一种装配式承台墩桩足尺模型及使用其的灌缝施工工艺 |
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| 申请号 | CN201811509115.8 | 申请日 | 2018-12-11 | 公开(公告)号 | CN109680706A | 公开(公告)日 | 2019-04-26 |
| 申请人 | 中交一公局土木工程建筑研究院有限公司; 中交一公局集团有限公司; | 发明人 | 李伟; 曾京生; 何永军; 迟广智; 周莎莉; 孙鹏云; 张蕊; 王凯椿; 李献民; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种装配式承台墩桩足尺模型及使用其的灌缝施工工艺，涉及预制装配施工 桥梁 连接接缝灌注施工的客观需求，本发明可模拟现场浇筑时灌缝材料的边界条件，属于建筑应用技术领域，本发明制作方便，细部构造对灌缝材料的边界条件进行模拟，模板缝宽调整范围满足设计图纸要求，灌缝材料使用量较少，既满足对搅拌设备参数的确定，又能对灌缝材料的施工工艺性进行检验，通过 拆模 后对试样外观的观察和材料切割后强度检测，对灌缝材料的性能可直观准确的判读，本发明中外模四面 焊接 钢 条模仿界面波纹面；内模一面焊接钢条其余三面为光面模仿界面波纹面，在进行承台墩桩接缝灌注时能够有效地提高密实性，具有广阔的应用前景。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种装配式承台墩桩足尺模型，包括预制墩桩(1)和承台(5)，所述预制墩桩(1)安装在承台(5)上，所述承台(5)为预制墩桩(1)的支撑台或扩大基础；其特征在于，还包括预留插槽(2)、灌注混凝土(4)、齿键(3)和模板，所述预留插槽(2)设置在承台(5)上，所述预制墩桩(1)通过灌注混凝土(4)灌注连接在预留插槽(2)中，所述模板包括外模(7)和内模(9)，内模(9)设置在外模(7)内部，所述齿键(3)设置在外模(7)和内模(9)之间，所述外模(7)外侧四面模仿界面波纹面(6)，所述界面波纹面(6)为装配式建筑中接缝浇筑时承台(5)与预制墩桩(1)的接触面。 |
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| 说明书全文 | 一种装配式承台墩桩足尺模型及使用其的灌缝施工工艺技术领域背景技术[0002] 在我国，桥梁上部结构的预制建造技术已经比较成熟，并且已经在大量的桥梁建设中采用，而下部结构是目前预制装配式桥梁的关键，尤其对于北京高振区，下部结构的连接形式、力学性能和抗振性能是最为关键的环节，开展预制装配式连接缝超高性能混凝土灌缝施工工艺等关键技术试验研究，为桥梁施工项目设计和现场施工工艺提供基础和依据。 [0003] 自密实混凝土是否能在仅依靠自身重力的条件下达到密实填充模板的要求，它的工作度起着至关重要的作用，而优良的工作度是其与普通混凝土最根本的不同。目前自密实混凝土自身特性以及预制装配施工桥梁连接接缝特殊结构形式仍有如下技术难点：①连接接缝宽度有限，灌注施工工艺需研究；②接缝灌浆可能存在而又不可检测的灌注不密实难题，避免质量隐患。 发明内容[0005] 本发明的目的在于提供一种装配式承台墩桩足尺模型及使用其的灌缝施工工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。 [0006] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案： [0007] 一种装配式承台墩桩足尺模型，包括预制墩桩和承台，所述预制墩桩安装在承台上，所述承台为预制墩桩的支撑台或扩大基础；还包括预留插槽、灌注混凝土、齿键和模板，所述预留插槽设置在承台上，所述预制墩桩通过灌注混凝土灌注连接在预留插槽中，所述模板包括外模和内模，内模设置在外模内部，所述齿键设置在外模和内模之间，所述外模外侧四面模仿界面波纹面，所述界面波纹面为装配式建筑中接缝浇筑时承台与预制墩桩的接触面，采用波纹面的好处是：提高浇筑的密实性。 [0008] 作为本发明进一步的方案：所述外模和内模均为方形，外模和内模的材质均为钢制材质，外模的外侧四面和内模的内侧一面均设置有钢条，内模的内侧其它三面为光面，所述钢条焊接在外模和内模上；钢条的作用是：模拟界面波纹面细部构造。 [0009] 作为本发明进一步的方案：所述外模的参数为：边长2150mm，高2400mm；所述内模的参数为：边长2000mm，高2400mm；所述钢条的参数为：宽50mm，厚7mm，钢条在外模和内模上中心间距为100m，钢条上设置有倒角；所述外模上焊接钢条的四面和内模上焊接钢条的一面做齿键。 [0010] 一种使用上述所述的装配式承台墩桩足尺模型的灌缝施工工艺，包括如下步骤： [0011] 1)搅拌器械选择：采用可移动强制式立轴搅拌机； [0013] 3)灌缝施工：灌注缝隙按照最小灌缝宽度8cm灌注进行灌缝；完成对装配式承台和预制墩桩的灌缝施工； [0014] 4)拆模：拆除模板，通过目测手段及室内检测试验对灌注混凝土密实情况进行检测。 [0016] 作为本发明进一步的方案：所述步骤2)中将胶结料搅拌成流动状态的搅拌时间为2min；加入钢纤维并搅拌使之分布均匀的搅拌时间为4min。 [0017] 作为本发明进一步的方案：所述步骤3)中灌缝施工时采取单点滑流槽浇筑方式施工，使用吊斗倾倒至滑流槽顶部，采取溜槽和下料漏斗合并施工的灌缝施工方式，禁止倾倒式作业方式。 [0018] 作为本发明进一步的方案：所述步骤3)中灌缝施工时的灌注速度为：0.05m3/min-0.1m3/min；在剪力键凹槽位置缓慢浇注，在缝浇筑面顶部0～30cm范围，采用人工配合灌注、抹平，用微型振捣棒对灌注混凝土进行表面抹平使灌缝材料充填凹槽密实，避免将空气包裹在凹槽内，利于灌注混凝土密实和流动。 [0019] 作为本发明进一步的方案：所述步骤3)中灌缝施工时的浇筑方向控制为每延米高差不大于40mm；浇筑时间控制为当搅拌盘数较多时，应在后盘料浇筑前，分次灌注，在下次浇筑前，宜对前次浇筑面进行“拉毛”处理，避免产生两盘料的结合面裂缝。 [0020] 作为本发明进一步的方案：所述步骤3)中灌缝施工时振动搅拌时间控制为1h以内，避免材料离析。 [0021] 与现有技术相比，本发明的有益效果是： [0022] 本发明制作方便，细部构造对灌缝材料的边界条件进行模拟，模板缝宽调整范围满足设计图纸要求，灌缝材料使用量较少，既满足对搅拌设备参数的确定，又能对灌缝材料的施工工艺性进行检验，通过拆模后对试样外观的观察和材料切割后强度检测，对灌缝材料的性能可直观准确的判读。 [0023] 本发明中外模四面焊接钢条模仿界面波纹面；内模一面焊接钢条其余三面为光面模仿界面波纹面，在进行承台墩桩接缝灌注时能够有效地提高密实性；本发明可方便、快捷调整缝宽，确定灌浆材料可灌性缝宽，确定可灌性缝宽参数，对模型进行外观和室内试验验证材料密实程度；本发明可减小施工难度，加快装配式桥梁施工进度；克服了套筒钢筋连接、灌浆波纹管连接有待验证的局限，减少现浇工作量，提高装配率，加快施工进度；减小施工过程中定位的难度；本发明可改善预制墩柱与基础连接处的受力性能，加强连接；减小承台的厚度，具有广阔的应用前景。附图说明 [0024] 图1为本发明中装配式承台墩桩足尺模型的结构示意图。 [0025] 图2为本发明中装配式承台墩桩足尺模型的界面波纹面的结构示意图。 [0026] 图3为本发明中装配式承台墩桩足尺模型的外模的俯视结构示意图。 [0027] 图4为本发明中装配式承台墩桩足尺模型的外模的正视结构示意图。 [0028] 图5为本发明中装配式承台墩桩足尺模型的外模的左视结构示意图。 [0029] 图6为本发明中装配式承台墩桩足尺模型的内模的俯视结构示意图。 [0030] 图7为本发明中装配式承台墩桩足尺模型的内模的正视结构示意图。 [0031] 图8为本发明中装配式承台墩桩足尺模型的内模的左视结构示意图。 [0032] 图中：1-预制墩桩、2-预留插槽、3-齿键、4-灌注混凝土、5-承台、6-界面波纹面、7-外模、8-钢条、9-内模。 具体实施方式[0033] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。 [0034] 实施例一 [0035] 请参阅图1～8，本发明实施例中，一种装配式承台墩桩足尺模型，包括预制墩桩1和承台5，所述预制墩桩1安装在承台5上，所述承台5为预制墩桩1的支撑台或扩大基础；还包括预留插槽2、灌注混凝土4、齿键3和模板，所述预留插槽2设置在承台5上，所述预制墩桩1通过灌注混凝土4灌注连接在预留插槽2中，所述模板包括外模7和内模9，内模9设置在外模7内部，所述齿键3设置在外模7和内模9之间，所述外模7外侧四面模仿界面波纹面6，所述界面波纹面6为装配式建筑中接缝浇筑时承台5与预制墩桩1的接触面，采用波纹面的好处是：提高浇筑的密实性。 [0036] 本发明实施例中，所述外模7和内模9均为方形，外模7和内模9的材质均为钢制材质，外模7的外侧四面和内模9的内侧一面均设置有钢条8，内模9的内侧其它三面为光面，所述钢条8焊接在外模7和内模9上；钢条8的作用是：模拟界面波纹面6细部构造。 [0037] 本发明实施例中，所述外模7的参数为：边长2150mm，高2400mm；所述内模9的参数为：边长2000mm，高2400mm；所述钢条8的参数为：宽50mm，厚7mm，钢条8在外模7和内模9上中心间距为100m，钢条8上设置有倒角；所述外模7上焊接钢条8的四面和内模9上焊接钢条8的一面做齿键3。 [0038] 实施例二 [0039] 本发明实施例中，提供一种使用装配式承台墩桩足尺模型的灌缝施工工艺，所述的装配式承台墩桩足尺模型的结构与实施例一所述的相同，所述的灌缝施工工艺包括如下步骤： [0040] 1)搅拌器械选择：采用可移动强制式立轴搅拌机； [0041] 2)原料搅拌：将灌注混凝土4的胶结材料放至步骤1)中选用的可移动强制式立轴搅拌机中，先将胶结料搅拌成流动状态，再加入钢纤维并搅拌使之分布均匀；灌注混凝土4搅拌均匀并呈流动状态即可； [0042] 3)灌缝施工：灌注缝隙按照最小灌缝宽度8cm灌注进行灌缝；完成对装配式承台5和预制墩桩1的灌缝施工； [0043] 4)拆模：拆除模板，通过目测手段及室内检测试验对灌注混凝土4密实情况进行检测。 [0044] 本发明实施例中，所述步骤1)中采用的可移动强制式立轴搅拌机的搅拌参数为：搅拌体积0.3～0.6m3，振动频率5.5kw。 [0045] 本发明实施例中，所述步骤2)中将胶结料搅拌成流动状态的搅拌时间为2min；加入钢纤维并搅拌使之分布均匀的搅拌时间为4min。 [0046] 本发明实施例中，所述步骤3)中灌缝施工时采取单点滑流槽浇筑方式施工，使用吊斗倾倒至滑流槽顶部，溜槽和下料漏斗合并施工的灌缝施工方式，禁止倾倒式作业方式。 [0047] 本发明实施例中，所述步骤3)中灌缝施工时的灌注速度为：0.05m3/min-0.1m3/min；在剪力键凹槽位置缓慢浇注，在缝浇筑面顶部0～30cm范围，采用人工配合灌注、抹平，用微型振捣棒对灌注混凝土4进行表面抹平使灌缝材料充填凹槽密实，避免将空气包裹在凹槽内，利于灌注混凝土4密实和流动。 [0048] 本发明实施例中，所述步骤3)中灌缝施工时的浇筑方向控制为每延米高差不大于40mm；浇筑时间控制为当搅拌盘数较多时，应在后盘料浇筑前，分次灌注，在下次浇筑前，宜对前次浇筑面进行“拉毛”处理，避免产生两盘料的结合面裂缝。 [0049] 本发明实施例中，所述步骤3)中灌缝施工时振动搅拌时间控制为1h以内，避免材料离析。 [0050] 本发明中外模四面焊接钢条模仿界面波纹面；内模一面焊接钢条其余三面为光面模仿界面波纹面，在进行承台墩桩接缝灌注时能够有效地提高密实性；本发明可方便、快捷调整缝宽，确定灌浆材料可灌性缝宽，确定可灌性缝宽参数，对模型进行外观和室内试验验证材料密实程度；本发明可减小施工难度，加快装配式桥梁施工进度；克服了套筒钢筋连接、灌浆波纹管连接有待验证的局限，减少现浇工作量，提高装配率，加快施工进度；减小施工过程中定位的难度；本发明可改善预制墩柱与基础连接处的受力性能，加强连接；减小承台的厚度，具有广阔的应用前景。 [0051] 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。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。 [0052] 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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