CN109837831A - 一种离心预制装配式混凝土桥墩及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种离心预制装配式混凝土桥墩及施工方法，包括：离心预制墩柱、承台、若干墩柱钢筋、若干承台钢筋以及若干灌浆套筒。其中，离心预制墩柱的第一端设于承台的上表面，离心预制墩柱内设有墩柱钢筋，若干墩柱钢筋的第一端设于灌浆套筒内；所述承台内设有所述承台钢筋，若干承台钢筋的第一端伸出于承台的上表面并与若干墩柱钢筋一一对应；若干承台钢筋的第一端插入相对应的若干灌浆套筒内，承台钢筋和墩柱钢筋通过灌浆套筒相连。采用工厂预制桥墩，且施工工艺简单，施工工期短，人力成本低。

Description

一种离心预制装配式混凝土桥墩及施工方法

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，尤其涉及一种离心预制装配式混凝土桥墩及施工方法。

背景技术

现有技术中，我国桥梁下部结构的桥墩施工大多采用现浇施工方法，这种施工方法施工时需要对路面进行封堵，造成交通拥堵、环境污染，加上现浇施工工期长，施工质量不易控制，且施工中的支架、模板耗用量大，施工费用高，施工工艺落后，过程繁琐，并难以满足当今社会经济快速发展的需求，与城市建设发展的要求格格不入。

桥梁的长度一般在几公里以上，甚至几十公里，这就决定了桥梁必定由大量的桥跨组成。为尽量缩短施工周期，确保工程质量，减小对周围环境的影响，降低对交通的影响，桥墩施工宜采用在预制厂预制，现场定位安装与承台连接的施工方式。

传统桥墩一般采用实心截面，混凝土材料用量较大，现场现浇施工周期比较长，施工质量不易控制，且施工中的支架、模板耗用量大，施工费用高，现场施工周期长。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种离心预制装配式混凝土桥墩及施工方法，以缩短施工周期。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

本发明的一种离心预制装配式混凝土桥墩，包括：离心预制墩柱、承台、若干墩柱钢筋、若干承台钢筋以及若干灌浆套筒；其中，

所述离心预制墩柱的第一端设于所述承台的上表面，

所述离心预制墩柱内设有所述墩柱钢筋，若干所述墩柱钢筋的第一端设于所述灌浆套筒内；

所述承台内设有所述承台钢筋，若干所述承台钢筋的第一端伸出于所述承台的上表面并与若干所述墩柱钢筋一一对应；

若干所述承台钢筋的第一端插入相对应的若干所述灌浆套筒内，所述承台钢筋和所述墩柱钢筋通过所述灌浆套筒相连。

本发明的离心预制装配式混凝土桥墩，还包括调平混凝土层，所述调平混凝土层设于所述承台的上表面。

本发明的离心预制装配式混凝土桥墩，所述离心预制墩柱的周侧还设有桥墩箍筋。

本发明的离心预制装配式混凝土桥墩，若干所述灌浆套筒在所述离心预制墩柱的周向均匀分布。

本发明的离心预制装配式混凝土桥墩，所述墩柱钢筋插入所述灌浆套筒内的长度为所述灌浆套筒长度的一半；所述承台钢筋插入所述灌浆套筒内的长度为所述灌浆套筒长度的一半。

本发明的离心预制装配式混凝土桥墩，所述离心预制墩柱为离心成型法制成的空心筒体混凝土预制构件。

本发明的一种施工方法，制造上述的离心预制装配式混凝土桥墩，具体步骤如下：

S1：墩柱钢筋上套入所述灌浆套筒，预制所述离心预制墩柱，在现场浇筑所述承台并预置所述承台钢筋，当承台施工后，对顶面标高进行复核，浇筑调平混凝土层；

S2：吊装所述离心预制墩柱，定位后，将已套设于所述墩柱钢筋的灌浆套筒套入所述承台钢筋，并向所述灌浆套筒内压浆；

S3：所述离心预制墩柱和所述承台连接强度达到设计要求时，在所述离心预制墩柱内部浇筑两倍所述离心预制墩柱直径高度的自密实微膨胀混凝土，待内填芯混凝土达到龄期后，结构完全成型。

本发明由于采用以上技术方案，使其与现有技术相比具有以下的优点和积极效果：

本发明一实施例通过设置离心预制墩柱、承台、若干墩柱钢筋、若干承台钢筋以及若干灌浆套筒，离心预制墩柱上设有墩柱钢筋，承台上设有与墩柱钢筋相对应的承台钢筋，在若干墩柱钢筋上分别套设灌浆套筒，待离心预制墩柱后吊装至预定位置，将灌浆套筒套设于承台钢筋上，以实现离心预制墩柱和承台的连接，采用工厂预制墩柱，且施工工艺简单，施工工期短，人力成本低。

附图说明

图1为本发明的离心预制装配式混凝土桥墩的立面图；

图2为本发明的离心预制装配式混凝土桥墩的俯视图；

图3为本发明的离心预制装配式混凝土桥墩的承台的示意图；

图4为本发明的离心预制装配式混凝土桥墩的离心预制墩柱的示意图；

图5为本发明的离心预制装配式混凝土桥墩的施工方法的流程图。

附图标记说明：1：离心预制墩柱；2：灌浆套筒；3：承台；4：墩柱钢筋；5：承台钢筋；6：箍筋；7：调平混凝土层。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种离心预制装配式混凝土桥墩及施工方法作进一步详细说明。根据下面说明和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。

实施例一

参看图1至图4，在一个实施例中，一种离心预制装配式混凝土桥墩，包括：离心预制墩柱1、承台3、若干墩柱钢筋4、若干承台钢筋5以及若干灌浆套筒2。其中，离心预制墩柱1的第一端设于承台3的上表面，离心预制墩柱1内设有墩柱钢筋4，若干墩柱钢筋4的第一端伸出于离心预制墩柱1且位于灌浆套筒2的中空腔内。承台3内设有承台钢筋5，若干承台钢筋5的第一端伸出于承台3的上表面并与若干墩柱钢筋4一一对应。一一对应的墩柱钢筋4的第一端和承台钢筋5的第一端均插入相对应的灌浆套筒2内，并通过灌浆套筒2相连。设置离心预制墩柱1、承台3、若干墩柱钢筋4、若干承台钢筋5以及若干灌浆套筒2，离心预制墩柱1上设有墩柱钢筋4，承台3上设有与墩柱钢筋4相对应的承台钢筋5，安装时，现在若干墩柱钢筋4上分别套设灌浆套筒2，待离心预制墩柱1吊装至预定位置后，将灌浆套筒2套设于承台钢筋5上，以实现离心预制墩柱1和承台3的连接，采用工厂预制桥墩，且施工工艺简单，施工工期短，人力成本低。

离心预制桥墩1与承台3连接受力可靠、桥墩定位简单、施工方便、操作简单、易于控制，可有效减小现场焊接及混凝土浇筑的工作量，加快施工进度。可实现工厂化、批量化生产，现场只需要对预制构件进行安装，减少了现场支模、扎筋、养护、拆模等繁琐工序。适合于城市旧桥改造。尤其是在交通繁忙路段的旧桥改造、扩建，由于施工速度快、占用场地小、噪声小等，可以显著减少对城市交通的干扰，快速恢复交通。离心预制墩柱1和承台3的连接部位钢筋采用灌浆套筒2连接，减少了现场焊接的质量不稳定性。承台3、离心预制墩柱1之间的拼接均有钢筋相互对接，之后灌注高强度的水泥砂浆7，使得各构件有良好的连接性能，共同参与受力。

通过承台3的顶端预留一定长度的钢筋的伸长段，离心预制墩柱1的底端预留有灌浆套筒2，承台钢筋5容纳于灌浆套筒2中且灌浆套筒2内灌注有灌浆料，依靠套筒内材料之间的黏结咬合作用连接承台钢筋5与墩柱钢筋4。

进一步地，还包括调平混凝土层7，调平混凝土层7设于承台3的上表面。调平混凝土层7的厚度为2.5cm厚砂浆。

进一步地，离心预制墩柱1的周侧还设有桥墩箍筋6，为了满足拼接需求，一些关键部分需要进行专门的布筋设计。

进一步地，若干灌浆套筒2在离心预制墩柱1的周向均匀分布。

优选地，墩柱钢筋4插入灌浆套筒2内的长度为灌浆套筒2长度的一半。承台钢筋5插入灌浆套筒2内的长度为灌浆套筒2长度的一半。

进一步地，离心预制墩柱1为离心成型法制成的空心筒体混凝土预制构件。离心预制墩柱1不需要设置现有连接技术中的安装岛等装置，可加快施工速度，此外离心预制墩柱1直接与承台3连接，其整体稳定性也要强于现有连接技术。各部件形状较规则，再加上是在预制厂内工业化制作，工程质量易控制。

离心预制墩柱1的预制过程如下：

第一步：将经过处理的主筋装入钢筋笼绑扎机，钢筋不断在主筋上缠绕形成钢筋笼，并且墩身的下部钢筋伸出长度为套筒长度的一半预埋灌浆套筒2，应确保其间距一致并与承台3的伸出钢筋一一对应。

第二步：当绑扎完成后，使用桁架吊车将钢筋笼吊入预制模中。并且预制模留有非灌注区用于装墩身的下部的预埋灌浆套筒2。钢筋笼两端均设有螺帽，将钢筋笼吊入钢模后，两端采用环形的钢板与其固定，钢板上设置有与螺帽相对应的螺栓。

第三步：在混凝土灌注区，灌注车逐渐填筑混凝土入模型中。当混凝土灌注完成后，在灌注区的钢模的周围环绕一圈棉线(防止混凝土中水在离心过程中损失)并吊来另一半的钢模，进行封闭。

第四步：将准备好的墩身放入离心槽中进行离心，离心作用按慢速、低速、中速、高速四个阶段进行，以保证混凝土密实。离心时间的控制，一般根据离心速率确定。环形钢板的中空部分会使用橡胶圆封堵，便于离心成型。

第五步：经离心成型的离心墩身放入混凝土砌成的池子中，盖上混凝土盖板，即可进行蒸压养护，蒸汽养护必须均匀，否则可能会改变桥墩的密接匹配精度。

第六步：当达到蒸压时间后，将钢模调出。拆掉两侧的固定螺栓，通过桁架吊车即可将模型拆开。搬运过程中应轻拿轻放，避免碰撞损坏构件的边、角，影响拼装。

实施例二

参看图5，一种施工方法，用于实施例一中的离心预制装配式混凝土桥墩，具体步骤如下：

S1：在墩柱钢筋4上套入灌浆套筒2，预制离心预制墩柱1，在现场浇筑承台3并预置承台钢筋5，当承台3施工后，对顶面标高进行复核，浇筑调平混凝土层7。

S2：吊装离心预制墩柱1，定位后，将已套设于墩柱钢筋4的灌浆套筒2套入承台钢筋5，并向灌浆套筒2内灌注灌注浆。

S3：离心预制墩柱1和承台3连接强度达到设计要求时，在离心预制墩柱1内部浇筑两倍离心预制墩柱1直径高度的自密实微膨胀混凝土，待内填芯砼达到龄期后，结构完全成型。

一种安全可靠，提高施工效率，能够缩短桥梁的施工周期，不仅能有效缓解了桥梁施工时对城市交通环境影响，而且还能保证离心预制墩柱1与承台3的拼接强度和整体性。离心预制墩柱1、承台3和灌浆套筒2的连接段三部分组成装配式体系，解决了现有装配式桥墩中墩身无法离心预制的问题，保证构件装配过程的便捷性。解决了现有装配式桥墩中连接段混凝土可能存在浇筑不密实的问题，保证构件装配后的整体性和牢固性。离心预制墩柱1与承台3采用灌浆套筒2连接，其受力性能好，质量高，节省模板，施工速度快、周期短且工艺简单。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式。即使对本发明作出各种变化，倘若这些变化属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则仍落入在本发明的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种离心预制装配式混凝土桥墩，其特征在于，包括：离心预制墩柱、承台、若干墩柱钢筋、若干承台钢筋以及若干灌浆套筒；其中，

所述离心预制墩柱的第一端设于所述承台的上表面，

所述离心预制墩柱内设有所述墩柱钢筋，若干所述墩柱钢筋的第一端设于所述灌浆套筒内；

所述承台内设有所述承台钢筋，若干所述承台钢筋的第一端伸出于所述承台的上表面并与若干所述墩柱钢筋一一对应；

若干所述承台钢筋的第一端插入相对应的若干所述灌浆套筒内，所述承台钢筋和所述墩柱钢筋通过所述灌浆套筒相连。

2.按照权利要求1所述的离心预制装配式混凝土桥墩，其特征在于，还包括调平混凝土层，所述调平混凝土层设于所述承台的上表面。

3.按照权利要求1所述的离心预制装配式混凝土桥墩，其特征在于，所述离心预制墩柱的周侧还设有桥墩箍筋。

4.按照权利要求3所述的离心预制装配式混凝土桥墩，其特征在于，若干所述灌浆套筒在所述离心预制墩柱的周向均匀分布。

5.按照权利要求1所述的离心预制装配式混凝土桥墩，其特征在于，所述墩柱钢筋插入所述灌浆套筒内的长度为所述灌浆套筒长度的一半；所述承台钢筋插入所述灌浆套筒内的长度为所述灌浆套筒长度的一半。

6.按照权利要求4所述的离心预制装配式混凝土桥墩，其特征在于，所述离心预制墩柱为离心成型法制成的空心筒体混凝土预制构件。

7.一种施工方法，其特征在于，制造权利要求1-5所述的离心预制装配式混凝土桥墩，具体步骤如下：

S1：墩柱钢筋上套入所述灌浆套筒，预制所述离心预制墩柱，在现场浇筑所述承台并预置所述承台钢筋，当承台施工后，对顶面标高进行复核，浇筑调平混凝土层；

S2：吊装所述离心预制墩柱，定位后，将已套设于所述墩柱钢筋的灌浆套筒套入所述承台钢筋，并向所述灌浆套筒内压浆；

S3：所述离心预制墩柱和所述承台连接强度达到设计要求时，在所述离心预制墩柱内部浇筑两倍所述离心预制墩柱直径高度的自密实微膨胀混凝土，待内填芯混凝土达到龄期后，结构完全成型。