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一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法.pdf

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  • 文档编号:593904
  • 上传时间:2018-02-24
  • 格式:PDF
  • 页数:18
  • 大小:1.28MB
  • 摘要
    申请专利号:

    CN201210578883.5

    申请日:

    2012.12.27

    公开号:

    CN103015328A

    公开日:

    2013.04.03

    当前法律状态:

    授权

    有效性:

    有权

    法律详情:

    授权|||实质审查的生效IPC(主分类):E01D 22/00申请日:20121227|||公开

    IPC分类号:

    E01D22/00

    主分类号:

    E01D22/00

    申请人:

    中铁一局集团有限公司

    发明人:

    徐宏; 郭敏; 石永康; 孙兆兴; 席刚

    地址:

    710054 陕西省西安市雁塔路北段1号

    优先权:

    专利代理机构:

    西安创知专利事务所 61213

    代理人:

    谭文琰

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    内容摘要

    本发明公开了一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,包括步骤:一、断柱续接界面构造处理:对上部断柱底部节段的混凝土进行凿除并形成中部留有一个倒圆锥形混凝土凸台的上续接接头;同时,对下部墩柱顶部节段的混凝土进行凿除并形成中部开有一个倒圆锥形凹槽的下续接接头;二、墩柱主筋续接及植筋补强施工;三、混凝土浇注成型模板安装施工;混凝土浇注成型模板的上部设置有多个混凝土浇注口和多个浮浆溢出口;四、混凝土浇注施工;五、拆模。本发明方法步骤简单、设计合理、施工成本较低且施工效率高、施工效果好,续接后新旧混凝土之间的连接可靠,能有效解决传统施工方法存在的上部断柱与续接段接触面混凝土不密实和强度偏低等施工难题。

    权利要求书

    权利要求书

    一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,所续接的墩柱为上部墩柱(1)和下部墩柱(2),且所述上部墩柱(1)为切割后顶升到位的墩柱,所述上部墩柱(1)位于下部墩柱(2)的正上方且二者呈同轴布设,所述上部墩柱(1)和下部墩柱(2)均为呈竖直向布设的钢筋混凝土结构;所述上部墩柱(1)内埋设有多根竖向连接钢筋一(3),所述下部墩柱(2)内埋设有多根竖向连接钢筋二(4),且多根所述竖向连接钢筋一(3)分别布设于多根所述竖向连接钢筋二(4)的正上方,其特征在于该方法包括以下步骤:
    步骤一、断柱续接界面构造处理:对上部断柱(1)底部节段的混凝土进行凿除并相应形成上续接接头,且所述上续接接头的中部留有一个倒圆锥形混凝土凸台(5);同时,对下部墩柱(2)顶部节段的混凝土进行凿除并相应形成下续接接头,且所述下续接接头的中部开有一个倒圆锥形凹槽(6);所述倒圆锥形凹槽(6)的结构和尺寸均与倒圆锥形混凝土凸台(5)的结构和尺寸一致;
    步骤二、墩柱主筋续接及植筋补强施工:首先,采用多根呈竖直向布设的续接连接钢筋(7)分别对多根所述竖向连接钢筋一(3)和多根所述竖向连接钢筋二(4)逐一进行连接,并相应形成多根竖向连接主筋;同时,在所述上续接接头和所述下续接接头之间埋设多根呈竖直向布设的续接段补强钢筋(8);多根所述竖向连接主筋与多根所述续接段补强钢筋(8)形成位于上部墩柱(1)和下部墩柱(2)之间的续接段钢筋骨架,并且还需在所述续接段钢筋骨架外侧由上至下绑扎一道或多道续接段螺旋箍筋(9);
    步骤三、混凝土浇注成型模板安装施工:在所述续接段钢筋骨架外侧安装混凝土浇注成型模板(10),所述混凝土浇注成型模板(10)内部所设置的成型腔为圆柱形成型腔,且所述圆柱形成型腔的直径与上部墩柱(1)和下部墩柱(2)的直径相同;所述混凝土浇注成型模板(10)的底部紧固套装在所述下续接接头上且其顶部紧固套装在所述上续接接头上;
    所述混凝土浇注成型模板(10)的上部设置有多个混凝土浇注口(11)和多个浮浆溢出口(12),且多个所述混凝土浇注口(11)和多个所述浮浆溢出口(12)均与所述圆柱形成型腔的内部相通;多个所述混凝土浇注口(11)的结构和尺寸均相同,多个所述混凝土浇注口(11)沿所述圆柱形成型腔的圆周方向进行均匀布设,且多个所述混凝土浇注口(11)布设在同一水平面上;多个所述浮浆溢出口(12)的结构和尺寸均相同,多个所述浮浆溢出口(12)沿所述圆柱形成型腔的圆周方向进行均匀布设,且多个所述多个所述浮浆溢出口(12)布设在同一水平面上;
    步骤四、混凝土浇注施工:通过多个所述混凝土浇注口(11)同步向所述圆柱形成型腔内浇注混凝土,直至所浇注混凝土分别同步自多个所述浮浆溢出口(12)溢出时,混凝土浇注过程完成;且混凝土浇注过程中,通过自所述浮浆溢出口(12)伸入至所述圆柱形成型腔内的振捣棒,由下至上对所浇注的混凝土进行逐层振捣;待混凝土浇注过程完成后,对多个所述浮浆溢出口(12)同步进行封堵;
    步骤五、拆模:待步骤四中所浇注混凝土达到拆模条件后,对步骤三中所安装的混凝土浇注成型模板(10)进行拆除,并获得浇注成型的续接段混凝土结构;随后,对所述续接段混凝土结构进行养生,直至混凝土达到设计强度。
    按照权利要求1所述的一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征在于:步骤一中所述上部断柱(1)和下部墩柱(2)均为圆柱形柱且二者的半径均为R,所述上续接接头的上部为一个圆环形水平台一,所述圆环形水平台一的内径与倒圆锥形混凝土凸台(5)的底部外径相同,且所述圆环形水平台一的外径为2R;所述下续接接头的上部为一个圆环形水平台二,所述圆环形水平台二的尺寸与所述圆环形水平台一的尺寸相同;所述倒圆锥形混凝土凸台(5)的底部半径r=R‑2a,其中a为上部断柱(1)的钢筋保护层厚度;所述倒圆锥形凹槽(6)的顶部半径为r;所述圆环形水平台二和所述圆环形水平台一的宽度均为2a。
    按照权利要求1或2所述的一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征在于:步骤一中所述底部节段的高度h1=50cm~60cm,且所述顶部节段的高度h2=50cm~60cm。
    按照权利要求1或2所述的一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征在于:步骤一中对上部断柱(1)底部节段的混凝土和下部墩柱(2)顶部节段的混凝土进行凿除时,采用手工凿刀或电动凿具进行凿除;且对上部断柱(1)底部节段的混凝土和下部墩柱(2)顶部节段的混凝土进行凿除后,还需对所述上续接接头和所述下续接接头的表面进行凿毛处理;所述续接连接钢筋(7)和续接段补强钢筋(8)的直径均与竖向连接钢筋一(3)的直径相同。
    按照权利要求1或2所述的一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征在于:所述下部墩柱(2)底部支撑在水平承台(13)上;步骤三中对混凝土浇注成型模板(10)进行安装之前,还需在水平承台(13)上安装施工支架(14),并在所述施工支架(14)的上部安装用于浇注混凝土的施工平台(15),且在所述施工支架(14)的中下部安装用于安装混凝土浇注成型模板(10)的模板支撑平台(16);所述模板支撑平台(16)搭设在下部墩柱(2)的上部外侧,且混凝土浇注成型模板(10)的底部支撑在模板支撑平台(16)上;所述施工平台(15)搭设在上部断柱(1)的下部外侧;所述施工支架(14)和施工平台(15)均呈水平向布设。
    按照权利要求1或2所述的一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征在于:步骤三中所述混凝土浇注成型模板(10)的上部侧壁上开有多个分别供多个所述混凝土浇注口(11)安装的混凝土浇注孔(19),多个所述混凝土浇注口(11)分别通过多个呈竖直向布设的混凝土浇注管(17)安装在多个所述混凝土浇注孔(19)上,多个所述混凝土浇注管(17)的结构和尺寸均相同,且多个所述混凝土浇注管(17)均布设在同一水平面上。
    按照权利要求1或2所述的一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征在于:步骤四中对多个所述浮浆溢出口(12)同步进行封堵时,采用多个可拆卸插板(18)进行封堵;且多个所述浮浆溢出口(12)上均设置有多个供可拆卸插板(18)插装的插装口。
    按照权利要求6所述的一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征在于:步骤四中对多个所述浮浆溢出口(12)同步进行封堵后,还需通过向多个所述混凝土浇注管(17)内均注入水或者在多个所述混凝土浇注管(17)内留存高度为h6的混凝土进行保压,且保压时间不少于48小时,多个所述混凝土浇注管(17)内所注入水的高度均为式中h为所述混凝土浇注孔(19)下缘至所述上续接接头的竖向高度,R为上部墩柱(1)的半径,倒圆锥形混凝土凸台(5)的底部半径r=R‑2a,d为混凝土浇注管(17)的内径,ρ为所浇注混凝土的密度,ρ为混凝土浇注管(17)内所注入水的密度。
    按照权利要求6所述的一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征在于:步骤三中多个所述浮浆溢出口(12)的结构和尺寸均相同;所述混凝土浇注孔(19)和所述浮浆溢出口(12)的数量相同,且相邻两个所述混凝土浇注孔(19)之间的中部均设置有一个所述浮浆溢出口(12);步骤四中所浇注混凝土分别同步自多个所述浮浆溢出口(12)溢出且各浮浆溢出口(12)均均匀向外溢出混凝土时,混凝土浇注过程完成。
    按照权利要求1或2所述的一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征在于:步骤四中所述振捣棒的数量为多个且其数量与所述浮浆溢出口(12)的数量相同,多个所述振捣棒分别自多个所述浮浆溢出口(12)伸入至所述圆柱形成型腔内;且通过多个所述振捣棒由下至上对所浇注混凝土进行逐层振捣时,当混凝土浇注至所述倒圆锥形混凝土凸台(5)时,应加强振捣。

    说明书

    一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法
    技术领域
    本发明属于桥梁顶升施工技术领域,尤其是涉及一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法。
    背景技术
    目前,桥梁断柱顶升是桥梁抬升改造施工中特有的一种施工方法,其主要是对既有桥梁结构采取切割桥墩的方法,采用顶升设备将断柱、盖梁及上部结构整体顶升至设计标高,然后对切断的上下两部分桥墩补强续接,从而实现抬升桥梁标高的目的。所采用的断柱顶升技术经济高效、便于操作,避免了拆除重建对环境和交通的影响,这样既提升了既有桥梁结构的使用功能,又节约环保。
    断柱补强续接是桥梁断柱顶升工艺中的一项关键环节,传统的墩柱续接为将断柱切面混凝土凿毛,搭接连接墩柱钢筋,再按照要求安装螺旋箍筋,立模浇注混凝土。但实际使用过程中,上述现有的断柱补强续接方法在新旧混凝土处理、混凝土浇注工艺等方面均存在明显的缺陷,导致桥墩续接部分后浇混凝土与老混凝土界面不密实或者强度偏低。
    发明内容
    本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其方法步骤简单、设计合理、施工成本较低且施工效率高、施工效果好,能有效提高续接段混凝土与原断柱间的粘结力。
    为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,所续接的墩柱为上部墩柱和下部墩柱,且所述上部墩柱为切割后顶升到位的墩柱,所述上部墩柱位于下部墩柱的正上方且二者呈同轴布设,所述上部墩柱和下部墩柱均为呈竖直向布设的钢筋混凝土结构;所述上部墩柱内埋设有多根竖向连接钢筋一,所述下部墩柱内埋设有多根竖向连接钢筋二,且多根所述竖向连接钢筋一分别布设于多根所述竖向连接钢筋二的正上方,其特征在于该方法包括以下步骤:
    步骤一、断柱续接界面构造处理:对上部断柱底部节段的混凝土进行凿除并相应形成上续接接头,且所述上续接接头的中部留有一个倒圆锥形混凝土凸台;同时,对下部墩柱顶部节段的混凝土进行凿除并相应形成下续接接头,且所述下续接接头的中部开有一个倒圆锥形凹槽;所述倒圆锥形凹槽的结构和尺寸均与倒圆锥形混凝土凸台的结构和尺寸一致;
    步骤二、墩柱主筋续接及植筋补强施工:首先,采用多根呈竖直向布设的续接连接钢筋分别对多根所述竖向连接钢筋一和多根所述竖向连接钢筋二逐一进行连接,并相应形成多根竖向连接主筋;同时,在所述上续接接头和所述下续接接头之间埋设多根呈竖直向布设的续接段补强钢筋;多根所述竖向连接主筋与多根所述续接段补强钢筋形成位于上部墩柱和下部墩柱之间的续接段钢筋骨架,并且还需在所述续接段钢筋骨架外侧由上至下绑扎一道或多道续接段螺旋箍筋;
    步骤三、混凝土浇注成型模板安装施工:在所述续接段钢筋骨架外侧安装混凝土浇注成型模板,所述混凝土浇注成型模板内部所设置的成型腔为圆柱形成型腔,且所述圆柱形成型腔的直径与上部墩柱和下部墩柱的直径相同;所述混凝土浇注成型模板的底部紧固套装在所述下续接接头上且其顶部紧固套装在所述上续接接头上;
    所述混凝土浇注成型模板的上部设置有多个混凝土浇注口和多个浮浆溢出口,且多个所述混凝土浇注口和多个所述浮浆溢出口均与所述圆柱形成型腔的内部相通;多个所述混凝土浇注口的结构和尺寸均相同,多个所述混凝土浇注口沿所述圆柱形成型腔的圆周方向进行均匀布设,且多个所述混凝土浇注口布设在同一水平面上;多个所述浮浆溢出口的结构和尺寸均相同,多个所述浮浆溢出口沿所述圆柱形成型腔的圆周方向进行均匀布设,且多个所述多个所述浮浆溢出口布设在同一水平面上;
    步骤四、混凝土浇注施工:通过多个所述混凝土浇注口同步向所述圆柱形成型腔内浇注混凝土,直至所浇注混凝土分别同步自多个所述浮浆溢出口溢出时,混凝土浇注过程完成;且混凝土浇注过程中,通过自所述浮浆溢出口伸入至所述圆柱形成型腔内的振捣棒,由下至上对所浇注的混凝土进行逐层振捣;待混凝土浇注过程完成后,对多个所述浮浆溢出口同步进行封堵;
    步骤五、拆模:待步骤四中所浇注混凝土达到拆模条件后,对步骤三中所安装的混凝土浇注成型模板进行拆除,并获得浇注成型的续接段混凝土结构;随后,对所述续接段混凝土结构进行养生,直至混凝土达到设计强度。
    上述一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征是:步骤一中所述上部断柱和下部墩柱均为圆柱形柱且二者的半径均为R,所述上续接接头的上部为一个圆环形水平台一,所述圆环形水平台一的内径与倒圆锥形混凝土凸台的底部外径相同,且所述圆环形水平台一的外径为2R;所述下续接接头的上部为一个圆环形水平台二,所述圆环形水平台二的尺寸与所述圆环形水平台一的尺寸相同;所述倒圆锥形混凝土凸台的底部半径r=R‑2a,其中a为上部断柱的钢筋保护层厚度;所述倒圆锥形凹槽的顶部半径为r;所述圆环形水平台二和所述圆环形水平台一的宽度均为2a。
    上述一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征是:步骤一中所述底部节段的高度h1=50cm~60cm,且所述顶部节段的高度h2=50cm~60cm。
    上述一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征是:步骤一中对上部断柱底部节段的混凝土和下部墩柱顶部节段的混凝土进行凿除时,采用手工凿刀或电动凿具进行凿除;且对上部断柱底部节段的混凝土和下部墩柱顶部节段的混凝土进行凿除后,还需对所述上续接接头和所述下续接接头的表面进行凿毛处理;所述续接连接钢筋和续接段补强钢筋的直径均与竖向连接钢筋一的直径相同。
    上述一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征是:所述下部墩柱底部支撑在水平承台上;步骤三中对混凝土浇注成型模板进行安装之前,还需在水平承台上安装施工支架,并在所述施工支架的上部安装用于浇注混凝土的施工平台,且在所述施工支架的中下部安装用于安装混凝土浇注成型模板的模板支撑平台;所述模板支撑平台搭设在下部墩柱的上部外侧,且混凝土浇注成型模板的底部支撑在模板支撑平台上;所述施工平台搭设在上部断柱的下部外侧;所述施工支架和施工平台均呈水平向布设。
    上述一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征是:步骤三中所述混凝土浇注成型模板的上部侧壁上开有多个分别供多个所述混凝土浇注口安装的混凝土浇注孔,多个所述混凝土浇注口分别通过多个呈竖直向布设的混凝土浇注管安装在多个所述混凝土浇注孔上,多个所述混凝土浇注管的结构和尺寸均相同,且多个所述混凝土浇注管均布设在同一水平面上。
    上述一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征是:步骤四中对多个所述浮浆溢出口同步进行封堵时,采用多个可拆卸插板进行封堵;且多个所述浮浆溢出口上均设置有多个供可拆卸插板插装的插装口。
    上述一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征是:步骤四中对多个所述浮浆溢出口同步进行封堵后,还需通过向多个所述混凝土浇注管内均注入水或者在多个所述混凝土浇注管内留存高度为h6的混凝土进行保压,且保压时间不少于48小时,多个所述混凝土浇注管内所注入水的高度均为式中h为所述混凝土浇注孔下缘至所述上续接接头的竖向高度,R为上部墩柱的半径,倒圆锥形混凝土凸台的底部半径r=R‑2a,d为混凝土浇注管的内径,ρ为所浇注混凝土的密度,ρ为混凝土浇注管内所注入水的密度。
    上述一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征是:步骤三中多个所述浮浆溢出口的结构和尺寸均相同;所述混凝土浇注孔和所述浮浆溢出口的数量相同,且相邻两个所述混凝土浇注孔之间的中部均设置有一个所述浮浆溢出口;步骤四中所浇注混凝土分别同步自多个所述浮浆溢出口溢出且各浮浆溢出口均均匀向外溢出混凝土时,混凝土浇注过程完成。
    上述一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,其特征是:步骤四中所述振捣棒的数量为多个且其数量与所述浮浆溢出口的数量相同,多个所述振捣棒分别自多个所述浮浆溢出口伸入至所述圆柱形成型腔内;且通过多个所述振捣棒由下至上对所浇注混凝土进行逐层振捣时,当混凝土浇注至所述倒圆锥形混凝土凸台时,应加强振捣。
    本发明与现有技术相比具有以下优点:
    1、施工方法步骤简单、工艺合理、实现方便且施工成本较低,施工工期短,质量效果好,施工效率高。
    2、所采用的续接接头结构设计合理,根据施工特点对断柱续接断面混凝土进行特殊构造处理,上部断柱主筋内侧范围芯部混凝土凿成倒锥形凸台,下部断柱主筋内侧范围芯部凿成倒锥形凹槽,表面均按凿毛要求处理。因而,将新旧混凝土之间的粘结面积进行大幅度增大,提高了其接触面的粘结力;同时倒锥形核心混凝土和凹槽特殊构造的设计,增加了新旧混凝土的相互嵌入性能,有利于续接段墩柱的受力。
    3、所采用的混凝土浇注成型模块结构设计合理且拆装方便,在模板上缘设计有混凝土浇注孔,且其通过法兰与混凝土浇注管连接,非常便于拆装;同时,在模板上缘设计有浮浆溢出口,用于混凝土顶面浮浆的溢出,配套的可拆卸插板可以随时封闭溢出口。
    4、混凝土浇注施工结束时,采用插板封闭溢出口,并在混凝土浇注管内留存一定高度的水进行保压,通过外部加压提高顶部混凝土的密实性与粘结效果。实际使用时,也可以采用向混凝土浇注管内注入混凝土的方式进行保压,且所注入混凝土的高度与所注入水的高度的计算方法相同。再加之,向混凝土浇注成型模板内所浇注的混凝土的强度等级,比上部墩柱和下部墩柱所用混凝土的强度等级高一个强度等级,因而能有效保证续接质量。
    5、施工成本较低、施工效率高且施工效果好、经济效益显著,通过对上下断柱续接端进行特殊的构造设计和施工,有效提高了续接段新旧混凝土的粘结效果;通过在模板上缘设置浮浆溢出口并安装配套的插板,使得混凝土顶面浮浆能够充分溢出,避免了传统方法混凝土材料在重力作用下粗骨料从下沉、细集料上浮造成上表面砂浆集聚强度降低的问题,有效提高了新旧混凝土接触面处的强度;另外,通过在混凝土浇注管内注入水或留存混凝土保压的方法,对新浇混凝土进行外部加压,能够有效提高混凝土的密实性。同时,本发明具有省时、便捷、高效、实用、易于控制和提升结构受力性能等优点。
    综上所述,本发明方法步骤简单、设计合理、施工成本较低且施工效率高、施工效果好,增大了新旧混凝土的有效接触面积,提高了续接段混凝土与原断柱间的粘结力,有效解决了传统施工方法存在的上部断柱与续接段接触面混凝土不密实和强度偏低等施工难题。
    下面通过附图和实施例,对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
    附图说明
    图1为本发明的施工方法流程框图。
    图2为本发明上接续接头与下接续接头的结构示意图。
    图3为本发明墩柱主筋续接及植筋补强施工完成后的施工状态示意图。
    图4为本发明续接段螺旋箍筋绑扎完成后的施工状态示意图。
    图5为本发明进行混凝土浇注时的施工状态示意图。
    图6为本发明混凝土浇注成型模板的结构示意图。
    图7为本发明混凝土浇注成型模板上所设置混凝土浇注孔和浮浆溢出口的布设位置示意图。
    附图标记说明:
    1—上部墩柱;               2—下部墩柱;                3—竖向连接钢筋一;
    4—竖向连接钢筋二;         5—倒圆锥形混凝土凸台;      6—倒圆锥形凹槽;
    7—续接连接钢筋;           8—续接段补强钢筋;          9—续接段螺旋箍筋;
    10—混凝土浇注成型模板;                                 11—混凝土浇注口;
    12—浮浆溢出口;            13—水平承台;               14—施工支架;
    15—施工平台;              16—模板支撑平台;           17—混凝土浇注管;
    18—可拆卸插板;            19—混凝土浇注孔;           20—盖梁。
    具体实施方式
    如图1所示的一种桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,所续接的墩柱为上部墩柱1和下部墩柱2,且所述上部墩柱1为切割后顶升到位的墩柱,所述上部墩柱1位于下部墩柱2的正上方且二者呈同轴布设,所述上部墩柱1和下部墩柱2均为呈竖直向布设的钢筋混凝土结构;所述上部墩柱1内埋设有多根竖向连接钢筋一3,所述下部墩柱2内埋设有多根竖向连接钢筋二4,且多根所述竖向连接钢筋一3分别布设于多根所述竖向连接钢筋二4的正上方,所述上部墩柱1的正上方设置有盖梁20,具体结构详见图2。本发明所采用的桥梁断柱顶升用墩柱续接施工方法,包括以下步骤:
    步骤一、断柱续接界面构造处理:对上部断柱1底部节段的混凝土进行凿除并相应形成上续接接头,且所述上续接接头的中部留有一个倒圆锥形混凝土凸台5;同时,对下部墩柱2顶部节段的混凝土进行凿除并相应形成下续接接头,且所述下续接接头的中部开有一个倒圆锥形凹槽6;所述倒圆锥形凹槽6的结构和尺寸均与倒圆锥形混凝土凸台5的结构和尺寸一致。
    本实施例中,对上部断柱1底部节段的混凝土和下部墩柱2顶部节段的混凝土进行凿除时,采用手工凿刀或电动凿具进行凿除。
    并且,对上部断柱1底部节段的混凝土和下部墩柱2顶部节段的混凝土进行凿除后,还需对所述上续接接头和所述下续接接头的表面进行凿毛处理。
    本实施例中,所述上部断柱1和下部墩柱2均为圆柱形柱且二者的半径均为R,所述上续接接头的上部为一个圆环形水平台一,所述圆环形水平台一的内径与倒圆锥形混凝土凸台5的底部外径相同,且所述圆环形水平台一的外径为2R;所述下续接接头的上部为一个圆环形水平台二,所述圆环形水平台二的尺寸与所述圆环形水平台一的尺寸相同。
    所述倒圆锥形混凝土凸台5的底部半径r=R‑2a,其中a为上部断柱1的钢筋保护层厚度;所述倒圆锥形凹槽6的顶部半径为r;所述圆环形水平台二和所述圆环形水平台一的宽度均为2a。
    本实施例中,步骤中所述底部节段的高度h1=50cm~60cm,且所述顶部节段的高度h2=50cm~60cm。
    实际施工时,可根据具体需要,对h1和h2的尺寸进行相应调整。
    也就是说,步骤一中凿除上部断柱1的底部续接端外围50cm~60cm高混凝土并剥露出墩柱主筋一(即竖向连接钢筋一3),并将上部断柱1的墩柱主筋一内侧中部的混凝土凿成倒锥形凸台;同时,将下部墩柱2的顶部续接端凿除50cm~60cm高混凝土并剥露出墩柱主筋二(即竖向连接钢筋二4),并将下部墩柱2的墩柱主筋二内侧中部的混凝土凿成倒锥形凹槽,且上下续接接头的表面均按凿毛要求进行处理。
    本实施例中,所述倒圆锥形混凝土凸台5的高度为40cm~50cm。
    步骤二、墩柱主筋续接及植筋补强施工:首先,采用多根呈竖直向布设的续接连接钢筋7分别对多根所述竖向连接钢筋一3和多根所述竖向连接钢筋二4逐一进行连接,并相应形成多根竖向连接主筋;同时,在所述上续接接头和所述下续接接头之间埋设多根呈竖直向布设的续接段补强钢筋8;多根所述竖向连接主筋与多根所述续接段补强钢筋8形成位于上部墩柱1和下部墩柱2之间的续接段钢筋骨架,并且还需在所述续接段钢筋骨架外侧由上至下绑扎一道或多道续接段螺旋箍筋9,其施工状态详见图3和图4。
    本实施例中,对多根所述续接段补强钢筋8进行埋设时,在相邻两根所述竖向连接主筋之间的中部均埋设一根续接段补强钢筋8。实际施工是,可根据具体需要,对相邻两根所述竖向连接主筋之间所埋设续接段补强钢筋8的数量进行相应调整。所述续接段补强钢筋8的顶部埋设在所述上续接接头上且其底部埋设在所述下续接接头上。
    由于所述竖向连接钢筋一3和竖向连接钢筋二4的直径相同,本实施例中,所述续接连接钢筋7和续接段补强钢筋8的直径均与竖向连接钢筋一3的直径相同。
    本实施例中,所述续接连接钢筋7的上下端分别与竖向连接钢筋一3和竖向连接钢筋二4进行连接,且所述续接连接钢筋7与竖向连接钢筋一3和竖向连接钢筋二4均以焊接方式进行固定连接。
    实际对续接连接钢筋7进行施工时,均按照设计和规范要求连接上下两部分断柱主筋(即竖向连接钢筋一3和竖向连接钢筋二4),并对续接段进行植筋补强处理。
    步骤三、混凝土浇注成型模板安装施工:在所述续接段钢筋骨架外侧安装混凝土浇注成型模板10,所述混凝土浇注成型模板10内部所设置的成型腔为圆柱形成型腔,且所述圆柱形成型腔的直径与上部墩柱1和下部墩柱2的直径相同;所述混凝土浇注成型模板10的底部紧固套装在所述下续接接头上且其顶部紧固套装在所述上续接接头上,其施工状态详见图5。
    结合图6,所述混凝土浇注成型模板10的上部设置有多个混凝土浇注口11和多个浮浆溢出口12,且多个所述混凝土浇注口11和多个所述浮浆溢出口12均与所述圆柱形成型腔的内部相通。多个所述混凝土浇注口11的结构和尺寸均相同,多个所述混凝土浇注口11沿所述圆柱形成型腔的圆周方向进行均匀布设,且多个所述混凝土浇注口11布设在同一水平面上;多个所述浮浆溢出口12的结构和尺寸均相同,多个所述浮浆溢出口12沿所述圆柱形成型腔的圆周方向进行均匀布设,且多个所述多个所述浮浆溢出口12布设在同一水平面上。
    本实施例中,所述混凝土浇注成型模板10为圆柱形模板。
    实际施工时,所述下部墩柱2底部支撑在水平承台13上。本实施例中,结合图5,步骤三中对混凝土浇注成型模板10进行安装之前,还需在水平承台13上安装施工支架14,并在所述施工支架14的上部安装用于浇注混凝土的施工平台15,且在所述施工支架14的中下部安装用于安装混凝土浇注成型模板10的模板支撑平台16;所述模板支撑平台16搭设在下部墩柱2的上部外侧,且混凝土浇注成型模板10的底部支撑在模板支撑平台16上;所述施工平台15搭设在上部断柱1的下部外侧;所述施工支架14和施工平台15均呈水平向布设。
    本实施例中,所述施工支架14呈竖直向布设。
    如图7所示,所述混凝土浇注成型模板10的上部侧壁上开有多个分别供多个所述混凝土浇注口11安装的混凝土浇注孔19,多个所述混凝土浇注口11分别通过多个呈竖直向布设的混凝土浇注管17安装在多个所述混凝土浇注孔19上,多个所述混凝土浇注管17的结构和尺寸均相同,且多个所述混凝土浇注管17均布设在同一水平面上。
    实际加工时,多个所述浮浆溢出口12的结构和尺寸均相同;所述混凝土浇注孔19和所述浮浆溢出口12的数量相同,且相邻两个所述混凝土浇注孔19之间的中部均设置有一个所述浮浆溢出口12。
    本实施例中,所述混凝土浇注孔19和浮浆溢出口12的数量均为两个,且两个所述混凝土浇注孔19和两个所述浮浆溢出口12分别布设在一个正方形的四个顶点上。
    实际施工时,可根据具体需要,对所述混凝土浇注孔19和浮浆溢出口12的数量进行相应调整。
    本实施例中,所述混凝土浇注成型模板10根据所切割墩柱的墩柱结构尺寸和续接段高度预先进行设计和制作,所述混凝土浇注成型模板10的底部紧固套装在下部墩柱2外侧且其套装高度h3不小于30cm;所述混凝土浇注成型模板10的顶部紧固套装在上部断柱1外侧且其套装高度h4不小于10cm。所述混凝土浇注孔19和浮浆溢出口12布设在所述混凝土浇注成型模板10的上部边缘上,且混凝土浇注管17与混凝土浇注孔19之间的连接处采用法兰螺栓加垫橡胶垫进行密封连接。
    本实施例中,所述混凝土浇注成型模板10由多块模板拼装组成。
    步骤四、混凝土浇注施工:通过多个所述混凝土浇注口11同步向所述圆柱形成型腔内浇注混凝土,直至所浇注混凝土分别同步自多个所述浮浆溢出口12溢出时,混凝土浇注过程完成;且混凝土浇注过程中,通过自所述浮浆溢出口12伸入至所述圆柱形成型腔内的振捣棒,由下至上对所浇注的混凝土进行逐层振捣;待混凝土浇注过程完成后,对多个所述浮浆溢出口12同步进行封堵,其施工状态详见图5。
    本实施例中,结合图7,步骤四中对多个所述浮浆溢出口12同步进行封堵时,采用多个可拆卸插板18进行封堵;且多个所述浮浆溢出口12上均设置有多个供可拆卸插板18插装的插装口。
    实际进行混凝土浇注时,当所浇注混凝土分别同步自多个所述浮浆溢出口12溢出且各浮浆溢出口12均均匀向外溢出混凝土时,混凝土浇注过程完成。
    本实施例中,步骤四中所述振捣棒的数量为多个且其数量与所述浮浆溢出口12的数量相同,多个所述振捣棒分别自多个所述浮浆溢出口12伸入至所述圆柱形成型腔内。且通过多个所述振捣棒由下至上对所浇注混凝土进行逐层振捣时,当混凝土浇注至所述倒圆锥形混凝土凸台5时,应加强振捣。
    本实施例中,步骤四中对多个所述浮浆溢出口12同步进行封堵后,还需通过向多个所述混凝土浇注管17内均注入水或者在多个所述混凝土浇注管17内留存高度为h6的混凝土进行保压,且保压时间不少于48小时,多个所述混凝土浇注管17内所注入水的高度均为式中h为所述混凝土浇注孔19下缘至所述上续接接头的竖向高度,R为上部墩柱1的半径,倒圆锥形混凝土凸台5的底部半径r=R‑2a,d为混凝土浇注管17的内径,ρ为所浇注混凝土的密度,ρ为混凝土浇注管17内所注入水的密度。
    本实施例中,步骤四中对多个所述浮浆溢出口12同步进行封堵后,通过向多个所述混凝土浇注管17内均注入高度为h的水进行保压。
    实际施工时,也可以通过在多个所述混凝土浇注管17均留存高度为h6的混凝土进行保压。
    本实施例中,步骤四中向混凝土浇注成型模板10内所浇注的混凝土的强度等级,比所述上部墩柱1和下部墩柱2所用混凝土的强度等级高一个强度等级。
    综上,通过混凝土浇注孔19将混凝土浇注入混凝土浇注成型模板10内,振捣棒由浮浆溢出口12插入进行逐层振捣,当浇注到倒圆锥形混凝土凸台5时应加强振捣,让混凝土浮浆从溢出口充分溢出直至溢出均匀的混凝土为止;之后,拆除振捣设备,并用可拆卸插板18封闭各浮浆溢出口12;随后,在混凝土浇注管17内注入一定高度的水进行保压且注水高度为h。注水保压时间根据混凝土初凝时间具体确定,一般不少于48小时。
    步骤五、拆模:待步骤四中所浇注混凝土达到拆模条件后,对步骤三中所安装的混凝土浇注成型模板10进行拆除,并获得浇注成型的续接段混凝土结构;随后,对所述续接段混凝土结构进行养生,直至混凝土达到设计强度。
    本实施例中,待步骤四中所浇注混凝土混凝土初凝后,拆除混凝土浇注管17,并排掉混凝土浇注管17中的注水,且对局部混凝土表面进行修饰,待混凝土强度达到拆模条件后,拆除混凝土浇注成型模板10,并按照规范要求进行混凝土养生。
    以上所述,仅是本发明的较佳实施例,并非对本发明作任何限制,凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

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    一种 桥梁 断柱顶升用墩柱续接 施工 方法
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