一种双柱式墩预制承台构造及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种双柱式墩预制承台构造及其施工方法，可以实现双柱式墩承台的工厂预制，承台的立模、钢筋绑扎、浇筑和预制墩身立柱预埋钢筋的定位均在工厂标准化流程下进行。本发明专利技术在实现对传统现浇双柱式桥墩承台预制化的同时，将以往双柱式桥墩承台需要现场立模、绑扎钢筋、浇筑振捣和养护的情况转变为工厂内预制，此预制承台具备整体运输和吊装条件，配合一体化架桥机，还可以实现预制承台梁上运输和一体化架设。

A Prefabricated Cap Structure of Double-Column Pier and Its Construction Method

【技术实现步骤摘要】
一种双柱式墩预制承台构造及其施工方法
本专利技术属于桥梁工程
，具体涉及一种双柱式墩预制承台构造及其施工方法。
技术介绍
陆域桥梁的全预制拼装工艺已在我国逐步得到推广和应用。目前，桥墩立柱、盖梁及上部结构已经实现了预制化，预制构件之间的可靠连接可以通过灌浆套筒连接等工艺保证，但承台仍采用现场浇筑的方式，以本专利技术所探讨的双柱式桥墩承台为例，传统双柱式桥墩承台需要等桩基施工完成后进行现场立模浇筑，具体施工过程如下：1)桩基础施工完成并满足强度条件后，现场进行承台的立模、钢筋加工和绑扎、混凝土浇筑以及现场养护等工序，如图1和图2所示；2)承台施工所需的施工机具和材料等通过施工便道从加工厂进行运输，并在承台立模前对场地进行清表等工作，且为保证模板自身以及浇筑后承台的刚度，避免发生不均匀沉降导致大变形，需对场地硬度进行处理；3)承台立模及钢筋绑扎完成后，进行预制墩身立柱连接钢筋的预埋工序，预埋钢筋的位置需要经过精确的定位；4)预埋完成后进行承台混凝土浇筑和振捣，施工过程中应避免预埋钢筋的位置和角度偏移，以保证后续预制桥墩立柱安装时的精度；5)承台混凝土浇筑完成后进行现场养护工序，待强度和弹模发展满足要求后进行模板的拆除工序；6)进入预制墩身立柱的吊装工序，借助一体化架桥机或者传统履带吊、汽车吊将预制墩身立柱吊装到位，并进行灌浆套筒连接等工序，完成墩身立柱与承台的可靠连接，如图3所示；7)重复进行上述工序，并在结构架设完成后对承台开挖和清表的场地进行复原工作。但承台现浇的施工质量受制于现场施工条件：1)由于立模的需要，现场清表范围较大，对现场环境存在较大的影响，且为保证模板自身以及浇筑后承台的刚度，避免发生不均匀沉降导致大变形，需对场地硬度进行处理；2)对于山区、丘陵等建设条件较差的地区，存在模板等施工机具的周转和运输问题；3)承台钢筋的绑扎、部分钢筋的二次加工以及预埋钢筋的定位都需要在现场进行，施工质量受制因素较多；4)浇筑后承台需进行现场养护，养护质量较难控制。
技术实现思路
鉴于上述，本专利技术提供了一种双柱式墩预制承台构造及其施工方法，可以实现双柱式墩承台的工厂预制，承台的立模、钢筋绑扎、浇筑和预制墩身立柱预埋钢筋的定位均在工厂标准化流程下进行。一种双柱式墩预制承台，包括预制承台本体，其平面形状为哑铃状，两端宽中间窄；预制承台本体两端与桩基及桥墩立柱对应位置预留开孔，开孔内腔壁上设有凹凸构造作为剪力键，预制承台本体内底部设有一层网格状的承台钢筋，开孔内腔中预埋有桥墩立柱连接钢筋，该连接钢筋与桥墩立柱内的灌浆套筒一一对应，其一端与承台钢筋形成可靠连接，另一端在下放桥墩立柱时插入灌浆套筒，开孔内腔中通过后浇混凝土使得预制承台本体与桩基及桥墩立柱有效固结。进一步地，所述开孔内腔尺寸应稍大于桩身直径，因此承台的整体外形尺寸需要比传统承台的尺寸稍大一点，但整体重量仍可与传统承台相当、甚至更轻，故可以方便控制这种开孔预制承台的重量在可运输和吊装的范围内。进一步地，所述凹凸构造的尺寸设计在满足抗剪、抗压等传力受力性能同时，应能有利于混凝土的振捣浇筑；现场吊装施工时，桩基钢筋伸入预制承台开孔内腔，并对开孔内腔进行混凝土浇筑，进而将桩基和预制承台进行结合连接，而这种凹凸构造增加了预制承台与开孔内腔后浇混凝土的结合受力面，保证了桩基与预制承台之间结合的有效性和可靠性。进一步地，相比整个承台的混凝土方量，开孔内腔中后浇混凝土的方量较小，因此现场养护的时间相对缩短、养护质量更容易控制；甚至对于开孔内腔中的后浇混凝土可以采用UHPC(Ultra-HighPerformanceConcrete，超高性能混凝土)等材料，在进一步提高后浇混凝土与预制承台之间的结合性能外，还可以进一步缩短养护时间。进一步地，预制承台本体与桥墩立柱的结合面采用约2cm的砂浆垫层。上述双柱式墩预制承台的施工方法，包括如下步骤：(1)针对所述预制承台的结构和尺寸，进行承台模板的设计；(2)进行承台钢筋的预制加工、绑扎和连接工序以及承台模板的架设作业，并对开孔内腔范围内的承台钢筋采取临时断开措施；(3)在模板内进行预制承台混凝土的浇筑、振捣和养护工序；(4)将预制承台运送至现场并进行吊装；(5)待桩基与预制承台固结后，进行预制桥墩立柱的吊装工序。进一步地，所述步骤(2)中先根据断开后钢筋的长度进行承台钢筋的加工，然后采用临时的机械连接或者绑扎方式将各自对应钢筋进行临时连接，并进行放样定位，在承台外模以及整体钢筋骨架架设完成后，取消断开部分钢筋之间的临时连接，保证各自对应钢筋的位置固定；在没有了纵横的钢筋影响后，便可架设承台内模，进而完成整个承台模板和承台钢筋的架设作业。进一步地，所述步骤(3)中待混凝土强度和弹模发展满足要求后，拆除承台模板，并进行断开部分钢筋之间的永久连接以及后续桥墩立柱连接钢筋的预埋工序；开孔内腔范围内断开部分钢筋之间的永久连接采用机械连接或者焊接工艺，接头或者焊缝必须等强设计；后续桥墩立柱连接钢筋的预埋必须进行精确定位，并与承台钢筋进行可靠连接，以免影响后续现场及预制桥墩立柱的对接安装作业。进一步地，所述步骤(4)中在吊装预制承台与桩基进行定位对接时，桩基钢筋若存在与预制承台的桥墩立柱连接钢筋碰撞情况，则应适当调整桩基钢筋；预制承台吊装到位后，进行预制承台开孔内腔中混凝土的浇筑和养护工序，使桩基与预制承台有效结合固定。进一步地，所述步骤(5)中通过传统吊装方式或一体化架桥机将预制桥墩立柱吊送至指定位置，使得预制承台内预埋的连接钢筋与桥墩立柱中的灌浆套筒一一对应，定位完成后逐渐下放桥墩立柱并完成插入，预制桥墩立柱与预制承台的连接则可通过灌浆套筒的连接工艺实现。本专利技术为实现承台的预制，给出了常用双柱式墩预制承台的基本构造，即哑铃型的预制承台造型、开孔内墙壁的凹凸构造、内腔范围内承台钢筋的断开和连接处理，并给出了预制承台的施工架设工艺。本专利技术在实现对传统现浇双柱式桥墩承台预制化的同时，将以往双柱式桥墩承台需要现场立模、绑扎钢筋、浇筑振捣和养护的情况转变为工厂内预制，此预制承台具备整体运输和吊装条件，配合一体化架桥机，还可以实现预制承台梁上运输和一体化架设。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益技术效果：1.本专利技术能够实现对传统现浇双柱式桥墩承台的预制化，将以往双柱式桥墩承台需要现场立模、绑扎钢筋、浇筑振捣和养护的情况转变为工厂内预制，实现标准化生产，提高了承台的施工质量，节约成本、工期，减少了现场施工、体现了环保理念。2.本专利技术中连接预制墩身的钢筋预埋也在工厂预制时进行，提高了预埋钢筋的定位精度，保证了后续承台与墩身的连接安装工序。附图说明图1为承台立模示意图。图2为承台钢筋绑扎、桥墩立柱连接钢筋预埋及混凝土浇筑示意图。图3为预制墩柱吊装、通过灌浆套筒工艺与承台连接示意图。图4为本专利技术双柱式墩预制承台基本构造示意图。图5为本专利技术双柱式墩预制承台立模及钢筋示意图。图6为本专利技术承台钢筋连接及墩身连接钢筋定位预埋示意图。图7为本专利技术预制承台吊装施工及与桩基连接示意图。图8为本专利技术预制桥墩立柱与预制承台连接安装示意图。图中：1—预制承台，2—预制承台内腔，3—预制承台内腔壁凹凸构造，4—预制承台模板，5—承台钢筋，6—预制承台内腔范围内的钢筋，7—预本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种双柱式墩预制承台，其特征在于：包括预制承台本体，其平面形状为哑铃状，两端宽中间窄；预制承台本体两端与桩基及桥墩立柱对应位置预留开孔，开孔内腔壁上设有凹凸构造作为剪力键，预制承台本体内底部设有一层网格状的承台钢筋，开孔内腔中预埋有桥墩立柱连接钢筋，该连接钢筋与桥墩立柱内的灌浆套筒一一对应，其一端与承台钢筋形成可靠连接，另一端在下放桥墩立柱时插入灌浆套筒，开孔内腔中通过后浇混凝土使得预制承台本体与桩基及桥墩立柱有效固结。

【技术特征摘要】
1.一种双柱式墩预制承台，其特征在于：包括预制承台本体，其平面形状为哑铃状，两端宽中间窄；预制承台本体两端与桩基及桥墩立柱对应位置预留开孔，开孔内腔壁上设有凹凸构造作为剪力键，预制承台本体内底部设有一层网格状的承台钢筋，开孔内腔中预埋有桥墩立柱连接钢筋，该连接钢筋与桥墩立柱内的灌浆套筒一一对应，其一端与承台钢筋形成可靠连接，另一端在下放桥墩立柱时插入灌浆套筒，开孔内腔中通过后浇混凝土使得预制承台本体与桩基及桥墩立柱有效固结。2.根据权利要求1所述的双柱式墩预制承台，其特征在于：所述开孔内腔尺寸应稍大于桩身直径，因此承台的整体外形尺寸需要比传统承台的尺寸稍大一点，但整体重量仍可与传统承台相当、甚至更轻，故可以方便控制这种开孔预制承台的重量在可运输和吊装的范围内。3.根据权利要求1所述的双柱式墩预制承台，其特征在于：所述凹凸构造的尺寸设计在满足抗剪、抗压等传力受力性能同时，应能有利于混凝土的振捣浇筑；现场吊装施工时，桩基钢筋伸入预制承台开孔内腔，并对开孔内腔进行混凝土浇筑，进而将桩基和预制承台进行结合连接，而这种凹凸构造增加了预制承台与开孔内腔后浇混凝土的结合受力面，保证了桩基与预制承台之间结合的有效性和可靠性。4.根据权利要求1所述的双柱式墩预制承台，其特征在于：所述开孔内腔中的后浇混凝土采用UHPC材料，在进一步提高后浇混凝土与预制承台之间的结合性能外，还可以进一步缩短养护时间。5.根据权利要求1所述的双柱式墩预制承台，其特征在于：预制承台本体与桥墩立柱的结合面采用约2cm的砂浆垫层。6.如权利要求1～5任一权利要求所述双柱式墩预制承台的施工方法，包括如下步骤：(1)针对所述预制承台的结构和尺寸，进行承台模板的设计；(2)进行承台钢筋的预制加工、绑扎和连接工序以及承台模板的架设作...

【专利技术属性】
技术研发人员：李磊，庄万律，魏益峰，卢也森，王昌将，陈向阳，
申请(专利权)人：浙江省交通规划设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33