一种装配式圆形桥墩的制作方法

本实用新型涉及公路桥梁领域，特别涉及一种装配式圆形桥墩。

背景技术：

在公路建设项目中，特别是高等级公路建设工程中，无论是在工程投资还是在工程规模方面，桥梁工程都占比较高。桥梁工程装配化既符合国家倡导的工程建设理念，也成为实现低碳环保、经济节约建设目标的必要条件。

装配式桥墩是将桥墩沿竖向模块化拆分为数个构件，如盖梁、墩身、系梁、桩基等，在工厂或者预制场地上进行制作，然后运输至施工场地进行现场拼装。与现浇构件相比，其优点主要有：工厂化预制与现场其他阶段施工可同时进行，缩短工期；工厂标准化制作，利于质量保证，降低人力成本。

现有的装配式桥墩一般都采用方形的桥墩和桩基，从而利于各构件装配化施工时各构件之间的定位连接。而圆形的桥墩相比方形桥墩具有各向受力相同、应用范围大、节省材料等优点。但是圆形桥墩在装配时，各构件之间连接定位困难，尤其是桩基和墩柱之间、墩柱与盖梁之间连接困难，给装配带来很大不便，影响桥墩的装配化施工质量。

技术实现要素：

本实用新型所解决的技术问题在于提供一种装配式圆形桥墩，解决了现有技术中装配式圆形桥墩装配过程中定位不准、连接困难的问题。

实现本实用新型目的的技术解决方案为：一种装配式圆形桥墩，所述桥墩包括两个现浇桩基、一个预制系梁、两个预制墩柱和一个预制盖梁，所述桩基和墩柱为圆柱形，桩基内部埋设有桩基钢筋笼，桩基通过预制系梁横向连接成整体，桩基上部设置预制墩柱，两个预制墩柱顶部设置盖梁，墩柱内埋设有墩柱钢筋笼，所述墩柱钢筋笼伸出墩柱底部一部分；

其中桩基和墩柱之间通过采用第一连接定位机构进行连接，所述第一连接定位机构包括桩基顶部的、用定型模板现浇的现浇段，所述现浇段设置在地表附近，现浇段内的外周为桩基钢筋笼，内侧设置桩柱连接定位钢筋笼，所述钢筋笼的顶部固定有灌浆套筒，用于连接墩柱钢筋笼，其位置与墩柱钢筋笼相对应，以便于连接定位；桩基和墩柱连接面处凿毛处理，铺装黏结胶，所述灌浆套筒内灌注灌浆料，桩基和墩柱连接时，墩柱底部伸出墩柱外的部分墩柱钢筋笼插入灌有灌浆料的灌浆套筒内，空心墩柱内部浇注第一自密实混凝土；

所述桩基钢筋笼、桩柱连接定位钢筋笼、桩柱连接钢筋笼都呈圆形。

在桩基的桩顶表面设置呈十字型的键槽，墩柱的底部表面设置与所述键槽相对应的凸起。

所述墩柱内埋设有墩柱钢筋笼，空心的墩柱内周侧设置抗裂钢筋笼，墩柱顶部设置截面呈方形的墩柱盖梁连接钢筋笼，盖梁内预埋竖直设置的金属波纹管，金属波纹管的位置与墩柱盖梁连接钢筋笼的位置相对应，通过墩柱盖梁连接钢筋笼的钢筋插入金属波纹管内，金属波纹管内灌注灌浆料，将墩柱与盖梁定位连接。

桩基顶部和墩柱底部连接部位的侧面进行凿毛处理，预制混凝土连接套管内壁进行凿毛处理，吊装预制混凝土连接套管就位，所述的套管的底部进行封堵，套管内侧浇注第二自密实混凝土。

本实用新型与现有技术相比，其显著优点如下：

(1)本申请桩顶设置部分现浇段，并增设专用连接钢筋笼，实现了桩基钢筋笼定位和桩柱钢筋连接相互分离，保证了桩柱连接精度和连接质量；现浇段设置在地表附近，避免了常规施工时长时间的深基坑作业和高空作业的风险，提高了施工安全性。

(2)本申请采用钢筋倒插入套筒的连接方案，可以确保灌浆套筒的灌浆密实性，改善了连接质量和可靠性，提高结构安全性。

(3)圆形空心墩柱可采用离心法或悬辊法等工艺进行混凝土施工，钢筋笼采用滚焊机施工，有利于工厂化作业，降低工人劳动强度，提高工作效率，提高预制构件质量。

(4)在墩柱顶部设置方形专用连接钢筋笼，以方便圆形墩柱钢筋笼与矩形预制盖梁的连接，并能保证连接质量和可靠性。

(5)在墩底、桩顶连接处设置套筒，并灌注自密实混凝土，既改善了墩底施工缝处构件和配筋的耐久性，又提高了连接处的结构受力性能。

附图说明

图1圆形桥墩构造示意图。

图2为图1的俯视图。

图3桩基钢筋布置示意图。

图4墩柱钢筋布置示意图。

图5桩柱连接定位专用钢筋笼布置示意图。

图6桩柱连接钢筋笼布置示意图。

图7为图5和6的俯视图。

图8墩柱与盖梁连接专用钢筋笼示意图。

图9为图8的俯视图。

图10键槽示意图。

图11为图10的俯视图。

附图标记说明：

1-桩基，11-桩基钢筋笼，2-现浇段，20-灌浆套筒，25-桩柱连接定位钢筋笼，27-桩柱连接钢筋笼，3-系梁，4-套管，5-墩柱，50-墩柱钢筋笼，51-抗裂钢筋笼，56-墩柱盖梁连接钢筋笼，6-盖梁，7-第一自密实混凝土，8-第二自密实混凝土，9-键槽。

具体实施方式

将整个桥墩结构拆解为：桩基1、系梁3、墩柱5、盖梁6。根据各自特点确定各自施工方案，现浇或预制。由于桥位处的地质情况千差万别，为了较好的适应现场地基情况，桥墩桩基采用现场浇筑施工。

由于桩基1现场定位误差较大，桩基钢筋笼定位时若要直接达到装配化施工的精度要求，难度较大，故桩顶在系梁3的范围内，设置现浇段2，采取单独现浇方案，其内部埋设桩柱连接专用钢筋笼25，实现了桩基1钢筋笼定位和墩柱5钢筋连接相互分离的。此部位现浇施工位于地表附近，结构尺寸较小，有利于桩柱连接定位钢筋笼25、桩柱连接钢筋笼27和灌浆套筒的精确定位，可大大提高预埋件的定位精确度，提高工程质量。

桥墩型式采用圆形空心柱，在工厂内可采用离心法或悬辊法等施工工艺，钢筋笼采用滚焊机施工。脱模、养护、集中存放，根据总体安排，采用专用车辆运输到现场。

采用墩柱钢筋笼倒插入灌浆套筒20的连接方案。墩柱5吊装就位前，应先对预埋在桩顶的套管进行灌浆；根据标记的位置，对准灌浆套筒20和墩柱钢筋笼50；墩柱5底部伸出的墩柱钢筋笼50插入灌浆套筒20时，挤占套筒的灌浆料，则灌浆料溢出，套筒20内灌浆料自然密实。

灌浆料凝固后，即可灌注空心墩内的填芯混凝土，填芯混凝土为第一自密实混凝土7。

由于墩底存在施工缝，故在墩底、桩顶连接区域设置混凝土套管4，套管和桩柱之间灌注第二自密实混凝土8。

核查、校对墩顶连接钢筋，检查墩顶高程和坡度，采用波纹管连接方案实现墩柱5与盖梁6的连接。

根据规范规定的钢筋锚固长度要求，在墩柱5顶部设置方形的专用连接钢筋笼56，伸入预制盖梁6内的金属波纹管，金属波纹管内灌注灌浆料实现圆形墩柱5与预制盖梁6的连接，如图8-9所示。

实施例1

图1为桥墩总体布置。现场首先施工桩基1，其可以采用旋挖钻、循环钻和冲击钻等方法，然后进行凿桩头处理，凿至系梁3或承台底面处。

架设工厂内预制、养护完成的系梁3，安装现浇段2的定型模板，安装桩柱连接定位专用钢筋笼25和灌浆套筒20，以及桩基与空心柱内部自密实混凝土7连接的连接钢筋笼27，根据桥梁设计角度等参数进行桩柱连接定位专用钢筋笼25和灌浆套筒20的精确定位。其中连接钢筋笼27可以根据需要设置或者取消，若设置时，应保证其在桩顶和空心柱内的锚固长度。其结构如图5-7所示。

工厂内采用离心法、悬辊法或其他混凝土密实工艺施工预制空心墩柱。首先在滚焊机上加工墩柱钢筋笼50，根据桩顶预埋桩柱连接定位专用钢筋笼25的定位情况，确定墩柱钢筋笼50在墩底定位和长度；同时，在墩顶位置处安装墩柱盖梁连接专用钢筋笼56，专用钢筋笼应定位准确、牢固，吊入浇筑台架；浇筑墩柱混凝土，养护、脱模、存放，根据空心墩柱结构尺寸和配筋情况进行结构验算，确定预制墩柱的存放方案等，墩柱5和盖梁6的连接方式如图8-9所示。当墩柱直径较小时，可以采用实心墩，条件具备时，应尽量采用空心柱。空心墩柱内表面处可以根据需要设置抗裂钢筋笼51。

桩基1内部设置桩基钢筋笼11，墩柱5内部设置墩柱钢筋笼50，所述墩柱钢筋笼50伸出墩柱5底部一部分，具体结构如图3-4所示。

根据墩柱尺寸(直径和长度)和重量，确定墩柱运输方式和现场吊装方案，以及现场临时存放方案。

在桩顶灌浆套筒内灌注适量灌浆料，灌浆料的技术指标应满足相关技术标准要求。桩柱连接面应进行凿毛处理，并铺装黏结胶。为便于墩柱定位，应在桩柱连接界面处设置键槽9，桩顶凹陷，如图10-11所示。墩柱吊装就位，核查连接套筒20灌浆料的溢出情况，判定灌浆质量，同时核查墩柱顶部连接专用钢筋笼56的定位是否准确，方向是否正确，墩柱垂直度是否满足规范要求，并进行必要的调整，然后临时固定墩柱5位置，固定牢固。

根据墩柱顶部专用连接钢筋笼56的定位情况，在工厂内加工预制盖梁。盖梁6钢筋笼加工成型后，整体吊装入台架，安装金属波纹管，用于连接墩柱顶的连接钢筋笼56。

桩柱灌浆套筒20内的灌浆料强度满足要求后，在空心墩内部浇筑无收缩自密实混凝土7。

对桩顶和墩底连接区域的侧面进行凿毛处理，预制混凝土套管4内壁进行凿毛处理，然后吊装预制混凝土连接套管4就位，底部进行封堵，浇筑无收缩自密实混凝土8，如图1所示。

墩柱顶部连接位置处进行凿毛处理(也可在运输出厂前，完成柱顶凿毛处理)，

铺装粘结胶，吊装预制盖梁6就位，灌注波纹管内的灌浆料，然后养护。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。