CN210507142U - 一种混凝土拼装桥墩的定位调整装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种混凝土拼装桥墩的定位调整装置，混凝土拼装桥墩包括上下拼接在一起的混凝土承台、底节墩柱及墩柱节段，所述混凝土拼装桥墩的定位调整装置包括设置于混凝土承台与混凝土底节墩柱之间的第一调位装置及设置于上下相邻的墩柱节段之间或底节墩柱与位于其顶部的墩柱节段之间的第二调位装置，所述第一调位装置包括三角撑架及螺旋千斤顶；第二调位装置包括顶架、托架及粗螺杆，粗螺杆从上至下贯穿过顶架穿孔及托架穿孔并通过螺母旋紧固定。本实用新型将整根墩柱预制吊装改为采用分节段预制拼装法，在拼装过程中对墩柱进行调整对位，保证其垂直度，实现了混凝土桥墩拼装施工的工业化流水作业，操作便捷，结构简单，适用范围广。

Description

一种混凝土拼装桥墩的定位调整装置

技术领域

本实用新型属于桥梁工程施工技术领域，具体涉及拼装式混凝土桥墩的定位及调整装置。

背景技术

桥梁装配化建造是以设计标准化、产品模数化、预制工厂化、装配化施工为特征，是工业化技术与传统建筑行业融合的结果，它具有构件生产标准，质量可控，现场安装快速便捷，施工节能环保，环境污染小，减轻劳动强度，减少安全风险，施工占地小，对交通影响小，减少材料及能源浪费等。

在我国，中小跨径桥梁的建设依然量大面广，其上部结构采取装配式建造已较为普遍，施工工艺也较为成熟，但下部结构桥墩仍然存在大量现浇作业，工厂预制、现场装配的施工技术尚未形成标准化、系统化，与建立全行业的工业化建造标准体系还有很大差距，环境污染和能源浪费仍较普遍，质量可靠性仍较低，工业化程度亟待提升。

当前，在我国低碳、节能环保和绿色建筑的战略要求下，桥墩采取预制装配式建造应是我国未来桥梁工程发展的趋势。今后，预计除了海上桥梁外，陆上中小跨径的城市高架桥、高速公路桥梁以及轨道交通高架桥，在桥梁长度较大，桥墩数量较多时，或者桥梁经过生态保护区、环境敏感区等环保要求高，或者对道路交通影响大的城区，要求快速加宽改造或新建时，预制拼装桥墩也将得到较多应用。

混凝土装配式桥墩由于构件之间存在着拼装接缝，使得其性能有别于现浇混凝土桥墩。近年来，我国对预制拼装桥墩性能的研究有了较大进展，上海、安徽等在市政高架及高速公路中小跨径桥梁中开始采用整体预制装配式桥墩，承台、墩柱及盖梁之间采用灌浆套筒连接，在经济、环保、安全等方面取得了不错效果，其他一些省市地区随后也开始进行混凝土拼装桥墩的试点应用。

墩柱的运输和现场吊装就位是预制拼装桥墩施工独有的环节，拼装桥墩现场作业时间主要是桥墩吊装就位所占时间，要求拼装连接施工能够快捷方便，同时连接接头质量符合要求，否则拼装桥墩就失去了优势。因此，如何对混凝土拼装桥墩进行准确、快速的定位及调整，是本领域需要解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于弥补现有技术的不足，提供一种适用于混凝土拼装桥墩的操作灵活快捷且定位准确的定位调整装置。

为了实现上述目的，本实用新型采用了以下技术方案：一种混凝土拼装桥墩的定位调整装置，混凝土拼装桥墩包括上下拼接在一起的混凝土承台、底节墩柱及墩柱节段，所述混凝土拼装桥墩的定位调整装置包括设置于混凝土承台与混凝土底节墩柱之间的第一调位装置及设置于上下相邻的墩柱节段之间或底节墩柱与位于其顶部的墩柱节段之间的第二调位装置，所述第一调位装置包括三角撑架及螺旋千斤顶，螺旋千斤顶设置于承台顶面，三角撑架设置于底节墩柱侧壁与螺旋千斤顶顶部之间；第二调位装置包括顶架、托架及粗螺杆，顶架固定在上节墩柱节段底部的侧壁，托架固定在下节墩柱节段或底节墩柱顶部的侧壁，顶架与托架中心具有位于同一竖直线的穿孔，粗螺杆从上至下贯穿过顶架穿孔及托架穿孔并通过螺母旋紧固定。

具体来说，所述三角撑架由立板、底板及斜肋构成，立板用螺栓锚固于底节墩柱侧壁，底板垂直固定于立板底部，并支撑于螺旋千斤顶的顶部，斜肋斜撑于立板与底板之间。

优选地，第一调位装置设置于底节墩柱长边的两侧，每侧设置2个。

优选地，第二调位装置设置于底节墩柱与位于其顶部的墩柱节段或上下相邻的墩柱节段的长边的两侧，每侧设置2个。

具体来说，第二调位装置的螺母共有2对，第一对的2个螺母分别在顶架的顶部和底部旋紧固定于粗螺杆，第二对的2个螺母分别在托架的顶部和底部旋紧固定于粗螺杆。

本实用新型将整根墩柱预制吊装改为采用分节段预制拼装法，在拼装过程中对墩柱进行调整对位，保证其垂直度，实现了混凝土桥墩拼装施工的工业化流水作业，操作便捷，结构简单，适用范围广。

附图说明

图1是本实用新型的拼装桥墩的立面图。

图2是本实用新型的拼装桥墩的侧面图。

图3是承台顶面示意图。

图4是底节墩柱的顶面示意图。

图5是第一调位装置的结构示意图。

其中，承台100，浅凹槽110，底节墩柱200，上凸槽口210，下凹槽口220，预埋钢筋230，墩柱节段300，第一调位装置400，三角撑架410，立板411，侧板412，斜肋413，螺旋千斤顶420，螺栓430，第二调位置500，顶架510，托架520，粗螺杆530，螺母540，螺栓550，环氧胶涂抹层600，环氧灰浆封缝结构700，环氧液注浆层膜710，环氧液进浆管720，环氧液出浆管730

具体实施方式

如图1，图2所示，混凝土拼装桥墩包括上下拼接在一起的混凝土承台100、底节墩柱200及墩柱节段300，本实用新型的混凝土拼装桥墩的定位调整装置包括了设置于混凝土承台与混凝土底节墩柱之间的第一调位装置400及设置于上下相邻的墩柱节段之间或底节墩柱与位于其顶部的墩柱节段之间的第二调位装置500。

如图5所示，第一调位装置400包括三角撑架410及螺旋千斤顶420，三角撑架410由立板411、底板412及斜肋413构成，立板411用螺栓430固定于底节墩柱侧壁，底板412垂直固定于立板411底部，并支撑于螺旋千斤顶420的顶部，斜肋413斜撑于立板411与底板412之间。螺旋千斤顶420设置于承台100顶面。第二调位装置包括顶架510、托架520及粗螺杆530，顶架510固定在上节墩柱节段底部的侧壁，托架固定在下节墩柱节段或底节墩柱顶部的侧壁，顶架与托架中心具有位于同一竖直线的穿孔，粗螺杆530从上至下贯穿过顶架穿孔及托架穿孔并通过两对螺母540上下固定。

利用本装置进行混凝土桥墩的节段拼装施工按以下步骤进行：

(1)进行桥梁混凝土承台现浇施工及养护。在承台钢筋和侧模板安装到位后，在承台顶面安装固定浅凹槽的模板框架。

(2)在预制场进行底节墩柱和墩柱节段的节段匹配预制施工。采用加工好的定位板在墩柱底部固定好套筒底端，钢筋定位框架固定好墩柱钢筋的顶端。

底节墩柱(或位于下方的墩柱节段)预制完成后，在其顶面涂上隔离剂，隔离剂用于容易地将后浇筑的墩柱节段与底部的墩柱节段吊离开来，底节墩柱(或位于下方的墩柱节段)的顶面作为位于上方的墩柱节段预制施工的底模板。位于上方的墩柱节段底部的钢筋连接套筒直接插入下方墩柱顶面的预留钢筋中，然后进行套筒和墩柱钢筋的固定定位，安装模板，浇筑混凝土并养护。上方墩柱节段预制完成后，将其与下方墩柱吊离，下方墩柱转移到堆场堆放，将原先的上方墩柱节段顶面作为再上一级墩柱节段预制的底模板，直至整根墩柱预制完成。

(3)墩柱节段按安装顺序由平板车运输到现场准备安装。在墩柱安装前，做好拼装结合面的凿毛处理及清洁，以及墩柱拼装对位的标记标注，安装好相应的调位装置及观测点设置。

(4)底节墩柱起吊安装及偏位调整。先在承台顶面的每根预埋钢筋安放橡胶密封圈，在橡胶密封圈上面安放钢垫圈，然后吊机将底节墩柱起吊，吊到承台中心位置上方，让墩柱底部的套筒顺着承台顶面的预埋钢筋缓慢下放，直至底节墩柱底部触到承台顶面的浅凹槽顶面时，转由第一调位装置及其螺旋千斤顶进行承力(图1、图2)，然后吊机逐步卸力。采用两台全站仪观测底节墩柱的位置偏差。由于预埋钢筋和对应连接套筒的小间隙起到了限位作用，底节墩柱落到浅凹槽顶面时，底节墩柱的底部平面位置能够满足要求，只需要采用第一调位装置调整底节墩柱的横向和纵向的垂直度，即可将底节墩柱的顶面位置调整到位。采用先调整横向垂直度，再调整纵向垂直度的顺序。横向垂直偏差偏向哪一侧，则将哪一侧的两个螺旋千斤顶420同时稍微向上微调或将对侧的两个螺旋千斤顶同时稍微放松，使得墩柱顶面缓慢返回，直到底节墩柱的顶端中心线与桥墩横向设计轴线相重合，然后锁紧相对应的两个千斤顶。墩柱纵向垂直度调整方法与横向调整方法相同。

(5)承台100与底节墩柱200的结合缝注浆。注浆前，先在承台浅凹槽顶面，沿着底节墩柱结合面的周围，采用环氧灰浆封缝，并布置细小的进浆管和出浆管。在封缝的环氧灰浆固化后，采用环氧树脂注入机从进浆管注入具有良好流动性的以环氧树指为基质的液态液(固化后的强度超过60MPa)，直到所有出浆管都出浆饱满时，封闭出浆孔，继续灌浆至规定压力。注入的液态环氧树脂几个小时后固结，即可进行底节墩柱钢筋连接套筒的灌浆。

(6)底节墩柱钢筋连接套筒进行灌浆。灌浆采用C100的专用浆液。灌浆前，先用高压水冲洗孔道，在浆液拌好后，将压浆机的灌浆管接入位于低处的压浆口，开启压浆机进行灌浆，当高处的出浆管连续出浆并与灌入的浆液浓度一致时，封闭出浆孔，继续灌浆至规定压力。灌浆达到设计强度后，用水泥砂浆封闭进、出浆口，以及浅凹槽。

(7)墩柱节段起吊安装及偏位调整。底节墩柱钢筋的连接套筒灌浆达到设计强度后，在安装好的底节墩柱顶面均匀涂刷一层约2.5mm的环氧胶，在其顶部外伸的每根预埋钢筋安放橡胶密封圈，在橡胶密封圈上面安放钢垫圈。然后吊机将墩柱节段起吊，吊到底节墩柱位置上方，让墩柱节段底部的套筒顺着底节墩柱顶面的预埋钢筋缓慢下放，直至墩柱节段落到底节墩柱的顶面，转由第二调位装置进行承力。采用两台全站仪观测墩柱节段的位置偏差。由于墩柱节段预制时采取了凹凸槽口承插的匹配预制措施，上下墩柱节段之间的结合面吻合良好，只要底节墩柱的垂直度严格控制好，上方墩柱节段的垂直度一般不用调整。当需要调整时，采用第二调位装置进行调整，调整方法与底节墩柱的垂直度调整方法相类似，只是将向上微调或稍微放松千斤顶改为通过旋转螺母向上微调或稍微放松粗螺杆即可。墩柱节段的垂直度符合要求后，保持粗螺杆不动，同时旋转收紧四组第二调位装置的最顶层螺母，给拼接截面施加一定压力，利于环氧胶的粘合，提高拼接缝的严密性和耐久性。

按照同样方法拼装上节墩柱节段，直至墩顶预制盖梁，完成整个桥墩的拼装施工。然后拆除第一调位装置、第二调位装置，将调位装置锚固螺栓所用的螺栓孔封闭。

本实用新型将整根墩柱预制吊装改为采用分节段预制拼装法，墩柱节段划分高度以满足道路运输限高为准则，从墩底往上划分的标准节段高度取2.5～3.0m，墩顶节段为非标准段，高度不大于2.5m，最大节段重量不超过40t。

墩柱与承台间的垂直度调整采用由三角撑架和螺旋千斤顶组成。三角撑架由钢板加工而成，采用4根螺栓将立板锚固于墩柱底部，通过不同位置螺旋千斤顶的升降来调整墩柱的纵横向垂直度，确保墩柱顶端的轴线位置符合要求。

墩柱节段间的定位连接采用凹凸槽口承插的环氧胶接缝构造，并采用第二调位装置进行墩柱节段的垂直度偏差调整和辅助固定。第二调位装置布置于墩柱长度方向上，对应设置于上下墩柱节段拼接截面的底部、顶部，每侧布置两组，共4组。每组第二调位装置由顶架510、托架520、粗螺杆530及配套的螺母540组成。顶架和托架分别采用4根螺栓550锚固于墩柱作为受力点，通过板手旋转不同位置的螺母在粗螺杆中的位置，调整上节墩柱的横向、纵向垂直度偏差。

第二调位装置也可以通过施加粗螺杆的松紧压力拉合上节墩柱，辅助固定墩柱节段，也给拼接截面施加一定压力，利于环氧胶的粘合，提高接缝位置的密实程度，保证拼装桥墩的耐久性。

Claims (5)

1.一种混凝土拼装桥墩的定位调整装置，混凝土拼装桥墩包括上下拼接在一起的混凝土承台、底节墩柱及墩柱节段，其特征在于：所述混凝土拼装桥墩的定位调整装置包括设置于混凝土承台与混凝土底节墩柱之间的第一调位装置及设置于上下相邻的墩柱节段之间或底节墩柱与位于其顶部的墩柱节段之间的第二调位装置，所述第一调位装置包括三角撑架及螺旋千斤顶，螺旋千斤顶设置于承台顶面，三角撑架设置于底节墩柱侧壁与螺旋千斤顶顶部之间；第二调位装置包括顶架、托架及粗螺杆，顶架固定在上节墩柱节段底部的侧壁，托架固定在下节墩柱节段或底节墩柱顶部的侧壁，顶架与托架中心具有位于同一竖直线的穿孔，粗螺杆从上至下贯穿过顶架穿孔及托架穿孔并通过螺母旋紧固定。

2.根据权利要求1所述的混凝土拼装桥墩的定位调整装置，其特征在于：所述三角撑架由立板、底板及斜肋构成，立板用螺栓锚固于底节墩柱侧壁，底板垂直固定于立板底部，并支撑于螺旋千斤顶的顶部，斜肋斜撑于立板与底板之间。

3.根据权利要求1所述的混凝土拼装桥墩的定位调整装置，其特征在于：第一调位装置设置于底节墩柱长边的两侧，每侧设置2个。

4.根据权利要求1所述的混凝土拼装桥墩的定位调整装置，其特征在于：第二调位装置设置于底节墩柱与位于其顶部的墩柱节段或上下相邻的墩柱节段的长边的两侧，每侧设置2个。

5.根据权利要求1所述的混凝土拼装桥墩的定位调整装置，其特征在于：第二调位装置的螺母共有2对，第一对的2个螺母分别在顶架的顶部和底部旋紧固定于粗螺杆，第二对的2个螺母分别在托架的顶部和底部旋紧固定于粗螺杆。

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