一种装配式桥梁下部结构的施工方法与流程

本发明涉及桥梁施工领域，特别涉及一种装配式桥梁下部结构的施工方法。

背景技术：

随着城市的飞跃式发展，人们出行也越来越多样化和便捷，各种用途、各种形式的桥梁也应运而生。在桥梁受力结构体系中，桥梁下部结构主要是将桥梁所受到外部荷载(包括竖向力、水平力和弯矩)和桥梁本身结构自重传递到基础上，所以桥梁下部结构承载力的大小与桥梁的各主要性能指标息息相关，其施工质量的好坏、施工速度的快慢也直接关乎到整个桥梁甚至整个工程质量的好坏、施工进度。

目前，桥梁下部结构中的承台通常采用现场浇注的方式进行施工，即在完成桩基施工后，先在桩基之上绑扎钢筋、搭设承台模板，然后按规范要求现场浇注混凝土并进行混凝土养护，最后拆除模板。按上述传统工艺进行施工，一个施工周期一般需要1到2周，影响了整个工程的施工进度；同时，由于现场材料堆放多(如钢筋、模板)，现场浇注工作量大等原因，存在诸如对场地要求和现场管理要求高、对周边居民的生活和出行境影响大、对周围环境影响大等缺点。

综上所述，现行传统的现浇桥梁下部结构的施工方法已经越来越不能满足现代化桥梁施工的高效率、低成本、低风险的要求，为了提高桥梁下部结构的施工质量和施工效率，降低施工时对周围居民、环境的影响和成本，因此研发一种装配式桥梁下部结构的施工方法已经成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种装配式桥梁下部结构的施工方法，用来解决传统桥梁下部结构现场浇注的施工方法存在诸如施工效率低、对周边居民和环境影响大、成本高等问题。预制承台采用工厂预制，一方面，既可以减少现场工作量，减轻现场工人的劳动强度，保证了施工人员的安全作业，还可以减少施工时对周边居民和环境产生噪声、粉尘、光、污水等影响素以及对周围交通的负面影响；另一方面，由于是工厂集中生产制作，便于管理，可采用机械化施工，构件质量好，有利于确保构件的质量和尺寸精度，避免了因现场条件限制等不利因素造成的质量和安全方面的事故或者隐患。总而言之，本发明提供的一种装配式桥梁下部结构的施工方法可以减少现场浇筑工作量，提高工作效率和桥梁质量，更加符合现代化桥梁施工的零风险、高效率、低成本的要求。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种装配式桥梁下部结构的施工方法，所用承台为预制承台，在所述预制承台上设置若干个槽孔、若干上下贯通的注浆孔以及立柱连接机构，所述槽孔与桩基一一对应，包括如下步骤

步骤一：安装钢箍及浇注桩基；

步骤二：安装钢支撑及浇注垫层；

步骤三：安装并调整所述预制承台；

步骤四：在所述预制承台底现浇灌浆砼层；

步骤五：在所述槽孔内浇注补偿收缩混凝土；

步骤六：安装立柱。

可选的，在上述步骤一中，所述钢箍安装在钻孔桩钢护筒的下端，在钻孔桩内现场浇注所述桩基，所述钢箍套设在所述桩基的顶端，所述桩基的顶面高于所述钢箍的顶面，在所述钢箍内表面设置有若干剪力健。

可选的，在上述步骤二中，开挖所述桩基周围土体，将两个所述钢支撑焊接在所述钢箍的两侧，所述钢支撑顶面标高与所述垫层顶面标高平齐，在开挖范围内现场浇注所述垫层，所述垫层为强度不低于C20的素混凝土。

可选的，所述钢支撑包括一块水平设置的矩形顶板和两块竖向平行设置的直角梯形撑板，所述矩形顶板的短边和所述直角梯形撑板的长底边分别与所述钢箍的外壁焊接连接，所述直角梯形撑板的直角腰边与所述矩形顶板焊接连接，所述矩形顶板的顶面与钢箍的顶面齐平。

可选的，在上述步骤三中，在所述钢支撑的矩形顶板上设置橡胶垫块，所述橡胶垫块的中心与所述矩形顶板的中心上下对应，所述预制承台放置在所述橡胶垫块上。

可选的，在上述步骤四中，通过所述注浆孔往所述预制承台底注浆形成所述灌浆砼层，所述灌浆砼层的强度不低于所述预制承台的混凝土强度。

可选的，在上述步骤五中，所述补偿收缩混凝土的强度要至少高于所述预制承台混凝土的强度一个等级。

可选的，在上述步骤六中，所述立柱安装在所述预制承台顶面上，并通过所述立柱连接机构与所述预制承台固定连接。

相对现有技术，本发明提供的一种装配式桥梁下部结构的施工方法，具有以下有益的技术效果：

大大提高了工作效率，本发明提供的一种装配式桥梁下部结构的施工方法改变了传统现浇式的建梁结构，施工现场无需大量模板，大量现场现浇工程量由后台工厂制作完成，现场只需拼装，因而可大大缩短现场工期，减小施工场地；省去了现场搭设模板的工序，总体经济性好。

有效降低了桥梁建造成本，预制承台在后台工厂预制完成，可以大大减少与现场浇筑相关支模、拆模等措施工作量及其辅助工作量，减轻了现场工人的劳动强度，可以大大节约相关材料费和人工费，同时，现场工作量减少，可以大大缩短现场工期，可有效节约桥梁建造的时间成本。

有效降低了桥梁建造质量，预制承台在后台工厂预制完成，由于是工厂集中生产制作，其各方面条件都要优于现场，方便管理，可采用机械化施工，形成的构件质量好，有利于确保构件的质量和尺寸精度，避免了现场施工的各种不利因素引起的施工误差和质量缺陷。

可有效减少桥梁施工时噪声、粉尘、光、污水等对周边居民的生活的不良影响以及对周边交通的负面影响，使得承台施工更加方便高效环保。

附图说明

图1为本发明一实施例的一种装配式桥梁下部结构的施工方法的流程图；

图2为本发明一实施例的一种装配式桥梁下部结构的立面视图

图3为图2的A-A剖视图；

图4为本发明一实施例的一种装配式桥梁下部结构的施工方法中步骤一和二示意图；

图5为本发明一实施例的一种装配式桥梁下部结构的施工方法中步骤三示意图；

图6为本发明一实施例的一种装配式桥梁下部结构的施工方法中步骤四和五示意图；

图7为本发明一实施例的一种装配式桥梁下部结构的施工方法中步骤六示意图；

图中：100-装配式桥梁下部结构、1-桩基、2-预制承台、3-立柱、4-钢箍、5-垫层、6-补偿收缩混凝土、7-钢支撑、8-橡胶垫块、9-剪力健、10-灌浆砼层、11-注浆孔、12-立柱连接机构、13-槽孔、14-矩形顶板、15-梯形撑板。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的一种装配式桥梁下部结构及其施工方法作进一步详细说明。根据下面说明书和权利要求书，本发明的优点和特点将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精确的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

参照图2和图3，本发明一实施例的一种装配式桥梁下部结构100，包括从下而上设置的桩基1、预制承台2以及立柱3，还包括套设在桩基1的上部的钢箍4，钢箍4位于所述预制承台下方，钢箍4是一个圆筒形结构，其内径要稍大于桩基1的外径，钢箍4的具体内径应按规范规定的桩基1的钢护筒内径设置；钢箍4的壁厚一般不小于桩基1钢护筒的壁厚，钢箍4的壁厚一般为20mm，也可根据设计需要而定；钢箍4的高度以设计需要而定，一般情况为1m，也可为其他尺寸。预制承台2与桩基1为部分套入式连接，即桩基1的上端部分深入到预制承台2内，既方便预制承台2定位，又利于增强桩基1与预制承台2的连接强度。

预制承台2采用工厂预制，一般在工厂内可以采用机械化、流水线生产，其预制承台2的尺寸和强度都要比现场浇注的要好，而且在生产效率和制造成本方面都比现场浇注有优势。在预制承台2上对应桩基1的桩顶位置预留有槽孔13，槽孔13的孔径略大于桩基1的直径，桩基1的上端伸入到槽孔13内，在预制承台2上对应立柱3的位置预埋立柱连接机构12。

在预制承台2下设置一层一定厚度的垫层5，增强所在区域地基的承载力，防止地基发生如不均匀沉降而影响预制承台2与桩基1的连接，垫层5顶面与钢箍4顶齐平；在槽孔13内现浇补偿收缩混凝土6，补偿收缩混凝土6的强度至少高于预制承台2一个强度等级；由于补偿收缩混凝土6在凝结硬化过程中具有补偿收缩，可以避免普通混凝土在凝结硬化时发生体积缩小的现象，保障了桩基1与预制承台2之间连接的可靠性，使得桩基1与预制承台2成为一整体。

继续参照图2和图3，钢箍4的两侧设有钢支撑7，钢支撑7包括一块水平设置的矩形顶板14和两块竖向设置的梯形撑板15，矩形顶板14的短边和梯形撑板15的一腰边分别与钢箍4焊接连接，梯形撑板15的另一腰边与矩形顶板14焊接连接。

本发明一实施例的一种装配式桥梁下部结构100，还包括橡胶垫块8，橡胶垫块8设置在矩形顶板14和预制承台2之间。在预制承台2上设置有若干个上下贯通的注浆孔11，注浆孔11的数量、大小及其位置可根据预制承台2的大小和注浆工艺、材料而定。

槽孔13的孔壁为齿槽形，一般采用钢模板成孔，齿槽的竖向分布为凹凸相间，这种设计可以增大预制承台2与补偿收缩混凝土6的接触面积，达到增强预制承台2和桩基1连接强度的目的。

参照图1，本发明还提供上述的一种装配式桥梁下部结构100的施工方法，所用承台为预制承台2，在所述预制承台2上设置若干个槽孔13、若干上下贯通的注浆孔11以及立柱连接机构12，所述槽孔13与桩基1一一对应，包括如下步骤：

步骤一：安装钢箍4及浇注桩基1；

参照图4，先将钢箍4设于钻孔桩钢护筒(图中未示出)的下端，按常规浇方法浇注桩基1混凝土，桩基1浇注完成后，进行土体开挖，取出上部钢护筒。为使钢箍4与桩基1混凝土更好连接，并能承受上面预制承台传递的剪力，钢箍1环内圆周方向设置若干个剪力键9，尺寸以设计需要而定，剪力键9可为钢条截段焊于钢箍4内侧，竖向布置层数应以设计需要和钢箍4的高度而定，一般情况为4层。

步骤二：安装钢支撑7及浇注垫层5；

继续参照图4，开挖所述桩基周围土体，将两个所述钢支撑7焊接在所述钢箍5的两侧，浇筑垫层5，所述垫层5连接相邻的桩基上的钢箍4，且钢支撑7顶面与垫层5顶面齐平，桩基1顶部要高出垫层5顶面一定长度，此长度按设计要求而定；如果桩基1顶按规范伸出钢筋，钢筋做好精确定位，避免与预制承台2预留槽孔内的钢筋相碰，完成桩基施工后，浇注强度不低于C20的素混凝土垫层5，厚度根据设计要求而定，一般为10cm。继续参照图2和图3，所述钢支撑7包括一块水平设置的矩形顶板14和两块竖向设置的梯形撑板15，矩形顶板14的短边和梯形撑板15的一腰边分别与钢箍4焊接连接，梯形撑板15的另一腰边与矩形顶板14焊接连接。

步骤三：安装并调整预制承台2；

参照图5，钢支撑7上设置橡胶垫块8，橡胶垫块8的中心与所述矩形顶板14的中心上下对应，橡胶垫块8的厚度以需要而定，一般应不小于20mm，通过调节橡胶垫块8的厚度，达到调节预制承台2与钢支撑7之间间隙的目的，实现对预制承台2的位置和水平度进行精确调整，保证整个装配式桥梁下部结构100的精度要求。吊装预制承台2进行拼装，预制承台2对应桩基1位置上的槽孔13套入桩基1，要注意槽孔13内的钢筋应避开桩基1钢筋，并对预制承台2进行调整，直至达到设计要求的精度。

步骤四：在预制承台2底现浇灌浆砼层10；

参照图6，预制承台2就位后，从槽孔13和注浆孔11进行承台底部灌浆，即通过所述注浆孔往所述预制承台底注浆形成所述灌浆砼层10，其现浇灌浆砼层10采用不低于预制承台2混凝土强度的高强砂浆，灌浆砼层10的厚度根据间隙确定，一般应不小于20mm，灌浆砼层10应铺满整个预制承台2底部，以保证预制承台2底部密实并有一定强度。

步骤五：在槽孔13内浇注补偿收缩混凝土6；

继续参照图6，在预制承台2的槽孔13内浇注高于预制承台2混凝土至少一个等级的补偿收缩混凝土6，待补偿收缩混凝土6达到要求强度，便完成承台与桩基的连接。

步骤六：安装立柱。

参照图7，承台预制2与立柱3之间通过预埋的立柱连接机构12固定连接。其具体连接方式可采用承台预埋伸出钢筋或预埋套筒等多种方法，属于本行业内通用的、成熟的技术，所以本专利不再赘述。

综上所述，本发明提供一种装配式桥梁下部结构100的施工方法，解决了传统方法存在诸如施工效率低、对周边居民和环境影响大、成本高等问题。预制承台2采用工厂预制，一方面，既可以减少现场工作量，减轻现场工人的劳动强度，保证了施工人员的安全作业，还可以减少施工时对周边居民和环境产生噪声、粉尘、光、污水等影响素以及对周围交通的负面影响；另一方面，由于是工厂集中生产制作，便于管理，可采用机械化施工，构件质量好，有利于确保构件的质量和尺寸精度，避免了因现场条件限制等不利因素造成的质量和安全方面的事故或者隐患。总而言之，本发明提供的一种装配式桥梁下部结构100的施工方法可以减少现场浇筑工作量，提高工作效率和桥梁质量，更加符合现代化桥梁施工的零风险、高效率、低成本的要求。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。