專利名稱：預(yù)應(yīng)力混凝土圓柱式空心橋墩預(yù)制拼裝工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及公路橋梁橋墩的設(shè)計(jì)和施工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及等截面圓柱橋墩的設(shè) 計(jì)和施工工藝，進(jìn)一步涉及一種預(yù)應(yīng)力混凝土圓柱式空心橋墩預(yù)制拼裝工藝。
背景技術(shù)：
目前，國(guó)內(nèi)公路橋梁的圓柱式墩大多采用實(shí)心截面，材料采用普通鋼筋混凝土，其 施工工藝主要采用就地現(xiàn)澆的方法。這種傳統(tǒng)工藝主要的缺點(diǎn)在于施工工期較長(zhǎng)、就地現(xiàn) 澆的施工受環(huán)境的影響較大、施工質(zhì)量不易控制。以城市橋梁為例，在完成基礎(chǔ)施工后，在 橋墩的后續(xù)施工中，各個(gè)工序均需在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行(綁扎鋼筋、安置模板、澆注混凝土、拆模、養(yǎng) 生等)，在墩柱施工完成，混凝土達(dá)到一定強(qiáng)度后，方可進(jìn)行上部結(jié)構(gòu)的施工，這對(duì)工期要求 較高的項(xiàng)目是一個(gè)制約；同時(shí)，由于現(xiàn)場(chǎng)澆注施工需要占用較大的場(chǎng)地，這種工藝流程對(duì)日 益擁擠的城市交通體系是一個(gè)非常不利的影響。再以海上橋梁施工為例，如果采用現(xiàn)場(chǎng)澆 注的施工方法，對(duì)臨時(shí)施工平臺(tái)、便橋的投入將非常大；同時(shí)由于受潮汐、臺(tái)風(fēng)的影響，現(xiàn)場(chǎng) 澆注對(duì)工期控制也是不利的。基于以上原因，目前在海上橋梁施工中，已經(jīng)開(kāi)始采用預(yù)制拼裝技術(shù)，目前常用的 工藝是這樣的在預(yù)制件的接頭處預(yù)留鋼筋，將預(yù)制件吊裝到位后，采用焊接等方法使鋼筋 連接，然后現(xiàn)場(chǎng)澆注混凝土濕接頭。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是采用了預(yù)制拼裝這種能提高海上橋 梁施工質(zhì)量和縮短施工工期的先進(jìn)工藝，但是這種工藝在預(yù)制件的接頭處采用的仍然是傳 統(tǒng)的濕接頭工法——現(xiàn)場(chǎng)焊接預(yù)留鋼筋、澆注接頭混凝土。這種施工方法在現(xiàn)場(chǎng)焊接和澆 注接頭混凝土的過(guò)程中仍然需要搭設(shè)相應(yīng)的施工平臺(tái)，并在施工后仍要對(duì)后澆注的混凝土 結(jié)構(gòu)進(jìn)行一定時(shí)間的養(yǎng)護(hù)，不利于混凝土質(zhì)量控制和提高施工效率及縮短工期。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要提供一種預(yù)應(yīng)力混凝土圓柱式空心橋墩預(yù)制拼裝工藝，以克服現(xiàn)有技術(shù) 存在的不利于質(zhì)量控制、施工效率低和工期長(zhǎng)的問(wèn)題。一種預(yù)應(yīng)力混凝土圓柱式空心橋墩預(yù)制拼裝工藝，依次包括下述步驟
一、準(zhǔn)備預(yù)制組件①截面為圓形的空心墩柱包括過(guò)渡段和標(biāo)準(zhǔn)段兩種，其中過(guò)渡段
的一端上設(shè)置有安裝臺(tái)階，標(biāo)準(zhǔn)段的兩端均設(shè)置有安裝臺(tái)階；②實(shí)心的墩頂段，墩頂段下
端設(shè)置有可與標(biāo)準(zhǔn)段上安裝臺(tái)階嵌套配合的安裝臺(tái)階，上端的外圈上設(shè)置有環(huán)形的預(yù)應(yīng)力 張拉錨固施工槽；
所說(shuō)的空心墩柱的環(huán)形壁內(nèi)縱向設(shè)置有上下貫通的預(yù)留孔，墩頂段相應(yīng)位置也設(shè)置有 縱向的上下貫通的預(yù)留孔，所述預(yù)留孔在空心墩柱和墩頂段的環(huán)形截面上均布設(shè)置；所說(shuō) 標(biāo)準(zhǔn)段中預(yù)留孔的一端設(shè)置有連接器預(yù)留槽；
二、現(xiàn)場(chǎng)澆注承臺(tái)，在承臺(tái)上施工好環(huán)形的預(yù)留槽，在承臺(tái)內(nèi)預(yù)埋好預(yù)應(yīng)力粗鋼筋；三、安裝過(guò)渡段使過(guò)渡段的安裝臺(tái)階一端向上，預(yù)應(yīng)力粗鋼筋穿入過(guò)渡段1環(huán)形壁內(nèi) 的預(yù)留孔，過(guò)渡段的下端設(shè)置于預(yù)留槽內(nèi)，并對(duì)預(yù)留槽與過(guò)渡段根部側(cè)壁之間的縫隙用水 泥砂漿填充；
四、在標(biāo)準(zhǔn)段中連接器預(yù)留槽的對(duì)應(yīng)位置處，用連接器連接預(yù)應(yīng)力粗鋼筋；
五、安裝標(biāo)準(zhǔn)段將預(yù)應(yīng)力粗鋼筋穿入標(biāo)準(zhǔn)段環(huán)形壁內(nèi)的預(yù)留孔，標(biāo)準(zhǔn)段下端的安裝臺(tái) 階與過(guò)渡段上端的安裝臺(tái)階嵌套配合；
六、重復(fù)“步驟四和五”，直至安裝完所有標(biāo)準(zhǔn)段；
七、安裝墩頂段預(yù)應(yīng)力粗鋼筋穿入墩頂段內(nèi)的預(yù)留孔，墩頂段下端的安裝臺(tái)階與標(biāo)準(zhǔn) 段上端的安裝臺(tái)階嵌套配合；
八、張拉預(yù)應(yīng)力粗鋼筋并在張拉錨固施工槽處錨固；
九、壓漿；
十、在墩頂段上端的預(yù)應(yīng)力張拉錨固施工槽處澆注混凝土，對(duì)預(yù)應(yīng)力粗鋼筋的錨固端 頭進(jìn)行封閉保護(hù)。上述標(biāo)準(zhǔn)段有多種長(zhǎng)度供選擇，使用中可根據(jù)需要組合使用。近年來(lái)，隨著材料科學(xué)的不斷發(fā)展和橋梁設(shè)計(jì)技術(shù)的進(jìn)步，橋墩結(jié)構(gòu)向著輕型、高 強(qiáng)和快速施工的方向發(fā)展，本發(fā)明的設(shè)計(jì)理念就是將橋墩墩身分解成若干輕型部件，在工 廠或預(yù)制廠集中預(yù)制，再運(yùn)往現(xiàn)場(chǎng)拼接成橋墩。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是
1、節(jié)約建筑材料在滿足結(jié)構(gòu)受力的前提下，可以減少混凝土材料的使用量，以120cm 直徑的空心圓柱墩為例，如果采用30cm的壁厚，截面混凝土的用量相比實(shí)心截面可以減少 約25%，同時(shí)由于墩身自重的減輕，可以減少下部樁基的工程量，不失為一種低碳的結(jié)構(gòu)設(shè) 計(jì)。2、充分發(fā)揮高強(qiáng)材料的作用墩身可采用較高等級(jí)的混凝土材料，由于采用了工 場(chǎng)預(yù)制的構(gòu)件制作方式，混凝土材料強(qiáng)度的保證率高；同時(shí)因?yàn)椴捎昧祟A(yù)應(yīng)力粗鋼筋，亦可 為墩身提供較高等級(jí)的承載力，加之墩身存在預(yù)壓力，減少了墩身裂縫的發(fā)生，提高了結(jié)構(gòu) 的耐久性。3、縮短施工工期由于采用了工場(chǎng)預(yù)制的工藝，可以在施工下部基樁的時(shí)候，同時(shí) 進(jìn)行橋墩的預(yù)制，在基樁施工完畢后，可在最短時(shí)間內(nèi)完成橋墩的施工，為上部的施工節(jié)約 寶貴的時(shí)間。這對(duì)于地處繁忙交通狀況下的城市橋梁施工具有非常顯著的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效 益。同樣對(duì)于受海浪和天氣影響的海上橋梁施工來(lái)說(shuō)，這種施工工藝無(wú)疑具有明顯的優(yōu)勢(shì)。4、利于質(zhì)量控制按照傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)澆注施工工藝進(jìn)行橋墩施工時(shí)，需要在施工現(xiàn) 場(chǎng)進(jìn)行綁扎鋼筋、安置模板、澆注混凝土、拆模、養(yǎng)生等工序，而現(xiàn)場(chǎng)澆注施工的質(zhì)量往往受 外界環(huán)境的影響較大，同時(shí)由于施工人員數(shù)量較多，施工場(chǎng)地規(guī)模大，加之人員施工水平良 莠不齊，造成現(xiàn)場(chǎng)施工管理和質(zhì)量檢驗(yàn)的工作較為繁重，施工質(zhì)量控制的難度大。工場(chǎng)預(yù)制 的工藝則完全可以克服上述缺點(diǎn)，由于采用了集中預(yù)制、工廠化生產(chǎn)的模式，從施工機(jī)具、 材料、人員、工藝等均可嚴(yán)格按照統(tǒng)一的質(zhì)量管理體系來(lái)控制，可以顯著地提高工程質(zhì)量。5、施工效率高在傳統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)澆注施工過(guò)程中，橋墩的施工一般要在樁基的施工 完成后，才能開(kāi)始進(jìn)行，時(shí)間上的先后順序決定了二者不能同時(shí)進(jìn)行，這必然造成工期的延 長(zhǎng)和施工效率的降低。工場(chǎng)預(yù)制的工藝則可以避免這種情況由于在施工樁基時(shí)，同時(shí)可以 開(kāi)始橋墩的預(yù)制工作，在基樁施工完成后，可在較短時(shí)間完成橋墩的施工，為上部施工創(chuàng)造了有利條件，節(jié)約了工期，提高了施工效率。


圖1是本發(fā)明的裝配結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1的A-A剖視圖3是墩頂段的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是標(biāo)準(zhǔn)段的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是帶有安裝臺(tái)階的結(jié)構(gòu)段斷面示意圖。附圖標(biāo)記說(shuō)明如下
1-過(guò)渡段，2-標(biāo)準(zhǔn)段，3-墩頂段，4-預(yù)留孔，5-預(yù)應(yīng)力粗鋼筋，6-承臺(tái)，7-預(yù)留槽，8-安 裝臺(tái)階，9-連接器預(yù)留槽，10-預(yù)應(yīng)力張拉錨固施工槽。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)地說(shuō)明。參見(jiàn)圖1 圖5，一種預(yù)應(yīng)力混凝土圓柱式空心橋墩預(yù)制拼裝工藝，依次包括下述 步驟
一、準(zhǔn)備預(yù)制組件①截面為圓形的空心墩柱包括過(guò)渡段1和標(biāo)準(zhǔn)段2兩種，其中過(guò)
渡段1的一端上設(shè)置有安裝臺(tái)階8，標(biāo)準(zhǔn)段2的兩端均設(shè)置有安裝臺(tái)階8 ；(2)實(shí)心的墩頂段
3，墩頂段3下端設(shè)置有可與標(biāo)準(zhǔn)段2上安裝臺(tái)階嵌套配合的安裝臺(tái)階，上端的外圈上設(shè)置 有環(huán)形的預(yù)應(yīng)力張拉錨固施工槽10 ；
所說(shuō)的空心墩柱的環(huán)形壁內(nèi)縱向設(shè)置有上下貫通的預(yù)留孔4，墩頂段相應(yīng)位置也設(shè)置 有縱向的上下貫通的預(yù)留孔4，所述預(yù)留孔4在空心墩柱和墩頂段3的環(huán)形截面上均布設(shè) 置；所說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)段2中預(yù)留孔4的一端設(shè)置有連接器預(yù)留槽9(用來(lái)容納比預(yù)應(yīng)力粗鋼筋外徑 稍大的連接器)；
二、現(xiàn)場(chǎng)澆注承臺(tái)6，在承臺(tái)6上施工好環(huán)形的預(yù)留槽7，在承臺(tái)6內(nèi)預(yù)埋好預(yù)應(yīng)力粗鋼
筋；
三、安裝過(guò)渡段使過(guò)渡段1的安裝臺(tái)階8—端向上，預(yù)應(yīng)力粗鋼筋5穿入過(guò)渡段1環(huán) 形壁內(nèi)的預(yù)留孔4，過(guò)渡段1的下端設(shè)置于預(yù)留槽7內(nèi)，并對(duì)預(yù)留槽7與過(guò)渡段1根部側(cè)壁 之間的縫隙用水泥砂漿填充；
四、在標(biāo)準(zhǔn)段2中連接器預(yù)留槽9的對(duì)應(yīng)位置處，用連接器連接預(yù)應(yīng)力粗鋼筋；
五、安裝標(biāo)準(zhǔn)段2將預(yù)應(yīng)力粗鋼筋5穿入標(biāo)準(zhǔn)段2環(huán)形壁內(nèi)的預(yù)留孔4，標(biāo)準(zhǔn)段2下端 的安裝臺(tái)階與過(guò)渡段1上端的安裝臺(tái)階嵌套配合；
六、重復(fù)“步驟四和五”，直至安裝完所有標(biāo)準(zhǔn)段；
七、安裝墩頂段3預(yù)應(yīng)力粗鋼筋5穿入墩頂段3內(nèi)的預(yù)留孔4，墩頂段3下端的安裝臺(tái)階與標(biāo)準(zhǔn)段2上端的安裝臺(tái)階嵌套配合；
八、張拉預(yù)應(yīng)力粗鋼筋并在張拉錨固施工槽10處錨固；
九、壓漿；十、在墩頂段3上端的預(yù)應(yīng)力張拉錨固施工槽10處澆注混凝土， 對(duì)預(yù)應(yīng)力粗鋼筋5的 錨固端頭進(jìn)行封閉保護(hù)。
權(quán)利要求
一種預(yù)應(yīng)力混凝土圓柱式空心橋墩預(yù)制拼裝工藝，依次包括下述步驟一、準(zhǔn)備預(yù)制組件截面為圓形的空心墩柱包括過(guò)渡段(1)和標(biāo)準(zhǔn)段(2)兩種，其中過(guò)渡段(1)的一端上設(shè)置有安裝臺(tái)階(8)，標(biāo)準(zhǔn)段(2)的兩端均設(shè)置有安裝臺(tái)階(8)；實(shí)心的墩頂段(3)，墩頂段(3)下端設(shè)置有可與標(biāo)準(zhǔn)段(2)上安裝臺(tái)階嵌套配合的安裝臺(tái)階，上端的外圈上設(shè)置有環(huán)形的預(yù)應(yīng)力張拉錨固施工槽(10)；所說(shuō)的空心墩柱的環(huán)形壁內(nèi)縱向設(shè)置有上下貫通的預(yù)留孔(4)，墩頂段相應(yīng)位置也設(shè)置有縱向的上下貫通的預(yù)留孔(4)，所述預(yù)留孔(4)在空心墩柱和墩頂段(3)的環(huán)形截面上均布設(shè)置；所說(shuō)標(biāo)準(zhǔn)段(2)中預(yù)留孔(4)的一端設(shè)置有連接器預(yù)留槽(9)；二、現(xiàn)場(chǎng)澆注承臺(tái)(6)，在承臺(tái)(6)上施工好環(huán)形的預(yù)留槽(7)，在承臺(tái)(6)內(nèi)預(yù)埋好預(yù)應(yīng)力粗鋼筋；三、安裝過(guò)渡段使過(guò)渡段(1)的安裝臺(tái)階(8)一端向上，預(yù)應(yīng)力粗鋼筋(5)穿入過(guò)渡段(1)環(huán)形壁內(nèi)的預(yù)留孔(4)，過(guò)渡段(1)的下端設(shè)置于預(yù)留槽(7)內(nèi)，并對(duì)預(yù)留槽(7)與過(guò)渡段(1)根部側(cè)壁之間的縫隙用水泥砂漿填充；四、在標(biāo)準(zhǔn)段(2)中連接器預(yù)留槽(9)的對(duì)應(yīng)位置處，用連接器連接預(yù)應(yīng)力粗鋼筋；五、安裝標(biāo)準(zhǔn)段(2)將預(yù)應(yīng)力粗鋼筋(5)穿入標(biāo)準(zhǔn)段(2)環(huán)形壁內(nèi)的預(yù)留孔(4)，標(biāo)準(zhǔn)段(2)下端的安裝臺(tái)階與過(guò)渡段(1)上端的安裝臺(tái)階嵌套配合；六、重復(fù)“步驟四和五”，直至安裝完所有標(biāo)準(zhǔn)段；七、安裝墩頂段(3)預(yù)應(yīng)力粗鋼筋(5)穿入墩頂段(3)內(nèi)的預(yù)留孔(4)，墩頂段(3)下端的安裝臺(tái)階與標(biāo)準(zhǔn)段(2)上端的安裝臺(tái)階嵌套配合；八、張拉預(yù)應(yīng)力粗鋼筋并在張拉錨固施工槽(10)處錨固；九、壓漿；十、在墩頂段(3)上端的預(yù)應(yīng)力張拉錨固施工槽(10)處澆注混凝土，對(duì)預(yù)應(yīng)力粗鋼筋(5)的錨固端頭進(jìn)行封閉保護(hù)。995709dest_path_image001.jpg,621772dest_path_image002.jpg
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力混凝土圓柱式空心橋墩預(yù)制拼裝工藝，其特征在于 所述的標(biāo)準(zhǔn)段(2)有多種長(zhǎng)度供選擇，使用中可根據(jù)需要組合使用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種預(yù)應(yīng)力混凝土圓柱式空心橋墩預(yù)制拼裝工藝。傳統(tǒng)工藝施工工期較長(zhǎng)、就地現(xiàn)澆的施工受環(huán)境的影響較大、施工質(zhì)量不易控制。本發(fā)明提供一種預(yù)應(yīng)力混凝土圓柱式空心橋墩預(yù)制拼裝工藝，主要包括準(zhǔn)備預(yù)制組件、現(xiàn)場(chǎng)澆注承臺(tái)、安裝過(guò)渡段、安裝標(biāo)準(zhǔn)段、安裝墩頂段、張拉預(yù)應(yīng)力粗鋼筋并在張拉錨固施工槽處錨固、壓漿、在墩頂段上端的預(yù)應(yīng)力張拉錨固施工槽處澆注混凝土，對(duì)預(yù)應(yīng)力粗鋼筋的錨固端頭進(jìn)行封閉保護(hù)等十個(gè)步驟。本發(fā)明能大量節(jié)約建筑材料，充分發(fā)揮高強(qiáng)材料的作用，同時(shí)縮短了施工工期，利于質(zhì)量控制，且施工效率高。
文檔編號(hào)E01D21/00GK101831875SQ20101019541
公開(kāi)日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2010年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月9日
發(fā)明者劉士林, 葉莉, 周江, 岳振民, 崔貴云, 李雅娟, 來(lái)猛剛, 牛宏, 趙永國(guó), 陳金濤 申請(qǐng)人:中交第一公路勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司