构的破损管道快速更换施工方法，包括以下步骤：S1沿支墩底部及两块支墩接缝顶部采用手持切割机切割支墩混凝土，同时将连接钢筋切断；S2采用千斤顶或手拉葫芦将单块支墩拉动，使其与基础分离并吊出；S3拆除破损段管道；S4安装新管道；S5安装新预制支墩。
本发明与现有技术相比，具有以下优点：
该预制装配式沿河排水管道支墩结构及其施工方法设计合理，支墩采用工厂化预制，减少现场钢筋绑扎、模板安装及混凝土浇筑的工料机投入，可有效缩短工期，降低施工成本；支墩采用装配施工，施工简便；使用阶段可快速便捷进行更换维修，减少维修对运行的影响，可降低运营维护成本。
附图说明
下面对本说明书各幅附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：
图1为本发明平面示意图。
图2为本发明断面示意图。
图3为本发明预制支墩示意图。
图4为本发明施工步骤一示意图。
图5为本发明施工步骤二示意图。
图6为本发明施工步骤三示意图。
图7为本发明施工步骤四示意图。
图8为本发明施工步骤五示意图。
图9为本发明施工步骤六示意图。
图10为本发明施工步骤七示意图。
图11为本发明施工步骤八示意图。
图中：
1-预制支墩本体、2-连接钢筋、3-预留孔、4-预留槽、5-排水管道、6-橡胶圈、7-钢筋混凝土基础、8-基础处理、9-现状岸墙。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
如图1至图3所示，该预制装配式沿河排水管道支墩结构，包括钢筋混凝土基础7和设在钢筋混凝土基础上的预制支墩本体1；预制支墩本体1包括相配合的两半支墩，每半支墩内侧均设有半圆槽，两半圆槽配合形成定位排水管道的定位孔，钢筋混凝土基础和每半支墩在竖直方向均设有用于安装连接钢筋的预留孔3。
钢筋混凝土基础7和支墩本体1之间通过连接钢筋以及向预留孔灌入水泥浆进行固定相连；每半支墩的顶部均设有相对应用于放置钢筋的预留槽4，两半支墩结构之间通过顶部的预留槽内的钢筋以及水泥浆相连。
预制支墩本体1为沿管道长度方向并排设置的一组；支墩的定位孔内侧设有使排水管道受力均匀的橡胶圈6，橡胶圈位于支墩内壁和管道之间。
河床上基础处理，基础采用整体式钢筋混凝土基础，基础下部根据地基情况采用整平夯实或换填处理。管道支墩设于基础上，每个支墩分为两块进行预制，现场进行拼装，支墩设有预留孔和预留槽，便于现场安装时与基础连接牢固；管道安装并临时固定后进行支墩拼装，拼装接触面提前进行凿毛并应座浆处理，确保支墩与基础可靠连接，拼装后安装连接钢筋并进行灌浆，使两块预制墩及基础连成整体。为保证支墩对管道的紧固作用，支墩处管道环向包裹一层橡胶带，形成橡胶圈。使用阶段管道或支墩出现损坏情况，只需沿拼缝位置将连接钢筋切断，即可对支墩和管道进行更换。
本发明具有以下特点：1、制装配确保质量和环保：支墩采用工厂化预制，施工质量和精度可有效保证，集约化生产，减少环境影响，节能环保；2、施工绿色高效：现场安装速度快，可省去现场钢筋绑扎、模板安装及混凝土浇筑的工料机资源投入，可有效缩短工期，降低施工成本；3、运营维护便捷：使用阶段可快速便捷进行更换维修，减少维修对运行的影响，可降低运营维护成本。
优选具体实例为：
本实施例的预制装配式沿河排水管道支墩结构，包括预制支墩本体1、连接钢筋2、预留孔3、预留槽4、排水管道5、橡胶圈6、钢筋混凝土基础7、基础处理8以及现状岸墙9。
如附图2所示，预制装配式支墩由预制支墩、连接钢筋、预留孔、预留槽、排水管道、橡胶圈、钢筋混凝土基础、基础处理组成，首先按设计及规范要求依次施工基础处理、钢筋混凝土基础。本实施例以D400球墨铸铁管进行举例说明，钢筋混凝土基础采用C30混凝土，基础沿管道长度通长设置，宽度为1050mm，厚度为200mm。支墩沿管道纵向间隔2000mm设置，单个支墩高度为700mm，宽度为710mm，厚度为400mm，单个支墩由管道中心竖向分为两块进行预制，单个预制支墩尺寸为700×350×400mm，管道方向设置直径为460mm的半圆，预制采用C30钢筋混凝土。单块预制支墩纵向两侧预留直径为50mm圆孔，顶部预留50×50mm预留槽，作为连接钢筋的安装空间，连接钢筋安装后，灌注高标号微膨胀低收缩水泥浆。支墩与管道接触面环隙设置厚度为5mm的橡胶圈，使管道与支墩连接可靠牢固，受力均匀。管道与岸墙之间预留350mm净距，便于预制支墩安装和拆除。
如图4至图11所示，该预制装配式沿河排水管道支墩的施工方法，包括以下步骤：
步骤一：围堰抽水：
根据河道宽度及水位标高，施工砂袋围堰，采用潜水泵抽干围堰内河水，形成管道干施工环境；
步骤二：清淤及基底处理：
清除管道基础范围内的淤泥及垃圾等杂物，平整基底，进行地基承载力检测，若地基承载力满足要求，进行基础施工，若不满足要求，采取换填等措施进行处理；
步骤三：钢筋混凝土基础施工：
陆续进行基础钢筋绑扎、模板安装、支墩预留孔及预埋件安装、基础混凝土浇筑，混凝土基础顶面应平整顺直，与管道同坡，基础浇筑完成强度达2.5MPa后进行支墩接触面凿毛处理；
步骤四：管道安装：
基础施工完成后进行管道轴线放样和管道安装，管道临时采用木楔进行支垫并调整好标高及纵坡，管道接头应避开支墩处；
步骤五：预制支墩安装：
支墩安装由岸墙侧至河道侧进行，支墩采用人工配合机械安装就位，并使支墩预留孔与基础预留孔准确对位；
步骤六：连接钢筋安装：
连接钢筋根据管径及支墩尺寸采用单根通长钢筋弯折加工成U型整体后现场安装，钢筋应定位于预留孔河预留槽的中心；
步骤七：灌浆：
钢筋安装完成后，预留孔和预留槽内灌注水泥浆；
步骤八：完成管道及支墩施工，拆除围堰。
本发明中的预制支墩采用工厂化预制，预制采用定型钢模板，钢筋焊接成型后吊装入模，混凝土浇筑采用振动台进行振捣，混凝土强度经养护达设计强度或7天后运抵现场安装。
本发明预制支墩及破损管道快速更换施工方法，包括以下步骤：
S1沿支墩底部及两块支墩接缝顶部采用手持切割机切割支墩混凝土，同时将连接钢筋切断；S2采用千斤顶或手拉葫芦将单块支墩拉动，使其与基础分离并吊出；S3拆除破损段管道；S4安装新管道；S5安装新预制支墩。
支墩采用工厂化预制，大大提高支墩施工质量和精度；支墩采用预制装配式施工工艺，减少现场钢筋绑扎、模板安装及混凝土浇筑的工料机投入，施工简便，可有效缩短工期，降低施工成本；使用阶段可快速便捷进行更换维修，可降低运营维护成本。
上述仅为对本发明较佳的实施例说明，上述技术特征可以任意组合形成多个本发明的实施例方案。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种预制装配式沿河排水管道支墩结构，包括钢筋混凝土基础和设在钢筋混凝土基础上的预制支墩本体，其特征在于：所述预制支墩本体包括相配合的两半支墩，每半支墩内侧均设有半圆槽，两半圆槽配合形成定位排水管道的定位孔，钢筋混凝土基础和每半支墩在竖直方向均设有用于安装连接钢筋的预留孔。
2.如权利要求1所述预制装配式沿河排水管道支墩结构，其特征在于：所述每半支墩的顶部均设有相对应用于放置钢筋的预留槽。
3.如权利要求1所述预制装配式沿河排水管道支墩结构，其特征在于：所述预留孔内设有水泥浆。
4.如权利要求1所述预制装配式沿河排水管道支墩结构，其特征在于：所述支墩的定位孔内侧设有使排水管道受力均匀的橡胶圈。
5.如权利要求1所述预制装配式沿河排水管道支墩结构，其特征在于：所述支墩的底部为凿毛结构。
6.如权利要求1所述预制装配式沿河排水管道支墩结构，其特征在于：所述预制支墩本体为沿管道长度方向并排设置的一组。
7.一种预制装配式沿河排水管道支墩施工方法，其特征在于：所述施工方法包括以下步骤：
步骤一：围堰抽水：根据河道宽度及水位标高，施工砂袋围堰，采用潜水泵抽干围堰内河水，形成管道干施工环境；
步骤二：清淤及基底处理：清除管道基础范围内的淤泥及垃圾等杂物，平整基底，进行地基承载力检测，若地基承载力满足要求，进行基础施工，若不满足要求，采取换填等措施进行处理；
步骤三：钢筋混凝土基础施工：陆续进行基础钢筋绑扎、模板安装、支墩预留孔及预埋件安装、基础混凝土浇筑，混凝土基础顶面应平整顺直；
步骤四：管道安装：基础施工完成后进行管道轴线放样和管道安装，管道临时采用木楔进行支垫并调整好标高及纵坡，管道接头应避开支墩处；
步骤五：预制支墩安装：支墩安装由岸墙侧至河道侧进行，支墩采用人工配合机械安装就位，并使支墩预留孔与基础预留孔准确对位；
步骤六：连接钢筋安装：连接钢筋根据管径及支墩尺寸采用单根通长钢筋弯折加工成U型整体后现场安装，钢筋应定位于预留孔河预留槽的中心；
步骤七：灌浆：钢筋安装完成后，预留孔和预留槽内灌注水泥浆；
步骤八：完成管道及支墩施工，拆除围堰。
8.如权利要求7所述施工方法，其特征在于：还包括预制支墩工厂化预制，预制采用定型钢模板，钢筋焊接成型后吊装入模，混凝土浇筑采用振动台进行振捣，混凝土强度经养护达设计强度后运抵现场安装。
9.如权利要求7所述施工方法，其特征在于：所述步骤三中，基础浇筑完成强度达2.5MPa后进行支墩接触面凿毛处理。
10.一种预制装配式沿河排水管道支墩结构的破损管道快速更换施工方法，其特征在于：所述破损管道快速更换施工方法包括以下步骤：S1沿支墩底部及两块支墩接缝顶部采用手持切割机切割支墩混凝土，同时将连接钢筋切断；S2采用千斤顶或手拉葫芦将单块支墩拉动，使其与基础分离并吊出；S3拆除破损段管道；S4安装新管道；S5安装新预制支墩。
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