一种斜拉桥大截面塔柱快速拉杆施工方法及装置与流程

1.本发明涉及一种斜拉桥大截面塔柱快速拉杆施工方法及装置，属于斜拉桥塔柱模板加固领域。


背景技术：

2.矮塔斜拉桥又称为“部分斜拉桥”，它是介于连续梁桥和斜拉桥之间的一种新的桥梁结构形式，由于其兼有斜拉桥和连续梁桥的特点，刚柔相济的特性，符合结构受力特点，因此具有经济、造型美观、刚度大、施工方便等优点，具有很好的发展潜力，在高速铁路建设中得到了充分的应用。
3.参照图4，斜拉桥的主塔下塔柱要承受梁体的自重荷载，一般截面尺寸设计较大，造成了拉杆施工较困难。传统模板拉杆的施工方式有两种：一是采用预埋于塔柱9的精轧螺纹钢拉杆，这样在浇筑混凝土之后，塔柱内部的精轧螺纹钢拉杆无法拆除，造成材料损耗浪费，同时氧割外露于塔柱表面的精轧螺纹钢拉杆影响混凝土的质量，外观效果差，不利于后续对桥梁塔柱表面的维护；二是直接将精轧螺纹钢焊接于钢筋主体端头，接长作为拉杆，同样存在精轧螺纹钢浪费和维护成本高的弊端，同时焊接方式伴有安全隐患，易引发安全事故。


技术实现要素：

4.为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种斜拉桥大截面塔柱快速拉杆施工方法及装置，将钢筋框架的主筋处理为螺纹主筋车丝，通过连接套筒将螺纹主筋车丝与精轧螺纹钢连接形成拉杆件，并配置pvc管等装置锚固，具有结构简单、工效高、安装方便的优点，同时有利于拉杆拆除时对混凝土表面的保护，拆除过程易于控制，拆除后表面平整，易于保养维护。
5.本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是：提供了一种斜拉桥大截面塔柱快速拉杆施工方法，包括以下步骤：
6.s1、选用待浇筑混凝土的钢筋框架内部的钢筋主筋作为钢筋拉杆，将钢筋拉杆的端头进行车丝处理；
7.s2、通过连接套筒将钢筋主筋拉杆端头和精轧螺纹钢拉杆连接，此过程中调整钢筋拉杆和精轧螺纹钢拉杆的顺直度，确保精轧螺纹钢拉杆位于钢筋框架内侧；
8.s3、将pvc管从精轧螺纹钢拉杆一端套入，直至pvc管将连接套筒位于钢筋主筋的一端完全包裹，且pvc管伸出钢筋框架表面的模板；
9.s4、采用胶带将pvc管与模板以及pvc管与精轧螺纹钢拉杆之间的空隙密封严实；
10.s5、混凝土浇筑完成并达到拆模条件后，将精轧螺纹钢拉杆从连接套筒中拧出；
11.s6、清除混凝土表面外的pvc管直至连接套筒露出，将连接套筒从pvc管中拧出；
12.s7、对拉杆孔封堵，平整混凝土表面，完成施工。
13.步骤s1选用钢筋主筋作为钢筋拉杆前，首先对由相互连接的钢筋拉杆、连接套筒
和精轧螺纹钢拉杆组成的抗拉件取样，进行工艺性试验，验证抗拉件满足施工受力要求后再进行后续施工。
14.步骤s2所述的螺纹套筒的筒壁设置第一内螺纹段和第二内螺纹段，其中第一内螺纹段与钢筋拉杆的外螺纹匹配，第二内螺纹段与精轧螺纹钢拉杆的外螺纹匹配。
15.步骤s5进行混凝土浇筑以前，在精轧螺纹钢拉杆上依次安装垫板与螺母并旋紧；混凝土浇筑之后，将螺母与垫板依次从精轧螺纹钢拉杆上取出，再将精轧螺纹钢拉杆从连接套筒中拧出。
16.步骤s5中，若pvc管伸出位置处的模板设有背楞，则通过螺母将垫板与背楞旋紧。
17.步骤s5所述的螺母采用双螺母。
18.本发明同时提供了一种所述施工方法的斜拉桥大截面塔柱快速拉杆装置，包括待浇筑的钢筋框架，钢筋框架内部的钢筋主筋端头车有螺纹，作为钢筋拉杆，钢筋拉杆通过连接套筒与精轧螺纹钢拉杆连接固定，连接套筒的筒壁设置第一内螺纹段和第二内螺纹段，其中第一内螺纹段与钢筋拉杆的外螺纹匹配，第二内螺纹段与精轧螺纹钢拉杆的外螺纹匹配，连接套筒由pvc管包裹，pvc管的一端伸出于钢筋框架表面的模板，pvc管与模板和精轧螺纹钢拉杆之间的空隙分别通过胶带覆盖密封，精轧螺纹钢拉杆上套设有垫板和螺母。
19.本发明基于其技术方案所具有的有益效果在于：
20.(1)本发明改进了拉杆施工工艺，将待浇筑混凝土的钢筋框架内部的钢筋主筋作为钢筋拉杆，将其端头车出螺纹，通过连接套筒连接钢筋拉杆和精轧螺纹钢拉杆形成拉杆件，解决了大截面混凝土结构拉杆设置难题，保证了施工安全；
21.(2)本发明的连接套筒可预先通过连接件工艺性试验验证受力情况，确保受力满足要求；
22.(3)本发明在施工过程中采用pvc管包裹连接套筒，采用胶带密封严实，避免连接套筒和精轧螺纹钢拉杆与混凝土接触，便于拆除周转循环使用，解决了传统拉杆无法拆除且造成材料损耗浪费的问题；同时免去了氧割外露于塔柱表面外露拉杆工序，pvc管易于切除，留下的洞口易于封堵，封堵后表面平实，便于后续桥梁维护。
附图说明
23.图1是斜拉桥大截面塔柱快速拉杆装置的结构示意图。
24.图2是连接套筒的结构示意图。
25.图3是由钢筋拉杆、精轧螺纹钢拉杆和连接套筒连接形成的拉杆件的结构示意图。
26.图4是大截面塔柱钢筋框架结构示意图。
27.图中，1-精轧螺纹钢拉杆，2-连接套筒，2a-第一内螺纹段，2b-第二内螺纹段，3-钢筋拉杆，4-pvc管，5-螺母，6-垫板，7-模板，8-背楞，9-塔柱。
具体实施方式
28.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
29.本实施例以某项目主桥为例。该桥为双塔五跨钢-混凝土部分斜拉桥，主跨320m，是国内首座高铁混合梁部分斜拉桥。结构为塔梁分离，塔高123m，分22节，采用液压爬模施工。下塔柱为横向渐宽型实心截面，最大截面尺寸为：26.2m
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8m，上塔柱为两分离式h型实
体矩形截面，最大截面为：4.4m
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8m。本实施例采用的斜拉桥大截面塔柱快速拉杆施工方法包括以下步骤：
30.s1、首先对由相互连接的钢筋拉杆、连接套筒和精轧螺纹钢拉杆组成的抗拉件取样，进行工艺性试验，验证抗拉件满足施工受力要求后再进行后续施工。选用待浇筑混凝土的钢筋框架内部的钢筋主筋作为钢筋拉杆，利用钢筋直螺纹剥肋滚丝机对钢筋拉杆的端头进行车丝处理，丝头长度50～55mm。
31.s2、通过长度100mm、φ20的连接套筒将钢筋主筋拉杆端头和精轧螺纹钢拉杆连接，连接套筒旋入钢筋拉杆长度为5cm。螺纹套筒的筒壁设置第一内螺纹段和第二内螺纹段，其中第一内螺纹段与钢筋拉杆的外螺纹匹配，第二内螺纹段与精轧螺纹钢拉杆的外螺纹匹配。此过程中调整钢筋拉杆和精轧螺纹钢拉杆的顺直度，确保精轧螺纹钢拉杆位于钢筋框架内侧，且连接套筒外露于钢筋框架长度为3～5cm。
32.s3、将长度不小于15cm、φ32的pvc管从精轧螺纹钢拉杆一端套入，直至pvc管将连接套筒位于钢筋主筋的一端完全包裹，精轧螺纹钢拉杆一端包裹3～5cm，且pvc管伸出钢筋框架表面的模板。在精轧螺纹钢拉杆上依次安装垫板与螺母并旋紧；混凝土浇筑之后，将螺母与垫板依次从精轧螺纹钢拉杆上取出，再将精轧螺纹钢拉杆从连接套筒中拧出。若pvc管伸出位置处的模板设有背楞，则通过螺母将垫板与背楞旋紧。螺母可采用双螺母，提高强度。
33.s4、采用胶带将pvc管与模板以及pvc管与精轧螺纹钢拉杆之间的空隙密封严实，确保浇筑混凝土时水泥浆不会进入pvc管内。
34.s5、混凝土浇筑完成并达到拆模条件后，将精轧螺纹钢拉杆从连接套筒中拧出；
35.s6、清除混凝土表面外的pvc管直至连接套筒露出，将连接套筒从pvc管中拧出；
36.s7、采用特种水泥对拉杆孔封堵，封堵时应保证水泥填充饱满，最后平整混凝土表面，完成施工。
37.本发明同时提供了一种所述施工方法的斜拉桥大截面塔柱快速拉杆装置，参照图1至图3，包括待浇筑的钢筋框架，钢筋框架内部的钢筋主筋端头车有螺纹，作为钢筋拉杆3，钢筋拉杆通过连接套筒2与精轧螺纹钢拉杆1连接固定，连接套筒的筒壁设置第一内螺纹段2a和第二内螺纹段2b，其中第一内螺纹段与钢筋拉杆的外螺纹匹配，第二内螺纹段与精轧螺纹钢拉杆的外螺纹匹配，连接套筒由pvc管4包裹，pvc管的一端伸出于钢筋框架表面的模板7，pvc管与模板和精轧螺纹钢拉杆之间的空隙分别通过胶带覆盖密封，精轧螺纹钢拉杆上套设有垫板6和螺母5。若pvc管伸出位置处的模板设有背楞8，则通过螺母将垫板与背楞旋紧。
38.本实施例塔柱配置情况为：长边设置拉筋27道，短边9道，高度上共设6层，总共配置拉杆件108根(钢筋拉杆为双头使用)，连接套筒216个。以传统的预埋精轧螺纹钢拉杆作为方案一，以传统的焊接钢筋主筋与精轧螺纹钢拉杆作为方案二，方案一、方案二与本发明方案的具体指标对比如下表所示：
[0039][0040]
表1三种方案指标对比
[0041]
本发明提供的一种斜拉桥大截面塔柱快速拉杆施工方法及装置，将钢筋框架的主筋处理为螺纹主筋车丝，通过连接套筒将螺纹主筋车丝与精轧螺纹钢连接形成拉杆件，并配置pvc管等装置锚固，具有结构简单、工效高、安装方便的优点，同时有利于拉杆拆除时对混凝土表面的保护，拆除过程易于控制，拆除后表面平整，易于保养维护。