可精确定位的整体式桥墩与盖梁的预制装置及施工方法与流程

1.本发明属于土木工程技术领域，具体涉及一种可精确定位的整体式桥墩与盖梁的预制装置以及桥梁的施工方法。


背景技术：

2.随着我国桥梁建设的蓬勃发展，桥梁的施工环境越来越受到政府、业主、设计和施工单位的重视，尤其是在城市建设的桥梁。采用传统的以现场浇筑混凝土为主的施工方法，势必会将桥址地面作为施工场地，较长时间的阻断交通，而且施工噪声也无法有效控制，施工设备、辅助设施需要重复配置，造成资源能源消耗大，财力物力浪费多等问题。如何在保证工程质量的前提下，尽量减少现场混凝土浇筑工程量、减少施工占地和工期，使桥梁建设更环保、少干扰、更安全、高质量及低消耗，是一个必须解决的课题。
3.全预制化的桥梁结构，是加快施工速度、减少现场污染、实现低碳化建设的有效手段。所谓全预制桥梁，是一种将混凝土桥梁上部和下部结构的主要构件在工厂或预制场集中预制、现场拼装的桥梁。其中桥梁下部结构桥墩的盖梁、墩柱、基桩，等作为基本构件，分别根据其尺寸大小采用整体预制或节段预制。
4.随着我国公路建设的快速发展，装配化施工越来越多用于桥梁快速建造方面，通过采用预制拼装技术顺利解决了环境制约与工程进度等问题。目前国内都是桥墩、盖梁分别单独预制，先将桥墩与承台进行预制拼装，再将盖梁与桥墩进行预制拼装，需要进行两次拼装。例如上海s3公路工程中则分别采用预制桥墩、预制盖梁，桥墩与承台装配化连接，盖梁与桥墩装配化连接的施工工艺，由于将桥墩与盖梁分别预制并再进行拼装，结构拼装增加了一道工艺，增加了施工时间，另外在施工现场盖梁与桥墩、桥墩与承台的连接过程中，由于桥墩尺寸较大，桥墩主筋与承台对位不准确很容易造成主筋偏移，现场施工难度很大，所需的施工时间进一步增加，现场施工的消耗巨大。


技术实现要素：

5.本发明的目的之一在于提供一种可精确定位的整体式桥墩与盖梁的预制装置，将桥墩和盖梁整体预制，减少现场施工时间。
6.预制装置包括操作基坑，所述操作基坑内预埋有第一套定位工具，所述操作基坑还设置有用于预制整体式桥墩与盖梁的辅助工具，所述的第一套定位工具开设有与桥墩主筋一一匹配的第一定位孔，根据所述第一套定位工具预制所述整体式桥墩与盖梁，所述桥墩主筋外露至少一个锚固长度，桥梁施工现场的承台预设有第二套定位工具，所述第二套定位工具开设有与所述第一套定位工具的所有第一定位孔对应的第二定位孔，使预制完成的整体式桥墩与盖梁上的桥墩主筋能够一一对应所述第二套定位工具的所述第二定位孔。
7.本发明预制的整体式桥墩与盖梁，在预制时通过第一套定位工具定位桥墩主筋的位置，在现场与承台对接过程中，桥墩主筋可以与承台上的第二套定位工具的第二定位孔精确对位，使桥墩主筋可以顺利安装到承台上，降低现场施工的难度，提高施工效率。
8.作为本发明的优选设计：
9.本发明所述第二套定位工具设置有相互平行的两个面层，上下两个面层的第二定位孔在竖直方向上一一对应设置用于匹配安装灌浆套筒。
10.其中，所述灌浆套筒为半灌浆套筒，所述半灌浆套筒下端与承台主筋为机械螺纹连接，所述桥墩主筋插入所述半灌浆套筒上端后灌浆连接。
11.本发明所述整体式桥墩与盖梁的桥墩为斜交板式墩或正交板式墩或圆柱墩，可以是单柱墩或多柱墩。
12.本发明的所述整体式桥墩与盖梁的桥墩为钢筋混凝土结构。
13.本发明的所述整体式桥墩与盖梁的盖梁为钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构。
14.本发明的目的之二在于提供一种利用上述可精确定位的整体式桥墩与盖梁的桥梁施工方法，包括以下步骤：
15.s1.在预制场地设操作基坑，在所述操作基坑内预埋第一套定位工具；
16.s2.将桥墩主筋固定在所述第一套定位工具的第一定位孔内，完成所述桥墩钢筋骨架的施工，然后浇筑桥墩墩身；
17.s3.浇筑盖梁实现整体式桥墩与盖梁的一体化预制；
18.s4.所述整体式桥墩与盖梁、第一套定位工具二者分离，然后将所述整体式桥墩与盖梁运输至桥梁施工现场；
19.s5.桥梁施工现场的桩基完成后，进行承台施工，绑扎所述承台的钢筋骨架时，使所述承台主筋与灌浆套筒机械连接，所述灌浆套筒安装于第二套定位工具的第二定位孔内，将所述第二套定位工具埋入浇筑的所述承台内，并使灌浆套筒的灌浆管延伸至所述承台外；
20.s6.移运所述整体式桥墩与盖梁至所述承台上方，将桥墩外露的桥墩主筋插入所述承台的灌浆套筒内，通过所述灌浆管灌注浆料，完成桥墩与承台的连接。
21.本发明的整体式桥墩与盖梁可通过自行式模块运输车即spmt模块车运输。
22.本发明具有以下有益效果：
23.1.本发明的桥墩和盖梁整体预制，预制过程中通过第一套定位工具定位桥墩主筋位置，在现场与承台对接过程中，桥墩主筋可以与承台上的第二套定位工具的第二定位孔精确对位，使桥墩主筋可以顺利安装到承台上，通过两套完全一致或定位孔对应的定位工具，保证桥墩与承台的高精度连接，减少施工难度。
24.2.加快装配化施工的速度，减少现场混凝土浇筑工程量、减少施工占地和工期，使桥梁建设更环保、干扰少、更安全、消耗低和质量高。
附图说明
25.图1是本发明整体式桥墩与盖梁预制用操作基坑的示意图；
26.图2是图1中整体式桥墩与盖梁预制完成后的示意图；
27.图3是本发明实施例中承台的施工示意图；
28.图4是本发明实施例中桥梁施工完成后的示意图；
29.图5是本发明桥墩主筋、第二套定位工具、承台主筋的连接示意图；
30.图6是图5的a部放大图；
31.图7是本发明桥墩主筋、灌浆套筒、承台主筋的连接示意图；
32.图8是本发明中第二套定位工具的立体图；
33.图9是图8中第二套定位工具与灌浆套筒的连接示意图；
34.图10是图9的俯视图。
35.附图标记说明：1
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操作基坑，2
‑
第一套定位工具，3
‑
辅助工具，4
‑
桥墩，4a
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桥墩主筋，5
‑
盖梁，6
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桩基；7
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承台基坑；8
‑
支撑架；9
‑
第二套定位工具；10
‑
灌浆套筒；11
‑
承台；11a
‑
承台主筋，12
‑
交界垫层，13
‑
竖直调节工具。
具体实施方式
36.下面结合附图和实施例，详细说明本发明的技术方案，以便本领域普通技术人员更好地理解和实施本发明的技术方案。
37.如图1至图10所示，本实施例以斜交板式桥墩的桥梁为例对本发明作详细说明，
38.如图1和图2所示，整体式桥墩与盖梁的预制装置包括操作基坑1，操作基坑1内预埋有第一套定位工具2，操作基坑1还设置有用于预制整体式桥墩4与盖梁5的辅助工具3，第一套定位工具2开设有与桥墩主筋4a一一匹配的第一定位孔，根据第一套定位工具2预制整体式桥墩与盖梁，使桥墩主筋4a穿过第一套定位工具2的第一定位孔后外露至少一个锚固长度以满足锚固连接要求。
39.如图3和图4所示，桥梁施工现场的承台11预设有第二套定位工具9，第二套定位工具9开设有与第一套定位工具2的所有第一定位孔对应的第二定位孔，本实施例中，第一套定位工具2和第二套定位工具9结构完全相同，使预制完成的整体式桥墩4与盖梁5上的桥墩主筋4a能够一一对应第二套定位工具9的所述第二定位孔。
40.作为优选实施例：
41.如图5至10所示，第二套定位工具9设置有相互平行的两个面层，即上面层9a和下面层9b，上下两个面层的第二定位孔在竖直方向上一一对应设置用于匹配安装灌浆套筒10，其中上面层9a上第二定位孔直径与灌浆套筒的外径匹配，下面层9b上第二定位孔直径与承台主筋11a的直径匹配，也与承台主筋4a的直径匹配。
42.其中，所述灌浆套筒10为半灌浆套筒，所述半灌浆套筒下端与承台主筋11a为机械螺纹连接，桥墩主筋4a插入所述半灌浆套筒上端后灌浆连接。
43.本实施例中，所述整体式桥墩与盖梁的桥墩4为钢筋混凝土结构，盖梁5为钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构，在其他实施例中，桥墩还可以为正交板式墩或圆柱墩，可以是单柱墩或多柱墩。
44.本发明的桥梁施工方法包括以下步骤,其中桥墩4、盖梁5的施工与承台11的施工可同时进行：
45.s1.在预制场地设操作基坑1，在操作基坑1内预埋第一套定位工具2；
46.s2.将桥墩主筋4a固定在第一套定位工具2的第一定位孔内，完成桥墩4钢筋骨架的施工，然后浇筑桥墩墩身；
47.s3.浇筑盖梁5实现整体式桥墩与盖梁的一体化预制；
48.s4.整体式桥墩4与盖梁5、第一套定位工具2二者分离，然后将所述整体式桥墩与盖梁运输至桥梁施工现场，运输可采用自行式模块运输车也即spmt模块车运输；
49.s5.桥梁施工现场的桩基6完成后，建好承台基坑7，进行承台11施工，绑扎承台11的钢筋骨架时，使承台主筋11a与灌浆套筒10机械连接，灌浆套筒10安装于第二套定位工具9的第二定位孔内，如图3和5所示，将第二套定位工具9埋入浇筑的承台11内，并使灌浆套筒10的灌浆管延伸至承台11外，其中第二套定位工具9安装在支撑架8上，通过第二套定位工具9保证承台11钢筋骨架的承台主筋11a不发生偏移；
50.s6.移运所述整体式桥墩与盖梁至承台11上方，将桥墩外露的桥墩主筋4a插入承台11的灌浆套筒10内，通过所述灌浆管灌注浆料，完成桥墩4与承台11的连接。桥墩4与承台11的交界处设置有交界垫层12，见图5和图6。由于本发明采用了第一套定位工具2预制桥墩4，第一套定位工具2的第一定位孔与第二套定位工具9的第二定位孔是一一对应的，灌浆套筒10安装在第二定位孔内，所以桥墩主筋4a与灌浆套筒10对位连接的精度高，对位过程中，通过竖直调节工具13调整桥墩的竖直度即可以使所有桥墩主筋4a插入灌浆套筒10内，提高了施工效率。其中，竖直调节工具13一般由调节牛腿和千斤顶构成，为桥梁建筑领域的现有技术，此处不作赘述。
51.上述实施例仅是本发明较优实施例，但并不能作为对发明的限制，任何基于本发明构思基础上作出的变型和改进，均应落入到本发明保护范围之内，具体保护范围以权利要求书记载为准。