預制裝配橋梁蓋梁定位裝置及預制裝配橋梁蓋梁施工方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種預制裝配橋梁蓋梁施工領域，具體是指預制裝配橋梁蓋梁定位裝 置及預制裝配橋梁蓋梁施工方法。
【背景技術】
[0002] 橋梁工程的預制裝配式施工是當前正在研究的一個課題，特別是橋梁下部結構更 迫切需要有大的突破。現(xiàn)有橋梁立柱及蓋梁的建造仍主要以人工綁扎鋼筋、現(xiàn)場澆筑混凝 土為主，這種施工模式存在以下缺陷：需搭設大量支架和模板，安全風險大;現(xiàn)場作業(yè)需大 量勞動力;施工效率低，施工周期長;對既有道路交通影響大，社會影響面大;粉塵、泥漿、噪 聲、燈光等環(huán)境因素干擾大，文明施工難以滿足社會公眾要求;粗放型的施工模式導致行業(yè) 整體能耗高，浪費嚴重。因此，工廠化預制、現(xiàn)場快速裝配是解決以上問題的有效措施，這就 要求預制構件和現(xiàn)場裝配達到比較高的精度，才能順利施工和確保工程質量。

【發(fā)明內容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服現(xiàn)有技術的缺陷而提供一種構造簡單、操作 方便、經濟合理、裝配精度高的預制裝配橋梁蓋梁定位裝置及預制裝配橋梁蓋梁施工方法。 [0004 ]本發(fā)明的技術問題通過以下技術方案實現(xiàn)： 一種預制裝配橋梁蓋梁定位裝置，包括粧基、澆筑在粧基上的多個立柱和用于每個立 柱澆筑成型的立柱模板，所述的每個立柱內均設有多根預埋的錨固鋼筋，每根錨固鋼筋的 頂端均伸出立柱頂部外露，所述的每個立柱頂部均設有支承槽鋼，該支承槽鋼與每個立柱 上的立柱模板頂部連接固定，在支承槽鋼上設有跨越多個立柱安裝的桁架，該桁架內正對 每個立柱位置均設有上定位格柵和下定位格柵;所述的每根錨固鋼筋頂端均伸入桁架內， 并與所述桁架內的上定位格柵和下定位格柵作連接定位。
[0005] 所述的桁架是由鋼質工字鋼和槽鋼焊接而成的矩形狀框架結構，所述的上定位格 柵固定安裝在正對每個立柱位置的桁架上部，下定位格柵固定安裝在正對每個立柱位置的 桁架下部。
[0006] 所述的上定位柵格內設有多顆分別連接定位多根錨固鋼筋的上定位螺栓，下定位 柵格內設有多顆分別連接定位多根錨固鋼筋的下定位螺栓。
[0007] 所述的立柱模板頂部設有連接固定支承槽鋼的立柱牛腿。
[0008] 所述的多根錨固鋼筋是以立柱中心為圓心并圓周均布預埋在立柱內，每根錨固鋼 筋伸出立柱頂部外露的頂端均設有錨固螺栓和墊片。
[0009] -種預制裝配橋梁蓋梁施工方法，其特征在于該施工方法包括如下步驟： 步驟一、制作、組裝預制裝配橋梁蓋梁定位裝置 ① 根據(jù)粧基、立柱和蓋梁的設計圖紙設計預制裝配橋梁蓋梁定位裝置結構圖紙； ② 制作預制裝配橋梁蓋梁定位裝置部件，包括桁架、上定位格柵、下定位格柵，并質量 檢測合格； ③預制裝配橋梁蓋梁定位裝置部件運至施工現(xiàn)場組裝，桁架上部通過上固定螺栓安裝 上定位格柵，在上定位格柵內設置多顆上定位螺栓，桁架下部通過下固定螺栓安裝下定位 格柵，在下定位格柵內設置多顆下定位螺栓，上定位格柵、下定位格柵、上定位螺栓、下定位 螺栓在桁架上的安裝位置準確，并檢測組裝質量合格； 步驟二、錨固鋼筋定位和澆筑立柱混凝土 ① 澆筑粧基成型，清理粧基頂部混凝土，整理外露在粧基頂部的粧基鋼筋，粧位檢驗合 格； ② 用于立柱澆筑的立柱鋼筋與粧基鋼筋連接，預埋錨固鋼筋，粧基頂安裝立柱模板； ③ 在立柱模板頂部安裝立柱牛腿并吊入支承槽鋼，該支承槽鋼通過槽鋼螺栓固定在立 柱牛腿上； ④ 吊入整個預制裝配橋梁蓋梁定位裝置，安放在支承槽鋼上，并由桁架螺栓固定牢固； ⑤ 用上定位格柵的上定位螺栓、下定位格柵的下定位螺栓調節(jié)固定每個立柱上的每根 錨固鋼筋位置，要求位置準確，誤差在規(guī)定范圍之內； ⑥ 使用栗車栗送水泥混凝土澆筑立柱，并及時進行混凝土養(yǎng)生； 步驟三、撤除整個預制裝配橋梁蓋梁定位裝置 ① 混凝土養(yǎng)生1天后，松開桁架螺栓，吊出整個預制裝配橋梁蓋梁定位裝置，妥善堆放 以備下次使用； ② 松開槽鋼螺栓，吊出支承槽鋼，妥善堆放以備下次使用； ③ 拆除立柱模板，吊出立柱模板，妥善堆放以備下次使用； ④ 混凝土共養(yǎng)生一周，待混凝土強度達到設計強度的70%以上進行下步施工； 步驟四、吊入預制蓋梁 ① 鑿毛多根立柱頂面混凝土，并清洗干凈； ② 每根立柱頂面沿橋梁橫向放置兩塊橡膠墊塊，該兩塊橡膠墊塊的放置位置為多個立 柱中心連線對稱并靠近錨固鋼筋的內側，橡膠墊塊與立柱頂面用環(huán)氧樹脂粘結牢固； ③ 起吊工廠預制經檢驗合格的蓋梁，在蓋梁上預設多個與錨固鋼筋位置、數(shù)量均相對 應的蓋梁壓漿孔道，將每個蓋梁壓漿孔道對準對應的每根錨固鋼筋緩慢放下，直至蓋梁穩(wěn) 妥放置在兩塊橡膠墊塊上而每根錨固鋼筋均穿入蓋梁壓漿孔道內、并使每根錨固鋼筋的頂 端均外露為止； 步驟五、壓漿 ① 立柱上部與蓋梁底面之間安裝壓漿模板，將外形呈筒形、豎直剖面呈"7"字形的密封 橡膠條裝入壓漿模板內，"7"字形密封橡膠條頂面緊貼蓋梁底面，再通過壓漿模板外側的抱 箍抱緊壓漿模板于立柱上部，壓漿模板上需預留壓漿嘴； ② 用壓漿栗接通壓漿嘴向壓漿模板內壓入高壓空氣，檢查壓漿模板周圍是否漏氣，同 時檢查蓋梁壓漿孔道是否順利通氣，如有漏氣需通過壓漿模板外側的抱箍重新調整壓漿模 板和密封橡膠條的位置，高壓空氣壓入持續(xù)時間3~5分鐘，以清除立柱頂和蓋梁壓漿孔道 內的雜物； ③ 拌制鋼筋連接用套筒灌漿料即錨固砂漿，并倒入壓漿栗儲漿桶，稠度符合標準； ④ 啟動壓漿栗壓送錨固砂漿，壓漿壓力0.2~0.5MPa，壓漿壓力由小到大，直至漿液從 蓋梁壓漿孔道頂部冒出，蓋梁壓漿孔道與錨固鋼筋之間的空隙充滿錨固砂漿為止； ⑤ 壓漿結束后拆去壓漿栗，抹去錨固鋼筋頂部多余的錨固砂漿，錨固鋼筋頂端的螺紋 也需清理干凈，再依次完成其它多根立柱與蓋梁的錨固砂漿壓漿； ⑥ 待錨固砂漿凝固一天后拆除壓漿模板，養(yǎng)生一周，待強度達到設計強度的70%以上進 行下步施工； 步驟六、旋緊錨固鋼筋螺栓 ① 整平錨固鋼筋與蓋梁壓漿孔道、蓋梁接觸處表面的凝固錨固砂漿和蓋梁混凝土； ② 將錨固螺栓和墊片裝入錨固鋼筋頂端并旋緊，使用測力器控制錨固螺栓的旋緊扭 矩； 步驟七、饒筑墊石混凝土 ① 鑿毛蓋梁頂面混凝土，并清洗干凈； ② 蓋梁上部支立墊石混凝土模板； ③ 使用栗車栗送混凝土澆筑墊石混凝土，待墊石混凝土凝固一天后拆除墊石混凝土模 板，養(yǎng)生一周，墊石混凝土強度達到設計強度的70%以上進行下步施工； 步驟八、壓漿效果質量檢測 使用超聲波檢測儀或雷達檢測錨固砂漿的壓漿效果，要求錨固砂漿壓漿密實無空洞。 [0010]所述的錨固鋼筋由錨固砂漿粘結，錨固鋼筋在錨固螺栓張緊力的作用下，粘結剪 應力與蓋梁壓漿孔道孔壁之間的相對位移成正比，并符合如下計算公式：
式中 rm 一一JC截面處錨固砂漿粘結作用下錨固鋼筋表面的粘結力，即錨固砂漿的剪切 應力，JWPfl , ^(χ) 一一尤截面處錨固鋼筋與蓋梁壓漿孔道孔壁之間的相對位移，ifi ;
其中I1為錨固砂漿的剪切剛度，Α?Ρα; I2為蓋梁混凝土的剪 切剛度 ^ 一一JC截面處錨固鋼筋的拉應變； D一一錨固鋼筋直徑，儀； B 一一錨固鋼筋與蓋梁壓漿孔道之間的空隙寬度，一般為G 5乃，wr; I一一錨固鋼筋錨固段長度，?Η:; 所述的錨固鋼筋在尤截面處的拉力為，并由如下公式計算： 公式二
式中 Φ)一一X截面處錨固砂漿粘結作用下錨固鋼筋表面的粘結力，即錨固砂漿的剪切 應力，JWPfl ; / 一一錨固鋼筋錨固段長度，; D一一錨固鋼筋直徑，_ ; 公式三
式中 --太截面處錨固鋼筋的拉應變； --X截面處錨固鋼筋的拉力，Affl"; D--錨固鋼筋直徑; E--錨固鋼筋的彈性模量，_MRa_; 公式四 聯(lián)立公式一~公式三求解，得
式中 一一 JC截面處錨固砂漿粘結作用下錨固鋼筋表面的粘結力，即錨固砂漿的剪切應 Λ. MPa ； €；一一積分常數(shù)，錨固鋼筋上錨固剪應力的分布為負指數(shù)函數(shù)；
其中&為錨固砂漿的剪切剛度，;疋2為蓋梁混凝土的 剪切剛度，私1?! ; E 一一錨固鋼筋的彈性模量，MPa; D 一一錨固鋼筋直徑，_ ; 在公式四中， 當X = O，= C 錨固砂漿的容許粘結強度即錨固砂漿的容許剪切強度， MPa ； 當：
為錨固砂漿的剪切剛度/MPa; 一般：
時，
即當錨固 鋼筋的長度與直徑的比值4 =15時，錨固砂漿粘結力很小，可以忽略不計； D 公式五 由公式二和公式四，求得錨固螺栓處即j： = 〇處的錨固鋼筋的錨固力最大，為
式中 ^(〇) 一一錨固螺栓處即X =:〇處的錨固鋼筋的錨固力，胃； Φ) 一一尤截面處錨固砂漿粘結作用下錨固鋼筋表面的粘結力，即錨固砂漿的剪切 應力，_JiPkI;
其中X1為錨固砂漿的剪切剛度;:巧為蓋梁混凝土的 剪切剛度，Wa; E 一一錨固鋼筋的彈性模量，MPfl ; D--錨固鋼筋直徑，; I一一錨固鋼筋錨固段長度，·^ ; mi 一一錨固鋼筋的容許拉力，^; C一一積分常數(shù)，錨固鋼筋上錨固剪應力的分布為負指數(shù)函數(shù)； 在公式五中，當

式中 一一錨固螺栓處即X=〇處的錨固鋼筋的錨固力Mv; m 一一錨固鋼筋的容許拉力;
.其中JT1為錨固砂漿的剪切剛度，編fl;晷為蓋梁混凝土的 剪切剛度，私1?! ; E 一一錨固鋼筋的彈性模量，jMSPb; U -錯固鋼筋直徑，; 公式六