灌浆套筒连接式盖梁整体预制施工工艺的制作方法

文档序号:25590237发布日期:2021-06-22 17:06阅读:222来源:国知局

本发明是灌浆套筒连接式盖梁整体预制施工工艺,属于公路工程领域。



背景技术:

近年来,随着经济的腾飞发展,交通,已成为推动这一发展的重要一环,其中,公路桥梁承担着极其重要的角色,较大完善了公路交通网,提高了交通运输能力,促进了社会和经济发展,对广大交通参与者带来了很大便利。然而,公路桥梁在推动经济发展的同时,在建筑过程中存在着许多问题和局限。例如,能源、资源消耗过大,浪费严重;施工中存在环境、噪音污染;施工致使交通不畅,影响附近居民正常生活;施工周期、工期过长,机械重复使用,致利润缩减;现场意外坠物难以避免,施工安全事故发生风险大。尤其是在施工场地受限及气象条件恶劣的施工环境中,存在混凝土现场浇筑难度大、施工质量和安全性不易保证等诸多问题。



技术实现要素:

针对现有技术存在的不足,本发明目的是提供灌浆套筒连接式盖梁整体预制施工工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的,本发明是通过如下的技术方案来实现:灌浆套筒连接式盖梁整体预制施工工艺,包括如下步骤:

步骤1:加工区域布置;

步骤2:波形钢管套筒连接器加工;

步骤3:盖梁钢筋安装;

步骤4:盖梁内挡块预制安装;

步骤5:外挡板预制;

步骤6:盖梁主体模板安装和主体盖梁混凝土浇筑;

步骤7:脊骨梁施工;

步骤8:钢绞线施工;

步骤9:预应力张拉、压浆。

进一步地,在所述步骤1中,盖梁钢筋加工制作应在标准化工厂内进行,整体布局分钢筋加工区、钢筋笼临时堆放区、钢筋笼入模合模区、浇筑区、成品堆放区,原则是五区依次布置,形成流水作业互不影响,并且在堆放区留有装车空间和运输通道,在分钢筋加工区制作盖梁钢筋加工胎架。

进一步地,在所述步骤2中,波形钢管套筒连接器加工包括定位框架加工、波形钢管套筒加工和波形钢管套筒安装。

进一步地,在所述步骤3中,盖梁钢筋安装包括钢筋下料弯曲、钢筋安装和预应力管道安装及吊运堆放。

进一步地,在所述步骤4中,单片盖梁宽12.5m,设计为架设四片梁板,两片中梁的边各设置一个内挡块,内挡块采用预制安装的方式,在盖梁整体钢筋制作时,把预制内挡块安装在钢筋骨架上,盖梁内挡块预制安装包括内挡块预制、内挡块安装和吊点设置。

进一步地,在所述步骤5中,盖梁外挡块采用单独预制加工拼装施工工艺,与传统现场加工工艺相比较,在保证外观质量的同时,也能较好的对盖梁端头易存在质量问题的工序进行控制,外挡板预制包括外挡板钢筋加工、锚具槽口安装和固定、吊环设置和混凝土浇筑、养护、凿毛。

进一步地,在所述步骤6中,盖梁模板安装和混凝土浇筑分两次完成,第一次进行主体侧模安装和混凝土浇筑,第二次进行脊骨梁侧模安装和混凝土浇筑,盖梁主体模板安装包括盖梁预制台座和主体模板拼装及钢筋骨架入模,主体模板拼装及钢筋骨架入模包括底模拼装、钢筋笼入模、外挡板拼装和侧模安装固定。

进一步地,在所述步骤7中,脊骨梁施工包括主体盖梁混凝土浇筑、脊骨梁侧模安装和脊骨梁混凝土浇筑。

进一步地,在所述步骤8中,在钢绞线施工前,对混凝土进行养护,钢绞线采用后穿法。

进一步地,在所述步骤9中,预应力张拉、压浆包括预应力张拉、管道压浆和槽口封锚。

本发明的有益效果:

1、加快施工进度,预制施工方法是在桥梁承台、墩柱施工的同时,盖梁施工即可进行加工制作甚至已经完成加工制作,墩柱安装完毕后可以马上进行盖梁吊装,第二天就能完成盖梁施工。

2、提高工程质量,盖梁现场浇筑,由于现场施工条件的限制,施工空间高、钢筋零星加工、支架搭设容易产生不均匀沉降等不利因数,造成现场混凝土浇筑质量难以控制的困难,盖梁预制施工,在场地上直接铺设底模,侧模安装简易,钢筋整体加工成型,张拉在场地地面进行,施工条件好,质量容易控制。

3、减少环境污染,施工现场施工人员少、机械少、钢筋和混凝土浇筑在工厂内进行,对施工现场环境污染大大减少。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。

本发明提供一种技术方案:灌浆套筒连接式盖梁整体预制施工工艺,包括如下步骤:

步骤1:加工区域布置;

步骤2:波形钢管套筒连接器加工;

步骤3:盖梁钢筋安装;

步骤4:盖梁内挡块预制安装;

步骤5:外挡板预制;

步骤6:盖梁主体模板安装和主体盖梁混凝土浇筑;

步骤7:脊骨梁施工;

步骤8:钢绞线施工;

步骤9:预应力张拉、压浆。

在步骤1中,盖梁钢筋加工制作应在标准化工厂内进行,整体布局分钢筋加工区、钢筋笼临时堆放区、钢筋笼入模合模区、浇筑区、成品堆放区,原则是五区依次布置,形成流水作业互不影响,并且在堆放区留有装车空间和运输通道,在分钢筋加工区制作盖梁钢筋加工胎架。

胎架由套筒底框架、支架、挂片及定位架组成,钢筋加工胎架在拼装前,对胎架的各个部件进行验收复测,尤其是波形钢管套筒连接器位置需精确测量,拼装过程要求胎架底座安装水平,精度控制在±2mm内,各支架安装要求位置精确状态垂直,精度控制在±2mm内,胎架安装完成后对各支架整体测量保证每个支架在同一条线上,防止主筋安装时产生弯扭。

在步骤2中,波形钢管套筒连接器加工包括定位框架加工、波形钢管套筒加工和波形钢管套筒安装。

定位框架加工:定位框架和立柱定位板、定位框架、承台定位框架一起加工,由同一个厂家制作而成,定位框架打孔位置、数量、间距和设计图纸预埋钢筋的位置、数量、间距对应,孔间距偏差值小于2mm。

波形钢管套筒加工:在平整的地面上铺设型钢,型钢上安放定位框架,然后竖向安装波形钢管套筒,波形钢管套筒内径为70mm,波形钢管套筒长1.2m,为预埋直径φ40mm钢筋的30倍,再在波形钢管套筒顶端安放第二个定位框架,调整波形钢管套筒的间距和垂直度,间距和垂直度达到要求后,在波形钢管套筒上下端各20cm位置内侧焊接角钢,将所有波形钢管套筒与角钢焊接成一个固定体,波形钢管套筒调整垂直后,用箍筋和拉筋将所有波形钢管套筒焊接成型,最后,拆除上、下端定位框架,用固定的铁皮盖密封住波形钢管套筒上口,将整体套筒骨架吊运到堆放处,安装进、出浆管,进、出浆管采用四分弯头白铁管,具备强度高,延性好的特点,进浆管布置在下层,出浆管布置在上层,进浆管和出浆管应上下对称布置。

波形钢管套筒安装:在钢筋加工胎架上固定波形钢管套筒的位置布置定位框架,并对定位框架的位置和套筒安装点位置进行精确复核,偏差值不得超过2mm,在定位框架的四角对应套筒位置各安装一个底塞,用厂内龙门吊将整体套筒骨架吊装到定位框架上,每一根波纹钢管套筒均使用靠尺检测垂直度,保证每一根波纹钢管套筒均垂直于底模板,波纹钢管套筒调整到位后,开始安装进、出浆口止浆塞,加密套筒箍筋和盖梁钢筋加工,套筒骨架安装前,为了便于调整波纹钢管套筒的位置和垂直度,箍筋安装数量少,间距大,波纹钢管套筒在胎架上定位精确后,对其箍筋进行加密,波纹钢管套管底端与定位板的交接处使用玻璃胶密封,防止今后混凝土浇筑时水泥浆进入波纹钢管套筒内阻塞波纹钢管套筒灌压浆。

在步骤3中,盖梁钢筋安装包括钢筋下料弯曲、钢筋安装、预应力管道安装及吊运堆放。

钢筋下料弯曲:为保证钢筋加工的精确度和控制钢筋定位偏差值在5mm,所有钢筋下料弯曲采用智能化的大型数控机床加工,下料好的半成品钢筋进行标识、整齐码放。

钢筋安装:盖梁采用的是倒t形式,上面一段为盖梁脊骨梁,波纹钢管套筒安装完成后,绑扎盖梁钢筋,盖梁钢筋安装应注意避开波纹钢管套筒,不得对其位置造成扰动,以免影响波纹钢管套筒的精确位置,造成盖梁今后拼装与立柱预埋钢筋错位,钢筋安装顺序:盖梁顶部、脊骨梁顶部主筋→脊骨梁端头箍筋→盖梁箍筋→盖梁底部主筋→脊骨梁剩余箍筋,钢筋加工做到主筋位置精确、顺直,箍筋位置精确、间距均匀,焊接复核相关规范要求,绑扎牢固,扎丝内弯,钢筋的间距偏差严格控制5mm以内。

预应力管道安装:在盖梁钢筋骨架内,安装金属波纹管作为预应力管道,先按照设计图纸管道坐标位置进行定点,每点间距50cm,然后按照定点位置穿金属波纹管,在每个定点位置设置框架固定金属波纹管,安装完成后的管道进行坐标复测,偏差值控制在5mm以内,当金属波纹管位置与钢筋位置相碰撞时,适度调整钢筋位置,确保金属波纹管的线形,减少预应力损失,预应力管道安装过程中,严格控制端头槽口位置处及起伏点出管道坐标,按图纸要求进行定点、定位,并严格控制管与管中心间距,预应力束采用钢绞线后穿法,避免浇筑过程中混凝土浆对钢绞线的影响。

盖梁钢筋骨架、波形钢管套筒、预应力管道施工完成后,采用厂内龙门吊将钢筋骨架起吊,运输到指定堆放区域,盖梁钢筋骨架上面采用垫块垫高,在堆放区域进行吊点、内挡块等附属安装。

在步骤4中,单片盖梁宽12.5m,设计为架设四片梁板,两片中梁的边各设置一个内挡块,内挡块采用预制安装的方式,在盖梁整体钢筋制作时,把预制内挡块安装在钢筋骨架上,盖梁内挡块预制安装包括内挡块预制、内挡块安装和吊点设置。

内挡块预制:

内挡块钢筋骨架制作:按照设计图纸,进行内挡块钢筋骨架制作,加工成型的钢筋骨架,整齐堆放。

内挡块混凝土模板:安装设计图纸,进行钢模板加工,由于内挡块体积小,一次性可以进行多块混凝土浇筑,所以采用条形钢模板,中间间隔。

内挡块混凝土浇筑:采用高性能混凝土浇筑,混凝土强度与盖梁一致,为了便于内挡块的吊装,在混凝土浇筑前,安装钢筋吊点,混凝土浇筑完成后,进行养护,拆模和临时堆放。

内挡块安装:采用厂内龙门吊将预制好的内挡块吊运到盖梁钢筋骨架上,内挡块预留深入盖梁钢筋骨架内,然后按照设计图纸的位置测量定位,然后将插入钢筋和盖梁钢筋进行焊接,内挡块安装前对内挡块位置按照图纸要求进行定点,对与其相冲突的箍筋进行适当调整,避免内挡块偏位或箍筋隔断情况出现。

吊点设置:吊点设置位置须满足盖梁吊装或运转过程中平稳、平衡,且承重必须满足吊装要求,吊点采用φs15.2mm,ep=1.95×105低松弛钢绞线,单股承重19.5t,4股一组,分4组共16股钢绞线,按照距内挡块内侧30cm位置均匀布置,吊点上端采用镀锌套管做为吊拉接触点,埋入混凝土长度1.1m,吊点下端采用相应规格型号的锚板和p锚进行锚固,利用预应力p锚的施工工艺发挥钢绞线的特殊性能。

在步骤5中,盖梁外挡块采用单独预制加工拼装施工工艺,与传统现场加工工艺相比较,在保证外观质量的同时,也能较好的对盖梁端头易存在质量问题的工序进行控制,外挡板预制包括外挡板钢筋加工、锚具槽口安装和固定、吊环设置和混凝土浇筑、养护、凿毛。

外挡板钢筋加工:按照设计图纸对外挡块钢筋进行加工,并且预留深入盖梁主体钢筋骨架部分的钢筋,预留位置按照设计图纸的位置预留,预留长度按照钢筋焊接规范要求预留,保证焊接长度,钢筋绑扎时,外挡板上下端主筋采用两根主筋固定成束,方便外挡板吊装时与盖梁主筋对应焊接连接固定,在保证固定牢固的同时,也能很好的保护主筋位置不产生移位变动。

锚具槽口安装和固定:张拉锚具采用混凝土表面内陷式,在锚具外套一个塑料套管,套管与锚具之间用密封胶封闭,防止混凝土施工时,浆液溢出,外挡板钢筋加工入模后,在锚具槽口位置安装螺旋钢筋,将锚具槽口固定安装在螺旋钢筋上。

吊环设置:为了方便拼装外挡板拼装时的起吊,在外挡板侧面混凝土内安装4个φ50mm螺母,每个侧面2个,螺帽内壁车丝,与螺栓配套,外口与钢模板平齐,待浇筑完成拆模后将带有螺纹的吊环拧紧,作为外挡板拼装的吊点,外挡板拼装到位后吊环退出,做为后序与侧模拼装的螺栓孔。

混凝土浇筑、养护、凿毛:钢筋、锚具、吊环预埋件等安装完成后,进行钢模板拼装,然后浇筑高性能混凝土,收光、磨平,外挡板混凝土强度达到一定值后拆除钢模板,进行洒水养护,对外挡块与盖梁主体结合面处的混凝土进行凿毛,采用专用的手持型凿毛器凿毛,凿除混凝土表面浆液,露出骨料,手持型凿毛器操作方便的同时,能较好的达到凿毛效果,提高凿毛效率和凿毛质量。

在步骤6中,盖梁模板安装和混凝土浇筑分两次完成,第一次进行主体侧模安装和混凝土浇筑,第二次进行脊骨梁侧模安装和混凝土浇筑,盖梁主体模板安装包括盖梁预制台座和主体模板拼装及钢筋骨架入模,主体模板拼装及钢筋骨架入模包括底模拼装、钢筋笼入模、外挡板拼装和侧模安装固定。

盖梁预制台座:台座地基需先进行处理,应有足够的承载力,地基的沉降变形应满足盖梁预制的要求,地基处理可采用打桩和浇筑基础混凝土结合的方式,预制场地设置盖梁预制台座,台座采用混凝土矩形台座,台座高0.3m,台座平面尺寸应满足每种规格型号的盖梁制作,台座顶面平整度要满足模板拼装要求,在混凝土台座上设置2排“l”型定位钢挡板,挡板的长度和盖梁长度一样,挡板间距为盖梁宽度和两边侧模板底部型钢宽度之和,挡板与基础混凝土之间采用膨胀螺丝固定。

底模拼装:底模拼装分两步进行,先进行平直段就位固定,再进行两端斜角底模拼装,盖梁模板底模采用组合钢模板,钢模面板采用8mm的优质钢板,表面无锈迹、压痕等缺陷,钢模板制作时的偏差:板面和板侧挠度允许偏差:±1mm,板面平整度控制在1.0mm,对钢模板表面进行除锈、打磨抛光,其打磨标准是手感光滑、无波浪感觉,达到镜面效果为止,钢模板打磨完成后涂抹脱模剂,脱模剂可选用液压油或模板漆,严禁使用废机油,脱模剂要均匀涂刷,用量尽可能少,现油光即可。

盖梁底模分成三段,中间一端为平直段,两边为斜角段,平直段底模预留套筒定位板连接位置,两侧设置定位销孔洞,斜角段模板设置“阳头”。先将三段钢模板平放在台座上,然后将斜角段用龙门吊吊起慢慢移向平直段模板,模板“阳头”拼凑到平直段模板孔洞处,用定位销插入两段模板孔洞内,将其连接,盖梁底模三段拼接完成后,先在平直端底模上固定套筒定位板,定位板与底模采用螺栓连接,定位板的四角处各安装一个底塞,然后在两个接缝处固定厚度8mm的钢板,对底模进行测量检查,接缝处钢板表面和底模表面平整,平整度控制在2mm以内,对套筒定位板的位置进行测量,偏差值小于2mm,三段底模拼装完成,检查合格后,将两段斜角底模板端头抬高,采用型钢固定,抬高高度按照设计图纸尺寸,偏差值控制在5mm以内,底模拼装完成后,对各段模板平直度、夹角进行检测复核。

钢筋笼入模:底模拼装完成后,将钢筋笼吊装入模,钢筋笼吊运采用特定吊架及卸钩配合厂内龙门吊进行运转,在钢筋笼吊运过程中要保持行吊匀速行进,钢筋笼吊放前应对底模进行涂油处理,采用龙门吊将钢筋笼吊起,检查底模混凝土保护层垫块,如果不够,进行加装,垫块数量按照四块每平方米,同时,对连接套筒底部孔口和注浆管进行检查,除四个角的套筒外,孔口进行密封处理,所有注浆管管口全部密封,钢筋笼入模时,在下放过程中要缓慢速度,让套筒连接器四个角的套筒精确套入定位板的四个底塞。

外挡板拼装:外挡板既是盖梁结构的一部分,同时也作为盖梁预制的端头模板,采用厂内龙门吊,将起吊链条勾住外挡板预留吊环,然后将外挡板吊运到拼装位置,缓慢下放外挡板,向盖梁钢筋骨架推进,外挡板底端与底模密贴到位后,卡住龙门吊,焊接其预留钢筋和盖梁钢筋,在挡板下面进行塞垫,预留钢筋和盖梁钢筋连接完成后,检查外挡板稳定性和角度尺寸,合格后拆除吊环移走龙门吊。

侧模安装、固定:钢筋就位和外挡板安装完成后,按照边线进行侧模吊装,侧模大块定型钢模,侧模吊装到位后将端头部位与已安装到位的两端外挡板进行螺栓固定,下角利用基座两边预埋的定位挡板和钢楔进行加固,在距上口50cm处采用高强性能对拉螺杆将两侧模固定,上、下倒角采用木质三角条进行控制;

侧模端部固定:外挡板在预制时,上、下各预埋了一个连接器,外挡板拼装完成后,连接器上的吊环已经卸除,侧模端部上、下预留孔与外挡板连接器位置对应,采用螺栓拧紧固定;

侧模底部固定:侧模固定主要依靠台座上预埋的“l”型角钢,在侧模底部加强型钢与预埋角钢之间打入钢楔,固定侧模底端。

在步骤7中,脊骨梁施工包括主体盖梁混凝土浇筑、脊骨梁侧模安装和脊骨梁混凝土浇筑。

主体盖梁混凝土浇筑:混凝土浇筑采用高性能、高强度c60的自密实混凝土浇筑,扩展度要求不大于550mm,浇筑采用泵送或者吊斗浇筑,浇筑时严格按照标高线进行浇筑,泵管或吊斗浇筑时应注意对机械进行防护,减少对施工场地清洁的影响,浇筑前对出、注浆管的保护后续施工应主要对进、出浆管的保护,防止堵塞,盖梁混凝土浇筑完成后,马上采用空压机对进浆管压水开塞,确保进、出浆管畅通,混凝土浇筑之前,在预应力波纹管内穿入塑料内衬管。

脊骨梁侧模安装:在侧模加强型钢上预留螺孔,侧模底端和顶端采用对拉螺杆固定,在侧模安装前,对脊骨梁和盖梁主体结合面已浇筑混凝土进行凿毛处理,盖梁主体混凝土浇筑完成后,在混凝土表面画出脊骨梁边缘线,采用厂内龙门吊将脊骨梁的侧模,按照边缘线位置下放侧模板,侧模的端部与外挡块结合面、底部与已浇筑混凝土结合面,都粘贴密封胶,防止混凝土浇筑时漏浆,侧模安装完成后进行复测和检查,复测脊骨梁宽度,偏差控制在5mm以内,检查侧模上下对拉螺杆的松紧程度,确保混凝土浇筑时,侧模不反生移位和胀模。

脊骨梁混凝土浇筑:混凝土浇筑采用高性能、高强度c60的自密实泵送混凝土浇筑。

在步骤8中,在钢绞线施工前,对混凝土进行养护,采用洒水结合覆盖土工布方法进行混凝土养护,养护时间不少于7天,钢绞线采用后穿法,在混凝土浇筑前,预应力管道穿入内衬管,待混凝土初凝后将内衬管拔出,然后对预应力管理清理、冲洗、吹干,再穿设钢绞线。

钢绞线后穿法优势:预应力管道内有渗浆、管道变形等状况发生,可以在拔出内衬管后,对管道进行清理和处理,再穿钢绞线,处理方便。

在步骤9中,预应力张拉、压浆包括预应力张拉、管道压浆和槽口封锚。

预应力张拉:预应力张拉采用智能张拉工艺,采用控制力、伸长量双控的控制办法进行监控,张拉应按先n2再n1的张拉顺序进行双端同时、同步张拉,待张拉完48小时内须进行孔道压浆,张拉完成后,对端头钢绞线采用手持砂轮机进行切割,切割面离外挡块面混凝土3~4cm,同时将露出锚具的钢绞线部分充填水泥砂浆,但是不得阻塞压浆孔。

管道压浆:采用串联式压浆,用内含钢丝的塑料胶管将管道串联,2~4束同时循环压浆的方法,压浆水灰比采用0.28,压浆料采用专用袋装压浆料,每拌严格控制水、压浆料的用量,在确保压浆饱满度的同时也能提高压浆效率,浆液的拌制过程中,严格称重压浆料和用水,控制水灰比,待出浓浆后关闭出浆阀门,持荷2~3min,然后密封压、出浆口。

槽口封锚:张拉锚具采用内陷式,在外挡块混凝土内设置张拉锚具槽口,槽口采用注浆法进行封锚,与传统混凝土封锚相比较,在密实性、外观质量都较大的改观,在张拉压浆完成后,将槽口内锚垫板端口上螺帽取掉,将同大小螺杆一端进行拧紧安装,另一端安装小木塞,木塞与外露螺杆连接,采用8mm厚特制圆形钢板将槽口全部密封,外露螺杆穿过圆形钢板,钢板外用螺帽拧紧,钢板周全用泡沫胶密封,特制圆形钢板上设置出浆口、压浆口和两个螺杆孔,圆形钢板安装完成后,然后出浆口安装出浆管道,注浆完成后,拧下外露螺杆,拆除外封圆形钢板,填充螺杆孔洞,钢板封锚的方法,可以提高封锚混凝土外观质量和内在质量。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点,对于本领域技术人员而言,显然本发明不限于上述示范性实施例的细节,而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下,能够以其他的具体形式实现本发明。因此,无论从哪一点来看,均应将实施例看作是示范性的,而且是非限制性的,本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定,因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外,应当理解,虽然本说明书按照实施方式加以描述,但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案,说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见,本领域技术人员应当将说明书作为一个整体,各实施例中的技术方案也可以经适当组合,形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

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