CN115467249A - 一种后筋法装配式墩柱施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种后筋法装配式墩柱施工方法，将墩柱分为多个预制节段，每个预制节段顶部中间设一突出的定位块，底部中间设一可与定位块契合的定位槽；每个墩柱节段内设置多根环向筋，并环向等距设置3‑4根与环向筋焊接的竖向吊筋；每个节段内设置多个主筋预留孔；逐节吊装预制节段，每个节段吊装到位后在其主筋预留孔内安装主筋，上下节段间的主筋采用直螺纹套筒连接，主筋与预埋孔壁之间灌浆，实现主筋可靠连接。本方法可大幅降低墩柱吊装重量，适用于山区等交通不便利的地方预制墩柱施工。
Description
技术领域
本发明属于桥梁施工技术领域，涉及桥梁墩柱的施工，具体涉及一种后筋法装配式墩柱施工方法。
背景技术
墩柱是桥梁结构的承重体系，其施工质量直接影响到桥梁结构的安全性能。传统墩柱多采用现浇施工，效率较低，且受现场的施工环境和养护环境影响，质量不可控因素较多。
随着预制装配技术的发展，装配式墩柱也逐渐应用于桥梁施工中。装配式墩柱可进行工厂化、标准化预制，具有质量可控、施工速度快、不受施工环境影响等优点。
目前预制墩柱都是基于套筒连接技术，即在预制墩柱内预设连接套筒，在承台顶面设置预埋钢筋，预制墩柱在承台上安装时，将承台上的预埋筋插入套筒内，然后对套筒进行压浆，通过压浆保证钢筋与套筒连接。该方法虽然在一定程度上避免了现浇施工的一些缺点，但其自身也存在一些不足：一方面是套筒内压浆的密实度不好控制且缺乏有效检测手段，因此钢筋安装质量不可控；另一方面是套筒材质一般为铸钢，脆性较大，抗震效果不佳，因此在高烈度地震区很难推广；第三，由于钢筋插入对接、压浆需要，及自身力学性能要求，套筒需要有较大的内腔尺寸和厚度，其外径远大于钢筋直径，如果不增加墩柱结构尺寸，套筒就会影响保护层厚度，而为了保证保护层厚度，就势必要增加墩柱结构尺寸，造成预制墩柱成本增加。
鉴于上述问题的存在，目前预制装配式墩柱多为一柱到顶方式，这样又造成预制墩柱体积及重量较大，需要大型设备进行运输、安装，对现场的场地硬化要求高，进而整体推高了施工成本；另外，对于交通条件较差的山区，因为大型构件运输、大型设备进场困难，也因此在限制了预制装配式墩柱在山区桥梁中的应用，目前山区桥梁还没有墩柱预制装配式施工案例。
发明内容
本发明的目的是针对上述问题，提供一种后筋法装配式墩柱施工方法，在保证墩柱施工质量的前提下，降低预制装配式墩柱的施工成本，并促进装配式墩柱施工方法的推广应用。
本发明的技术方案如下：
一种后筋法装配式墩柱施工方法，其特征在于：
(1)预制墩柱节段：将墩柱分为多个节段在预制场内预制；每个预制节段顶部中间设一向上突出的定位块，底部中间设一尺寸和形状可与所述定位块完全契合的定位槽；每个墩柱节段内根据墩柱的钢筋设计要求设置多根环向筋，并环向等距设置多根与环向筋焊接的竖向吊筋；每个节段内根据墩柱的主筋设计布局，在每根主筋的设计位置设置一主筋预留孔；
(2)浇筑墩柱承台：浇筑承台时，在承台顶面浇筑出可与墩柱节段底部定位槽契合的定位块，并在承台上预埋多个与墩柱节段上的主筋预留孔布局一致的螺纹套筒，螺纹套筒的顶口与承台顶面齐平；
(3)吊装首节墩柱：在墩柱与承台的结合处涂抹胶结材料，然后用吊具连接首节墩柱的吊筋，将首节墩柱起吊到承台上，并调整首节墩柱底部的定位槽与承台上的定位块契合；
(4)安装首节墩柱主筋：在首节墩柱的每根主筋两端分别设螺纹，并在主筋上端螺接一螺纹套筒的下半部；将主筋起吊到首节墩柱上方，并分别穿入各主筋预留孔中；利用扭力扳手逐根拧动主筋，将每根主筋下端分别与承台上预埋的各螺纹套筒连接牢固；
(5)对每个主筋孔道内灌注水泥浆，完成首节墩柱安装；
(6)在首节墩柱顶部涂抹胶结材料，吊装第二节墩柱，调整第二节墩柱底部的定位槽与首节墩柱顶部的定位块契合，然后按照步骤(4)的方法安装第二节墩柱的主筋；对第二节墩柱的每个主筋孔道内灌注水泥浆，完成第二节墩柱安装；
(7)按照步骤(6)的方法循环施工，完成后续墩柱节段的安装。
本发明的特点是将现有的墩柱整体预制改进为多节段预制，预制节段混凝土内设置环向箍筋，但不安装竖向主筋，而是设置主筋预留孔，主筋在安装预制墩柱节段时再逐节安装，节段间的主筋采用直螺纹套筒连接，主筋与预埋孔壁之间采用无压力灌浆的方式填充自密实无收缩水泥浆，能实现主筋可靠连接。
本方法的优点在于大幅降低了每节墩柱的重量，便于运输、吊装，便于在山区及交通不便区域推广应用；同时，由于主筋受力可靠，上下节段间定位块与定位槽的契合也能增加抗剪能力，使预制装配式墩柱的抗震效果与现浇墩柱无差别。
附图说明
图1是本发明的施工流程图；
图2是一个墩柱预制节段的立面结构示意图；
图3是圆柱墩的预制节段平面图；
图4是矩形墩的预制节段平面图；
图5是预制墩柱节段内的钢筋骨架侧视图；
图6是圆型截面预制节段的钢筋骨架俯视图；
图7是矩形截面型预制节段的钢筋骨架俯视图；
图8是螺纹套筒的立面结构示意图；
图9是吊杆上端螺纹套筒与带吊环螺栓的连接结构示意图；
图10预制墩柱节段的侧视图；
图11是承台的侧视结构示意图；
图12是首节墩柱在承台上的吊装状态示意图；
图13是一根墩柱主筋的结构示意图；
图14是主筋的吊装状态示意图。
具体实施方式
本发明的施工流程如图1所示，具体实施方法如下：
(1)预制墩柱节段：将墩柱分为多个预制节段，并在预制场内预制。预制节段的高度以便于吊装和运输为原则，可根据吊机起吊能力、施工现场交通环境、道路及场地承载能力等因素综合考虑确定。
如图2、图3、图4所示，每个预制节段1顶部中间设一突出的定位块2，底部中间设一可与所述定位块完全契合的定位槽3；每个墩柱节段内根据墩柱的钢筋设计要求设置多根环向筋4，并环向等距设置多根与环向箍筋焊接的竖向吊筋5；每个节段内根据墩柱的主筋设计布局，在每根主筋的设计位置设置对应的主筋预留孔6。
如图3到图7所示，本发明具体实施时，对圆形截面墩柱，可在其每个预制节段内环向等距设置3根吊筋5；对矩形截面墩柱，在其每个预制节段内环向等距设置4根吊筋5。
如图5到图9所示，预制墩柱节段时，可先将吊筋5与环向箍筋4焊接成钢筋笼，并在每根吊筋上端螺接一螺纹套筒7，通过螺纹套筒螺接一带吊环的螺栓8。通过带吊环的螺栓连接吊具，将钢筋笼整体吊装到预制台座上；然后在钢筋笼内对应每根主筋设计位置安装PVC管，用于形成主筋预留孔；最后安装模板，浇筑混凝土。
混凝土达到一定强度后，拆模进行混凝土养护，完成墩柱节段预制。预制完成的墩柱节段1侧视结构如图10所示。将预制墩柱节段转运至存放区。
预制墩柱节段1转运和后续工序中吊装时，都可通过吊杆上端螺接的带吊环的螺栓8连接吊机。
吊杆上端螺接的螺纹套筒7的结构如图8所示，其上端内壁设置为坡口结构。后述承台预埋的螺纹套筒，以及主筋端部螺接的螺纹套筒均采用此结构，便于螺纹套筒与主筋连接时导入主筋。
(2)浇筑墩柱承台：如图11所示，浇筑承台9时，在承台顶面浇筑出可与墩柱节段底部定位槽契合的定位块2，并在承台上预埋多个与墩柱节段上的主筋预留孔布局一致的螺纹套筒7，螺纹套筒7的顶口与承台9顶面齐平。
(3)吊装首节墩柱：如图12所示，在墩柱与承台的结合处涂抹胶结材料，用吊机10将首节墩柱1起吊到承台上，并调整首节墩柱底部的定位槽3与承台上的定位块2契合。
(4)安装首节墩柱主筋：如图13、14所示，首节墩柱的主筋11两端分别设与螺纹套筒配套的螺纹，在主筋上端螺接一螺纹套筒7的下半部；用吊具将主筋起吊到首节墩柱上方，并分别穿入各主筋预留孔中；利用扭力扳手逐根拧动主筋11，将每根主筋11下端分别与承台上预埋的各螺纹套筒7连接牢固。
如图14所示，具体施工时，为提高主筋吊装效率，可在吊具12上按照墩柱主筋的布局，对应每根主筋设一连接螺杆13，每根螺杆13上端与吊具焊接，每根螺杆下端与主筋上端螺接的螺纹套筒7的上半部螺接，用吊具将一节墩柱的主筋整体起吊到墩柱节段上方，并逐根插入主筋预留孔中。
(5)主筋安装完成后，对每个主筋孔道内灌注浆料，将主筋与预留孔壁间空隙填充密实，完成首节墩柱安装。浆料可采用自密实无收缩水泥浆，采用无压力灌浆的方式填充到主筋预留孔。
(6)在首节墩柱顶部涂抹胶结材料，吊装第二节墩柱，并使第二节墩柱底部的定位槽与首节墩柱顶部的定位块契合，然后按照步骤(4)的方法安装第二节墩柱的主筋；对每个主筋孔道内压注灌浆料，完成第二节墩柱安装。
吊装第二节墩柱前，要将首节墩柱吊杆端头的起吊螺栓取下，并保证吊杆上端不超出首节墩柱顶面。
(7)按照上述步骤(6)的方法循环施工，进行后续墩柱节段的安装，完成整个预制装配式墩柱的安装施工。
Claims (6)
1.一种后筋法装配式墩柱施工方法，其特征在于：
(1)预制墩柱节段：将墩柱分为多个节段在预制场内预制；每个预制节段顶部中间设一向上突出的定位块，底部中间设一尺寸和形状可与所述定位块完全契合的定位槽；每个墩柱节段内根据墩柱的钢筋设计要求设置多根环向筋，并环向等距设置多根与环向筋焊接的竖向吊筋；每个节段内根据墩柱的主筋设计布局，在每根主筋的设计位置设置一主筋预留孔；
(2)浇筑墩柱承台：浇筑承台时，在承台顶面浇筑出可与墩柱节段底部定位槽契合的定位块，并在承台上预埋多个与墩柱节段上的主筋预留孔布局一致的螺纹套筒，螺纹套筒的顶口与承台顶面齐平；
(3)吊装首节墩柱：在墩柱与承台的结合处涂抹胶结材料，然后用吊具连接首节墩柱的吊筋，将首节墩柱起吊到承台上，并调整首节墩柱底部的定位槽与承台上的定位块契合；
(4)安装首节墩柱主筋：在首节墩柱的每根主筋两端分别设螺纹，并在主筋上端螺接一螺纹套筒的下半部；将主筋起吊到首节墩柱上方，并分别穿入各主筋预留孔中；利用扭力扳手逐根拧动主筋，将每根主筋下端分别与承台上预埋的各螺纹套筒连接牢固；
(5)对每个主筋孔道内灌注水泥浆，完成首节墩柱安装；
(6)在首节墩柱顶部涂抹胶结材料，吊装第二节墩柱，调整第二节墩柱底部的定位槽与首节墩柱顶部的定位块契合，然后按照步骤(4)的方法安装第二节墩柱的主筋；对第二节墩柱的每个主筋孔道内灌注水泥浆，完成第二节墩柱安装；
(7)按照步骤(6)的方法循环施工，完成后续墩柱节段的安装。
2.根据权利要求1所述的后筋法装配式墩柱施工方法，其特征在于：对圆形截面墩柱，在每个预制节段内环向等距设置3根吊筋；对矩形截面墩柱，在每个预制节段内环向等距设置4根吊筋。
3.根据权利要求1所述的后筋法装配式墩柱施工方法，其特征在于：预制墩柱节段时，先将吊筋与环向箍筋焊接成钢筋笼，并在每根吊筋上端螺接一螺纹套筒，通过螺纹套筒螺接一带吊环的螺栓，通过螺栓上的吊环连接吊具，将钢筋笼整体吊装到预制台座上，然后在钢筋笼内对应每根主筋设计位置安装PVC管，用于形成主筋预留孔，最后安装模板，浇筑混凝土，完成墩身节段预制。
4.根据权利要求3所述的后筋法装配式墩柱施工方法，其特征在于：转运和吊装墩柱节段时，通过吊杆上端螺接的带吊环的螺栓连接吊机。
5.根据权利要求1所述的后筋法装配式墩柱施工方法，其特征在于：起吊墩柱节段主筋的吊具上，按照墩柱节段主筋布局对应每根主筋设置一螺杆，每根螺杆上端与吊具焊接，每根螺杆下端与主筋上端螺接的螺纹套筒的上半部螺接，用吊具将一节墩柱的主筋整体起吊到墩柱节段上方。
6.根据权利要求1所述的后筋法装配式墩柱施工方法，其特征在于：所述螺纹套筒的内壁上端设置为坡口结构，便于与主筋连接时导入主筋。
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| WO2024082721A1 (zh) * | 2022-10-21 | 2024-04-25 | 中交路桥建设有限公司 | 一种后筋法预制装配式墩柱 |
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