CN115467250B - 一种后筋法预制装配式薄壁实心墩施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种后筋法预制装配式薄壁实心墩施工方法，将薄壁实心墩分为多个预制节段，多个节段又分为Ⅰ型节段和Ⅱ型节段，Ⅰ型节段沿墩柱纵向且沿墩柱横截面长度方向均分为2个，Ⅱ型节段沿墩柱纵向且沿墩柱横截面宽度方向分为3个模块，每个节段的模块对接面以及上下端面分别设榫头或榫槽；每个模块预制时在每根主筋的设计位置预留主筋孔道，并沿横截面宽度或长度方向设预应力孔道；两种墩柱节段交错安装，安装时在预应力孔道中安装预应力筋，在主筋孔道中安装主筋，上下节段主筋通过螺纹套筒连接。本发明大幅降低了每节墩柱的重量，便于运输和吊装；主筋受力可靠，墩柱抗剪能力强。
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预制装配式薄壁实心墩施工方法。
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，尤其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现有预制装配式墩柱存在的上述问题，提供一种后筋法预制装配式薄壁实心墩施工方法，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：
一种后筋法预制装配式薄壁实心墩施工方法，其特征在于：
(1)墩柱节段设计：将薄壁实心墩分为多个预制节段，多个节段又分为Ⅰ型节段和Ⅱ型节段两种类型，其中Ⅰ型节段沿墩柱纵向且沿墩柱横截面长度方向均分为2个A型模块，两个A型模块相对的侧面分别设可相互匹配的榫头或榫槽结构；Ⅱ型节段沿墩柱纵向且沿墩柱横截面宽度方向分为2个B型模块和1个C型模块,C型模块与两个B型模块相对的侧面分别设可相互匹配的榫头或榫槽结构；每个模块上下端面分别设榫头或榫槽结构；
(2)模块预制：在预制场进行各模块的预制，预制时，在绑扎钢筋骨架时，先只安装箍筋，在箍筋上竖向对称焊接2-4根吊筋，吊筋上端高于模块顶面，用于模块吊装；所有主筋先不安装，在每根主筋的设计位置预留主筋孔道，并且：
对于A型模块，沿墩柱纵向等距设置至少2层预应力孔道，每层预应力孔道沿墩柱横截面宽度方向对称设置2条；
对于B型模块和C型模块，沿墩柱纵向等距设置至少2层预应力孔道，每层预应力孔道沿墩柱横截面长度方向对称设置2条；
所有模块预制完成后，运至墩柱施工现场等待安装；
(3)承台施工：浇筑承台时，在承台顶面根据墩柱的主筋布局，对应每根主筋位置预埋一螺纹套筒，螺纹套筒顶面与承台顶面齐平；承台顶面设置与墩柱节段底部匹配的榫头或榫槽；
(4)墩柱安装：墩柱节段采用Ⅰ型节段和Ⅱ型节段交错的方式，按以下方式安装；
第一个节段安装：将第一节段的各模块依次吊放到承台上，各模块对接面的榫头与榫槽契合，且个每个模块底部与承台顶面的榫头与榫槽契合；
在各模块相对的预应力孔道中安装预应力筋并张拉锚固，张拉完成后对预应力孔道灌浆；
在每个主筋孔道中插入一主筋，将主筋下端与承台上预埋的螺纹套筒螺接，每根主筋上端再螺接一螺纹套筒，且该螺纹套筒的二分之一与主筋螺接，另二分之一预留，用于与上部节段主筋连接；
在主筋孔道内灌浆，完成第一节段墩柱安装；
第二节段安装：将与第一节段类型不同的节段的各个模块吊放到第一节段上，调整各模块对接端间及各模块底部与第一节段顶部间的榫头与榫槽契合，在各模块相对的预应力孔道内安装预应力筋并张拉锚固，张拉完成后对预应力孔道灌浆，然后在各主筋孔道内插入主筋，将每根主筋下端与第一节段主筋上端螺接的螺纹套筒的另二分之一螺接，每根主筋上端再螺接一螺纹套筒，且该螺纹套筒的二分之一与主筋螺接，另二分之一预留，用于与上部节段主筋连接；在主筋孔道内灌浆，完成第二节段墩柱安装；
采用上述方式交错安装墩柱后续节段，完成预制墩身安装。
本方法的优点在于：将墩柱竖向分为多段，每段又分为2-3个预制块，大幅降低了每节墩柱吊装重量，降低运输、吊装设备的型号和成本，有利于预制装配式墩柱施工方法在山区等交通不便利的地方推广应用；节段间主筋后装并采用直螺纹套筒连接、连续到墩顶，主筋受力可靠、抗震效果与现浇墩身无差别。
附图说明
图1是I型节段的模块结构示意图；
图2是II型节段的模块结构示意图；
图3是一个模块的钢筋骨架结构示意图；
图4是一个模块的主筋孔道结构示意图；
图5是承台的立面结构示意图；
图6是I型节段与II型节段交错安装的结构示意图；
图7是I型节段的安装状态平面图；
图8是一个模块的主筋安装状态示意图；
图9是一根主筋的结构示意图；
图10是I型节段的安装状态平面图。
具体实施方式
本发明的具体实施方式如下：
(1)墩柱节段设计：如图1、图2所示，将薄壁实心墩分为多个预制节段，多个节段又分为Ⅰ型节段10和Ⅱ型节段20两种类型，其中Ⅰ型节段沿墩柱纵向且沿墩柱横截面长度方向均分为2个A型模块101，两个A型模块相对的侧面分别设可相互匹配的榫头1或榫槽2结构；Ⅱ型节段20沿墩柱纵向且沿墩柱横截面宽度方向分为2个B型模块201和1个C型模块202,C型模块与两个B型模块相对的侧面分别设可相互匹配的榫头1或榫槽2结构；每个模块上下端面分别设榫头或榫槽结构；
(2)模块预制：在预制场进行各模块的预制，如图1、图2、图3、图4所示，预制时，在绑扎钢筋骨架时，先只安装箍筋3，在箍筋上竖向对称焊接2-4根吊筋4，吊筋上端高于模块顶面，用于模块吊装；所有主筋先不安装，在每根主筋的设计位置预留主筋孔道5，并且：
对于A型模块，沿墩柱纵向等距设置至少2层预应力孔道6，每层预应力孔道沿墩柱横截面宽度方向对称设置2条；
对于B型模块和C型模块，沿墩柱纵向等距设置至少2层预应力孔道6，每层预应力孔道沿墩柱横截面长度方向对称设置2条；
所有模块预制完成后，运至墩柱施工现场等待安装；
(3)承台施工：如图5所示，浇筑承台时，在承台30顶面根据墩柱的主筋布局，对应每根主筋位置预埋一螺纹套筒7，螺纹套筒顶面与承台顶面齐平；承台顶面设置与墩柱节段底部匹配的榫头或榫槽；
(4)墩柱安装：如图6所示，墩柱节段采用Ⅰ型节段10和Ⅱ型节段20交错的方式安装。
以下以第一节段采用Ⅰ型节段、第二节段采用Ⅱ型节段的方式为例，具体方式安装如下；
如图7所示，将第一节段的两A型模块依次吊放到承台上，梁模块对接面的榫头与榫槽契合，且个每个模块底部与承台顶面的榫头与榫槽契合；
第一节段安装时，可在承台顶面涂抹胶结材料，在两模块的对接面也涂抹胶结材料，使节段与承台间、节段模块间能更牢固连接。
在两模块相对的预应力孔道中安装预应力筋8并张拉锚固，张拉完成后对预应力孔道灌浆；
如图8所示，在每个主筋孔道中插入一主筋9，将主筋下端与承台上预埋的螺纹套筒7螺接，每根主筋9上端再螺接一螺纹套筒7，该螺纹套筒与承台上预埋的螺纹套筒采用相同型号；如图9所示，该螺纹套筒7的二分之一与主筋9螺接，另二分之一预留，用于与上部节段主筋连接；
在主筋孔道内灌浆，完成第一节段墩柱安装。
对主筋孔道灌浆，采用无压力灌浆方式向孔道内填充自密实无收缩水泥浆。
如图10所示，割除第一节段顶面吊筋外露部分，在第一节段顶面涂抹胶结材料，在第二节段的各模块对接面也涂抹胶结材料，将第二节段的3个模块吊放到第一节段上，调整各模块对接端间及各模块底部与第一节段顶部间的榫头与榫槽契合，在各模块相对的预应力孔道内安装预应力筋并张拉锚固，张拉完成后对预应力孔道灌浆，然后在各主筋孔道内插入主筋，将每根主筋下端与第一节段主筋上端螺接的螺纹套筒的另二分之一螺接，每根主筋上端再螺接一螺纹套筒，且该螺纹套筒的二分之一与主筋螺接，另二分之一预留，用于与上部节段主筋连接；在主筋孔道内灌浆，完成第二节段墩柱安装；
采用上述方式交错安装墩柱后续节段，完成预制墩柱安装。
Claims (3)
1.一种后筋法预制装配式薄壁实心墩施工方法，其特征在于：
(1)墩柱节段设计：将薄壁实心墩分为多个预制节段，多个节段又分为Ⅰ型节段和Ⅱ型节段两种类型，其中Ⅰ型节段沿墩柱纵向且沿墩柱横截面长度方向均分为2个A型模块，两个A型模块相对的侧面分别设可相互匹配的榫头或榫槽结构；Ⅱ型节段沿墩柱纵向且沿墩柱横截面宽度方向分为2个B型模块和1个C型模块,C型模块与两个B型模块相对的侧面分别设可相互匹配的榫头或榫槽结构；每个模块上下端面分别设榫头或榫槽结构；
(2)模块预制：在预制场进行各模块的预制，预制时，在绑扎钢筋骨架时，先只安装箍筋，在箍筋上竖向对称焊接2-4根吊筋，吊筋上端高于模块顶面，用于模块吊装；所有主筋先不安装，在每根主筋的设计位置预留主筋孔道，并且：
对于A型模块，沿墩柱纵向等距设置至少2层预应力孔道，每层预应力孔道沿墩柱横截面宽度方向对称设置2条；
对于B型模块和C型模块，沿墩柱纵向等距设置至少2层预应力孔道，每层预应力孔道沿墩柱横截面长度方向对称设置2条；
所有模块预制完成后，运至墩柱施工现场等待安装；
(3)承台施工：浇筑承台时，在承台顶面根据墩柱的主筋布局，对应每根主筋位置预埋一螺纹套筒，螺纹套筒顶面与承台顶面齐平；承台顶面设置与墩柱节段底部匹配的榫头或榫槽；
(4)墩柱安装：墩柱节段采用Ⅰ型节段和Ⅱ型节段交错的方式，按以下方式安装；
第一个节段安装：将第一节段的各模块依次吊放到承台上，各模块对接面的榫头与榫槽契合，且个每个模块底部与承台顶面的榫头与榫槽契合；
在各模块相对的预应力孔道中安装预应力筋并张拉锚固，张拉完成后对预应力孔道灌浆；
在每个主筋孔道中插入一主筋，将主筋下端与承台上预埋的螺纹套筒螺接，每根主筋上端再螺接一螺纹套筒，且该螺纹套筒的二分之一与主筋螺接，另二分之一预留，用于与上部节段主筋连接；
在主筋孔道内灌浆，完成第一节段墩柱安装；
第二节段安装：将与第一节段类型不同的节段的各个模块吊放到第一节段上，调整各模块对接端间及各模块底部与第一节段顶部间的榫头与榫槽契合，在各模块相对的预应力孔道内安装预应力筋并张拉锚固，张拉完成后对预应力孔道灌浆，然后在各主筋孔道内插入主筋，将每根主筋下端与第一节段主筋上端螺接的螺纹套筒的另二分之一螺接，每根主筋上端再螺接一螺纹套筒，且该螺纹套筒的二分之一与主筋螺接，另二分之一预留，用于与上部节段主筋连接；在主筋孔道内灌浆，完成第二节段墩柱安装；
采用上述方式交错安装墩柱后续节段，完成预制墩身安装。
2.根据权利要求1所述的后筋法预制装配式薄壁实心墩施工方法，其特征在于：对主筋孔道灌浆，采用无压力灌浆方式向孔道内填充自密实无收缩水泥浆。
3.根据权利要求1所述的后筋法预制装配式薄壁实心墩施工方法，其特征在于：每个节段安装前，在其下方节段顶面涂抹胶结材料；每个节段安装时，在其各模块的对接面涂抹胶结材料。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant |