一种墩柱钢筋定位装置及其施工方法与流程

本发明涉及桥梁下部结构施工领域，具体涉及一种墩柱钢筋定位装置及其施工方法。

背景技术：

在目前的道路桥梁中，出现了越来越多的大型桥梁，而在大型桥梁的墩柱施工中，由于如今的墩柱往往采用方形或者八角形，相比于圆形的墩柱，钢筋的绑扎会相对困难。墩柱作为桥梁重要组成部分，其外观效果和施工质量均至关重要，一定程度上会影响桥梁整体的结构稳定性和美观。

由于墩柱在建造时一般从下至上分节建造，为了增加墩柱的结构强度，需要在墩柱的周身和内部设置钢筋，在建造时，往往先将钢筋在预定的位置绑扎固定，再在绑扎钢筋的区域内浇筑混凝土以完成墩柱的施工。在现场绑扎前，先需要在定位钢筋上采用人工放点的方式来确定各根钢筋的位置，然后放置钢筋后再完成绑扎，整个过程均靠人工完成，效率较低，且需耗费大量的人力和时间，同时由于人工操作的原因，导致误差也较大，不能保证钢筋绑扎的质量。在平潭海峡公铁两用大桥的建设过程中，已经出现了辅助墩柱钢筋定位并绑扎的辅助装置，然而由于桥梁的不同墩柱之间存在尺寸的差异，同一根墩柱的不同高度位置也存在尺寸差异，以至于同一根墩柱需要用到多个尺寸不同的辅助装置，或者是在施工过程中需要将辅助装置切割，通用性较差，费事费力，施工成本高，也浪费了大量的物料。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种墩柱钢筋定位装置及其施工方法，无需人工放点，且能适用于截面尺寸变化的墩柱，通用性强。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

两个对称间隔设置的固定单元，所述固定单元呈u形且其封闭端的宽度可调，所述封闭端的内侧中部垂直设有第一固定段，所述固定单元和第一固定段的两侧上均间隔设有多个固定槽；

多组不同尺寸的组合单元，多组所述组合单元择一可拆卸地设于两个所述固定单元之间，所述组合单元用于连接两个所述固定单元对应的开口端以形成固定区，所述组合单元还用于连接两个第一固定段，并将所述固定区分为第一固定区和第二固定区；

两个分别设置在所述第一固定区和第二固定区内的中心单元，每个所述中心单元的尺寸可调，且每一所述中心单元的内侧上均间隔设有多个所述固定槽。

在上述技术方案的基础上，每一所述组合单元均包括两个第一组合段和一个第二组合段，所述第一组合段和第二组合段的两侧均间隔设有多个所述固定槽，两个所述第一组合段分别用于连接两个所述固定单元对应的开口端以形成所述固定区，所述第二组合段用于连接两个所述第一固定段远离所述固定单元封闭端的端部，并将所述固定区均分为所述第一固定区和第二固定区。

在上述技术方案的基础上，所述固定单元包括一个第二固定段、两个第三固定段和多个第一连接件，所述第二固定段设于两个所述第三固定段之间并通过所述第一连接件相连。

在上述技术方案的基础上，所述第二固定段和第三固定段的两端均设有第一连接孔，所述第一连接件沿其长度方向上间隔设有多个第二连接孔，所述第一连接孔和第二连接孔之间通过螺栓固定。

在上述技术方案的基础上，所述第一组合段和第二组合段均为长度相同的直线段，所述第一组合段和第二组合段的长度范围为3.5～0.5m，每相邻两组所述组合单元的长度尺寸变化为0.5m。

在上述技术方案的基础上，所述第一固定段、第二固定段、第三固定段、第一组合段和第二组合段均包括两根间隔设置的角钢，两根所述角钢之间通过多根加劲杆连接固定，每根所述角钢的外侧上均贴设有底板，所述底板沿其长度方向上间隔设有多个所述固定槽。

在上述技术方案的基础上，所述第一固定段与固定单元封闭端相连的一端呈梯形，且所述梯形沿靠近所述固定单元封闭端的方向逐渐由窄变宽。

在上述技术方案的基础上，所述中心单元由所述底板制成。

在上述技术方案的基础上，所述固定槽呈半圆形。

另一方面，本发明的目的在于提供一种墩柱钢筋定位装置的施工方法，无需人工放点，且能适用于截面尺寸变化的墩柱，通用性强。

为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：

s1.根据需要制成的首节墩柱的截面尺寸，选择合适尺寸的组合单元，并调节中心单元和固定单元封闭端的尺寸，完成墩柱钢筋定位装置的组装；

s2.将所述墩柱钢筋定位装置放置在施工平台的指定位置，分别将多根钢筋依次插入至多个固定槽内，并将多根所述钢筋按照预定要求绑扎固定；

s3.将所述墩柱钢筋定位装置拆除，在绑扎好的所述钢筋所在的区域内浇筑混凝土以完成首节墩柱的施工，并保证每一所述钢筋至少部分伸出于首节墩柱的顶部；

s4.根据需要制成的下一节墩柱的截面尺寸，选择合适尺寸的组合单元，并对应调节所述中心单元和所述固定单元封闭端的尺寸，再次完成墩柱钢筋定位装置的组装，将该墩柱钢筋定位装置放置在首节墩柱的顶部，并保证伸出于首节墩柱顶部的多根所述钢筋分别位于对应的固定槽内，在每一所述钢筋的顶部连接新的钢筋并绑扎，依次循环步骤s3和s4，完成所有所述墩柱的建造。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

本发明提供了一种墩柱钢筋定位装置，其包括两个对称间隔设置的固定单元、多组不同尺寸的组合单元和两个分别设置在第一固定区和第二固定区内且尺寸可调的中心单元，在建造墩柱的过程中，根据每一节墩柱的截面形状，选择适合尺寸的组合单元，并对应调节中心单元沿长度和宽度方向的尺寸和固定单元封闭端的尺寸，最后组装成符合要求的墩柱钢筋定位装置后进行施工。本装置无需人工放点，误差率小，能根据建造过程中墩柱截面的变化而对应变化装置尺寸，相比于同一根墩柱需要用到多个尺寸不同的辅助装置，大大节约施工成本，省时省力，通用性很强，且能实现循环利用。

附图说明

图1为本发明实施例中的墩柱钢筋定位装置的结构示意图；

图2为本发明实施例中的墩柱钢筋定位装置的第二固定段的结构示意图。

图中：1-固定单元，10-第一固定段，100-角钢，101-加劲杆，102-底板，11-第二固定段，12-第三固定段，13-第一连接件，2-固定槽，30-第一组合段，31-第二组合段，40-第一固定区，41-第二固定区，5-中心单元。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细说明。

参见图1所示，本发明实施例提供一种墩柱钢筋定位装置，包括两个对称间隔设置的固定单元1、多组不同尺寸的组合单元和两个中心单元5，其中，固定单元1呈u形，且其封闭端的宽度可调，封闭端的内侧中部垂直设有第一固定段10，固定单元1和第一固定段10的两侧上均间隔设有多个固定槽2；多组组合单元择一可拆卸地设于两个固定单元1之间，组合单元用于连接两个固定单元1对应的开口端以形成固定区，组合单元还用于连接两个第一固定段10，并将固定区分为第一固定区40和第二固定区41；两个中心单元5分别设置在第一固定区40和第二固定区41内，每个中心单元5的尺寸可调，且每一中心单元5的内侧上均间隔设有多个固定槽2。

参见图1所示，固定单元1包括一个第二固定段11、两个第三固定段12和多个第一连接件13，第二固定段11设于两个第三固定段12之间并通过第一连接件13相连。其中，第三固定段12呈l形，且顶角处采用圆弧过渡，第二固定段11为直线形。具体的，第二固定段11和第三固定段12的两端均设有第一连接孔，对应的，第一连接件13沿其长度方向上间隔设有多个第二连接孔，第一连接孔和第二连接孔之间通过螺栓固定。

一般来说，桥梁的墩柱沿其高度方向从下至上横截面积会逐渐变小，其中的一组对应边的长度变化较大，另一组对应边的长度变化较小，较小的变化范围一般不超过1m，这里固定单元1的封闭端对应的是长度变化较小的对应边。因此，在施工的过程中，第一连接孔可以选择与位于不同位置的第二连接孔固定，通过改变第一连接件13的长度，来改变固定单元1封闭端的宽度。

参见图1所示，每一组合单元均包括两个第一组合段30和一个第二组合段31，第一组合段30和第二组合段31的两侧均间隔设有多个固定槽2，两个第一组合段30分别用于连接两个固定单元1对应的开口端以形成固定区，第二组合段31用于连接两个第一固定段10远离固定单元1封闭端的端部，并将固定区均分为第一固定区40和第二固定区41。这里第一组合段30和与其连接的固定单元1的开口端的一段对应墩柱长度变化较大的一组对应边，具体的，第一组合段30和第二组合段31均为长度相同的直线段，第一组合段30和第二组合段31的长度范围为3.5～0.5m，以适应墩柱不同高度横截面的变化，其中，每相邻两组组合单元的长度尺寸变化为0.5m，因为墩柱本身总体高度较高，因此在建造时，是分节段进行建造，不同节段的墩柱截面尺寸不同，因此对应选择的组合单元尺寸也不一样，0.5m为每相邻两组组合单元的变化尺寸。

其中，这里的两个固定单元1对应的开口端是指位于墩柱同一侧的两个固定单元1的开口端一侧的端部，形成的固定区近似呈方形，第二组合段31连接两个第一固定段10远离固定单元1封闭端的端部后，就将固定区均分并隔断分成第一固定区40和第二固定区41。另外，第一组合段30和第二组合段31与固定单元1的连接通过第二连接件实现，第二连接件相较于第一连接件13长度较短，且沿长度方向上没有设多个连接孔，只在两端各设有一个连接孔。

参见图1-图2所示，第一固定段10、第二固定段11、第三固定段12、第一组合段30和第二组合段31均包括两根间隔设置的角钢100，两根角钢100之间通过多根加劲杆101连接固定，每根角钢100的外侧上均贴设有底板102，底板102沿其长度方向上间隔设有多个固定槽2，固定槽2呈半圆形，用于容纳钢筋，即可实现钢筋的定位。具体的，两根间隔设置的角钢100的距离根据墩柱内边缘钢筋的实际位置决定，一部分加劲杆101与角钢100垂直设置，另一部分加劲杆101倾斜设置且两端分别与垂直设置的加劲杆101端部连接，保证墩柱钢筋定位装置整体结构的稳定性，防止在使用过程中出现变形。其中，加劲杆101采用角钢100制成。

参见图1所示，中心单元5呈尺寸可调的八边形，其采用底板102制成，中心单元5的形状和尺寸是根据墩柱内的钢筋的实际位置来制定和变化的。在实际的建造过程中，一般只需改变中心单元5沿长度方向和宽度方向的尺寸即可，因此中心单元5沿其长度方向和宽度方向的底板102沿中间位置均可断开，且沿断开处两侧的底板102上间隔设有多个调节孔，根据所需的长度尺寸和宽度尺寸，连接位于不同位置的调节孔，当长度和宽度较大时，长度和宽度上的底板102只重叠较短部分，当长度和宽度较小时，长度和宽度上的底板102重叠较长部分，以适应墩柱横截面尺寸的变化。

进一步的，第一固定段10与固定单元1封闭端相连的一端呈梯形，且梯形沿靠近固定单元1封闭端的方向逐渐由窄变宽，保证连接处相较稍微脆弱位置的结构稳定性。

进一步的，第一连接件13和第二连接件均为底板102制成，且第一连接件13和第二连接件的外侧上均设有固定槽2。

在建造墩柱的过程中，本墩柱钢筋定位装置可以根据每一节墩柱的截面形状，选择适合尺寸的组合单元，并对应调节中心单元5沿长度和宽度方向的尺寸和固定单元1封闭端的尺寸，最后组装成符合要求的墩柱钢筋定位装置后进行施工。相较于现有技术，首先，本墩柱钢筋定位装置无需人工放点，误差率小，其次，能根据建造过程中墩柱截面的变化而对应变化装置相应部位的尺寸，相比于以前同一根墩柱需要用到多个尺寸不同的辅助装置，大大节约施工成本，省时省力，通用性很强，且能实现循环利用，再次应用在桥梁其他墩柱的建造中。

本发明还提供一种墩柱钢筋定位装置的施工方法，其步骤包括：

s1.根据需要制成的首节墩柱的截面尺寸，选择合适尺寸的组合单元，并调节中心单元5和固定单元1封闭端的尺寸，完成墩柱钢筋定位装置的组装；

s2.将墩柱钢筋定位装置放置在施工平台的指定位置，分别将多根钢筋依次插入至多个固定槽2内，并将多根钢筋按照预定要求绑扎固定；

s3.将墩柱钢筋定位装置拆除，在绑扎好的钢筋所在的区域内浇筑混凝土以完成首节墩柱的施工，并保证每一钢筋至少部分伸出于首节墩柱的顶部；

s4.根据需要制成的下一节墩柱的截面尺寸，选择合适尺寸的组合单元，并对应调节中心单元5和固定单元1封闭端的尺寸，再次完成墩柱钢筋定位装置的组装，将该墩柱钢筋定位装置放置在首节墩柱的顶部，并保证伸出于首节墩柱顶部的多根钢筋分别位于对应的固定槽2内，在每一钢筋的顶部连接新的钢筋并绑扎，依次循环步骤s3和s4，完成所有墩柱的建造。

本发明不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本发明相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。