一种装配式墩柱钢筋部品施工方法 |
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申请号 | CN202410230077.1 | 申请日 | 2024-02-29 | 公开(公告)号 | CN117988233A | 公开(公告)日 | 2024-05-07 |
申请人 | 中交第二航务工程局有限公司; | 发明人 | 严双桥; 吴中正; 程茂林; 董奇峰; 余昌文; 陈斌; 刘航; 余万庆; 李冬冬; | ||||
摘要 | 本 发明 提供一种装配式墩柱 钢 筋部品施工方法,该方法包括:S1、 钢筋 单元件加工;S2、施工平台搭建;S3、钢筋部品拼装。适用普通直 螺纹 连接的墩柱钢筋部品施工方法,在墩下施工平台进行钢筋部品立式无匹配制作,然后整体吊装,采用普通直螺纹套筒连接,通过装配化施工在不增加额外成本的情况下既能降低人工劳动强度,提高整体施工效率,缩短施工周期,又能减少因高空作业条件差造成人工作业对墩柱钢筋施工 质量 的影响,保证钢筋施工质量。 | ||||||
权利要求 | 1.一种装配式墩柱钢筋部品施工方法,其特征是:该方法包括: |
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说明书全文 | 一种装配式墩柱钢筋部品施工方法技术领域背景技术[0002] 混凝土墩柱是桥梁的重要组成结构,目前墩柱的钢筋施工最常用的方法是先在钢筋加工厂进行单元件加工,然后将单元件运输到施工现场,主要由工人进行逐根绑扎作业,在墩上进行高空作业,工人劳动强度大,钢筋绑扎质量相对难以控制,上述方法属于劳动密集型高空作业,施工安全风险大,劳动强度大且施工效率低下。 [0003] 现有在塔柱方面采用钢筋部品施工工艺,采用后场钢筋网片制作,塔下施工平台组拼成钢筋部品,整体吊装上塔进行节段安装,施工效率较高,质量有保证,但是部品之间的主筋连接采用的是锥套连接,单个锥套成本是普通直螺纹套筒十余倍,由于墩柱数量多,造成生产成本大幅增加。还有采用卧式匹配制作工艺,但匹配法制作的墩柱钢筋部品在匹配时操作繁琐,且无法形成真正的有效匹配,导致部品在安装时,匹配过的主筋接头也难以安装,无法保证钢筋施工质量,故而提出一种装配式墩柱钢筋部品施工方法解决上述问题。 发明内容[0004] 本发明的主要目的在于提供一种装配式墩柱钢筋部品施工方法,既能满足钢筋施工质量、提高钢筋施工效率、降低高空作业风险,同时不用增加额外的生产成本。 [0005] 为解决上述技术问题,本发明所采用的技术方案是:一种装配式墩柱钢筋部品施工方法,该方法包括:S1、钢筋单元件加工,利用数控成型设备对钢筋部品的箍筋和拉钩筋进行加工,并对主筋的两端进行套丝,同时在主筋的一端安装直螺纹套筒; S2、施工平台搭建,调平品部拼装区并拼装操作平台,在操作平台拼装前进行放样并做永久标记,操作平台拼装完成后根据放样标记,测量出主筋定位工装的定位,并进行安装固定,最后根据放样标记,将劲性骨架安装至操作平台中; S3、钢筋部品拼装,通过主筋定位工装对主筋的下端进行定位,并将主筋安装有直螺纹套筒的一端悬挂至劲性骨架上,主筋安装完成后,对箍筋和拉钩筋逐一进行定位安装,最后将箍筋与劲性骨架相固接,同时将主筋的下端通过扎丝绑扎至箍筋上; 通过上述步骤完成钢筋部品的制作。 [0006] 优选方案中,箍筋由四个L形钢筋单元组成,在步骤S2中拼装时,将四个L形钢筋单元围绕劲性骨架形成箍筋框体,并对四个L形钢筋单元之间的端部通过焊接或搭接的方式进行连接。 [0007] 优选方案中,主筋定位工装包括底板,底板的顶部交错设置有多个高定位圆柱和低定位圆柱,高定位圆柱与低定位圆柱的顶端均设置有定位圆孔,在步骤S3中进行主筋下端定位时,将主筋插入相对应的高定位圆柱或低定位圆柱的定位圆孔中即可;优选方案中,劲性骨架包括框架式骨架结构,框架式骨架结构的顶端设置有上下两层相交错的主筋定位支撑结构,框架式骨架结构上设置有多个箍筋和拉钩筋限位机构,框架式骨架结构的外部还设置有若干个箍筋梳齿杆,其中,两层主筋定位支撑结构分别与高定位圆柱和低定位圆柱相对应,主筋定位支撑结构由两个对称设置的夹持块组成,两个夹持块之间的间距大于主筋的直径,并小于直螺纹套筒的直径。 [0008] 优选方案中,箍筋和拉钩筋限位机构包括纵向设置在框架式骨架结构上的多个延伸杆,以及分别设置在延伸杆两端的箍筋限位板和拉钩筋限位板;箍筋梳齿杆包括立杆和等距设置在立杆侧面的多个限位齿; 箍筋梳齿杆可拆卸的安装在框架式骨架结构侧面,其中,立杆上设置有多个L形槽,框架式骨架结构上设置有可贯穿L形槽的多个销轴,销轴与L形槽一一对应。 [0009] 优选方案中,步骤S3中钢筋部品的具体拼装方法包括:S31、主筋定位安装,将主筋的下端插入相对应的高定位圆柱或低定位圆柱的定位圆孔中,并将上端放入相对应的主筋定位支撑结构中,利用直螺纹套筒将主筋悬挂至框架式骨架结构上; S32、箍筋和拉钩筋定位安装,主筋拼装完毕后,将箍筋梳齿杆安装至框架式骨架结构的外侧,具体为将箍筋梳齿杆的销轴插入L形槽的横向缺口中即可,然后将箍筋逐一搁置在箍筋梳齿杆相对应的限位齿上,同时将其贴紧箍筋限位板,然而将拉钩筋安装设计要求并紧贴拉钩筋限位板逐一安装; S33、绑扎固定,拆除箍筋梳齿杆,将箍筋梳齿杆采用工具敲击使其移动,当销轴进入箍筋梳齿杆的L形槽竖直的缺口内时,梳齿杆即脱离箍筋,从而将其取出,将箍筋与框架式骨架结构通过点焊或绑扎的方式连接,同时将主筋的下端通过扎丝绑扎至箍筋上。 [0010] 优选方案中,销轴包括前端呈开口状的外套轴体,外套轴体的末端外壁上设置有多个伸缩腔,伸缩腔的截面呈凸字形,伸缩腔中可伸缩的设置有抵触块,抵触块位于外套轴体中的一端呈斜坡状,另一端的两侧设置有与伸缩腔相适配的限位块,外套轴体的开口端插接有抵触轴体,抵触轴体的前端为与抵触块底部斜坡相适配的斗状,末端设置有轴头;外套轴体的内壁面上设置有两个滑槽,抵触轴体的外壁面上设置有两个分别与两个滑槽滑动连接的滑块。 [0011] 销轴的具体使用方法包括:当箍筋梳齿杆安装好后,使用外力抵触轴头,利用抵触轴体斗状端头的前进,抵触每个抵触块,从而使抵触块延伸出外套轴体的外表面,扩大了销轴的外径,并与L形槽的内壁相接触,从而起到了加固的作用,避免在使用时,出现不必要的滑动,导致箍筋梳齿杆的位移,在需要拆除箍筋梳齿杆时,利用外力拔出轴头,解除抵触轴体与每个抵触块之间的联系,然后拆除箍筋梳齿杆即可。 [0012] 优选方案中,该方法还包括:S4、钢筋品部吊装,起重设备利用吊具将完成制作的钢筋品部吊装至墩顶,并通过测量定位将上下两个钢筋品部的对接,并通过焊接或者螺栓的方式将两个钢筋品部的劲性骨架相连接,然后解除主筋与箍筋之间的扎丝,最后将下方钢筋品部主筋上的直螺纹套筒与上方钢筋品部相对应的主筋相连接; S5、最后在筑礅机的操作平台上进行两各钢筋部品连接区水平箍筋和拉钩筋安装,至此单节段钢筋部品安装完成,进行后续模板、混凝土施工; S6、重复步骤S3‑S5,直至所有钢筋品部拼装完成。 [0013] 优选方案中,吊具包括横梁主体,横梁主体的顶部对称设置有两个横移组件,横移组件上设置有多个移动吊装机构,移动吊装机构的底部设置有一组移动吊装绳,横梁主体的中部还对称设置有两组固定吊装绳,横梁主体的底部设置有电控箱。 [0014] 优选方案中,横移组件包括两个对称设置在横梁主体上的挡板,两个挡板之间设置有一个螺杆和两个限位滑杆;移动吊装机构包括移动块体,移动块体上设置有两个与限位滑杆相对应的穿孔,两个滑杆分别贯穿两个穿孔,移动块体上贯穿设置轴承,轴承中可转动的贯穿设置有内螺纹轴,内螺纹轴螺纹套装在螺杆的外部,内螺纹轴一端的外壁面上设置有从动齿轮,移动块体的顶部设置有驱动电机,驱动电机的输出轴上设置有与从动齿轮相啮合的传动齿轮,移动块体靠近从动齿轮的一侧还设置有止锁组件,止锁组件可与从动齿轮相啮合,移动块体的两侧还设置有激光测距装置; 止锁组件包括设置在移动块体侧面的L形底座,L形底座的正面设置有连接轴,连接轴的外部可转动的设置有旋转杆,旋转杆底端靠近从动齿轮的一侧设置有与其相适配的止锁块,另一侧设置有配重块,旋转杆的顶端设置有磁吸块,L形底座的侧面设置有与磁吸块相适配的电磁铁。 [0015] 本发明提供了一种装配式墩柱钢筋部品施工方法,适用普通直螺纹连接的墩柱钢筋部品施工方法,在墩下施工平台进行钢筋部品立式无匹配制作,然后整体吊装,采用普通直螺纹套筒连接,通过装配化施工在不增加额外成本的情况下既能降低人工劳动强度,提高整体施工效率,缩短施工周期,又能减少因高空作业条件差造成人工作业对墩柱钢筋施工质量的影响,保证钢筋施工质量。附图说明 [0016] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明:图1是本发明钢筋品部结构立面图; 图2是本发明钢筋品部结构俯视图; 图3是本发明施工平台搭建结构图; 图4是本发明主筋拼装结构图; 图5是本发明箍筋和拉钩筋拼装结构俯视图; 图6是本发明箍筋和拉钩筋拼装结构立面图; 图7是本发明主筋与主筋定位工装连接结构图; 图8是本发明主筋定位工装结构图; 图9是本发明箍筋结构图; 图10是本发明劲性骨架结构立面图; 图11是本发明劲性骨架结构俯视图; 图12是本发明主筋定位支撑结构结构图; 图13是本发明箍筋和拉钩筋限位机构结构图; 图14是本发明箍筋梳齿杆结构图; 图15是本发明图14中A结构放大图; 图16是本发明销轴抵触状态结构剖视图; 图17是本发明销轴解锁状态结构剖视图; 图18是本发明钢筋品部吊装结构图; 图19是本发明钢筋品部对接结构图; 图20是本发明吊具结构图; 图21是本发明横移组件结构图; 图22是本发明横移组件结构正视图; 图23是本发明止锁组件结构示意图; 图中:劲性骨架1;框架式骨架结构11;主筋定位支撑结构12;箍筋和拉钩筋限位机构13;延伸杆131;箍筋限位板132;拉钩筋限位板133;箍筋梳齿杆14;立杆141;限位齿142;L形槽143;销轴144;外套轴体1441;伸缩腔1442;抵触块1443;限位块1444;抵触轴体1445;轴头1446;滑槽1447;滑块1448;操作平台2;主筋3;箍筋4;L形钢筋单元401;拉钩筋5;吊具6; 横梁主体61;横移组件62;挡板621;螺杆622;限位滑杆623;移动吊装机构63;移动吊装绳 64;固定吊装绳65;电控箱66;移动块体631;穿孔632;轴承633;内螺纹轴634;驱动电机635; 传动齿轮636;止锁组件637;L形底座6371;连接轴6372;旋转杆6373;止锁块6374;磁吸块 6375;配重块6376;电磁铁6377;激光测距装置638;从动齿轮639;主筋定位工装7;底板701; 低定位圆柱702;高定位圆柱703;定位圆孔704。 具体实施方式[0017] 实施例1如图1‑15、18‑19所示,一种装配式墩柱钢筋部品施工方法,该方法包括: S1、钢筋单元件加工,利用数控成型设备对钢筋部品的箍筋4和拉钩筋5进行加工,并对主筋3的两端进行套丝,同时在主筋3的一端安装直螺纹套筒301; S2、施工平台搭建,调平品部拼装区并拼装操作平台2,操作平台2为装配式多层组合结构,且均可以任意移动,从而可根据钢筋部品结构进行组合,在本实施例中,操作平台2由外层操作平台和内层操作平台组成,便于施工人员在操作平台2上完成钢筋品部的拼装,在操作平台2拼装前进行放样并做永久标记,便于后期的定位,操作平台2拼装完成后根据放样标记,测量出主筋定位工装7的定位,并进行安装固定,最后根据放样标记,将劲性骨架 1安装至操作平台2中,在本实施例中,劲性骨架1与主筋定位工装7均位于外层操作平台和内层操作平台之间,且劲性骨架1架设在主筋定位工装7的上方; S3、钢筋部品拼装,通过主筋定位工装7对主筋3的下端进行定位,并将主筋3安装有直螺纹套筒301的一端悬挂至劲性骨架1上,通过将主筋3悬挂在劲性骨架1上,使其具有一定的自由度,便于在上下钢筋部品对接时,完成直螺纹套筒301的对准和连接,主筋3安装完成后,对箍筋4和拉钩筋5逐一进行定位安装,最后将箍筋4与劲性骨架1相固接,同时将主筋3的下端通过扎丝绑扎至箍筋4上,起到临时固定的效果,使钢筋部品在吊装时主筋3不会偏移原来位置; 通过上述步骤完成钢筋部品的制作; S4、钢筋品部吊装,起重设备利用吊具6将完成制作的钢筋品部吊装至墩顶,并通过测量定位将上下两个钢筋品部的对接,并通过焊接或者螺栓的方式将两个钢筋品部的劲性骨架1相连接,然后解除主筋3与箍筋4之间的扎丝,最后将下方钢筋品部主筋3上的直螺纹套筒301与上方钢筋品部相对应的主筋3相连接; S5、最后在筑礅机的操作平台上进行两各钢筋部品连接区水平箍筋和拉钩筋安装,至此单节段钢筋部品安装完成,进行后续模板、混凝土施工; S6、重复步骤S3‑S5,直至所有钢筋品部拼装完成。 [0018] 需要说明的是,在进行钢筋单元件加工之前,需根据墩柱整体特点及施工工艺,进行钢筋部品节段划分,如图1‑2所示,根据原材料长度和混凝土施工工艺,钢筋部品一般可以4.5m、6m等高度为一节段进行划分,然后对每个节段钢筋部品的钢筋进行拆解,分别拆解为主筋3、箍筋4、拉钩筋5。 [0020] 优选方案中,箍筋4由四个L形钢筋单元401组成,在步骤S2中拼装时,将四个L形钢筋单元401围绕劲性骨架1形成箍筋框体,并对四个L形钢筋单元401之间的端部通过焊接或搭接的方式进行连接,便于大型箍筋4的快速安装。 [0021] 优选方案中,主筋定位工装7包括底板701,底板701的顶部交错设置有多个高定位圆柱703和低定位圆柱702,高定位圆柱703与低定位圆柱702的顶端均设置有定位圆孔704,在步骤S3中进行主筋3下端定位时,将主筋3插入相对应的高定位圆柱703或低定位圆柱702的定位圆孔704中即可。 [0022] 优选方案中,劲性骨架1包括框架式骨架结构11,框架式骨架结构11的顶端设置有上下两层相交错的主筋定位支撑结构12,用于将主筋3的顶端悬挂在主筋定位支撑结构12上,起到主筋3水平方向的限位,同时竖直方向不会掉落的效果,同时在钢筋部品进行现场装配式,主筋具有一定的自由度,便于连接,不存在主筋对接不上等质量问题,框架式骨架结构11上设置有多个箍筋和拉钩筋限位机构13,用于箍筋4和拉钩筋5安装时的水平面限位,框架式骨架结构11的外部还设置有若干个箍筋梳齿杆14,用于对箍筋4竖直方向的定位,本实施例中箍筋梳齿杆14的数量为两个,分别位于框架式骨架结构11的两侧,其中,两层主筋定位支撑结构12分别与高定位圆柱703和低定位圆柱702相对应,主筋定位支撑结构12由两个对称设置的夹持块121组成,两个夹持块121之间的间距大于主筋3的直径,并小于直螺纹套筒301的直径,从而便于主筋3通过其顶端预先安装好的直螺纹套筒悬301挂在两个夹持块121之间,主筋上端悬挂在框架式骨架结构11上端可自由活动,由于主筋只是通过竖向约束临时固定,在钢筋部品吊装对接时,不存在主筋对接不上等质量问题。 [0023] 需要说明的是,两层高低主筋定位支撑结构12可满足上下钢筋品部对接是钢筋连接呈错开断面的要求,在本实施例中,每层主筋定位支撑结构12均分布在框架式骨架结构11的内外两侧,主筋定位工装7与主筋定位支撑结构12相对应。 [0024] 优选方案中,箍筋和拉钩筋限位机构13包括纵向设置在框架式骨架结构11上的多个延伸杆131,以及分别设置在延伸杆131两端的箍筋限位板132和拉钩筋限位板133,其中,箍筋限位板132和拉钩筋限位板133均为长条形角钢;箍筋梳齿杆14包括立杆141和等距设置在立杆141侧面的多个限位齿142,限位齿 142的数量和间距与箍筋4的数量和间距要求相对应,通过将箍筋4搁置在每个限位齿142上实现竖直方向的定位; 箍筋梳齿杆14可拆卸的安装在框架式骨架结构11侧面,可实现箍筋梳齿杆14的反复使用,其中,立杆141上设置有多个L形槽143,框架式骨架结构11上设置有可贯穿L形槽 143的多个销轴144,销轴144与L形槽143一一对应,本实施例中,销轴144与L形槽143的数量均三个,。 [0025] 优选方案中,步骤S3中钢筋部品的具体拼装方法包括:S31、主筋3定位安装,将主筋3的下端插入相对应的高定位圆柱703或低定位圆柱 702的定位圆孔704中,并将上端放入相对应的主筋定位支撑结构12中,利用直螺纹套筒301将主筋3悬挂至框架式骨架结构11上; S32、箍筋4和拉钩筋5定位安装,主筋3拼装完毕后,将箍筋梳齿杆14安装至框架式骨架结构11的外侧,具体为将箍筋梳齿杆14的销轴144插入L形槽143的横向缺口中即可,然后将箍筋4逐一搁置在箍筋梳齿杆14相对应的限位齿142上,同时将其贴紧箍筋限位板132,然而将拉钩筋5安装设计要求并紧贴拉钩筋限位板133逐一安装; S33、绑扎固定,拆除箍筋梳齿杆14,将箍筋梳齿杆14采用工具敲击使其移动,当销轴144进入箍筋梳齿杆14的L形槽143竖直的缺口内时,梳齿杆14即脱离箍筋,从而将其取出,将箍筋4与框架式骨架结构11通过点焊或绑扎的方式连接,同时将主筋3的下端通过扎丝绑扎至箍筋4上。 [0026] 实施例2结合实施例1进一步说明,如图16‑17所示结构,为了提高箍筋梳齿杆14与劲性骨架1连接的稳定性,,销轴144包括前端呈开口状的外套轴体1441,外套轴体1441的末端外壁上设置有多个伸缩腔1442,本实施例中,伸缩腔1442的数量为三个,伸缩腔1442的截面呈凸字形,伸缩腔1442中可伸缩的设置有抵触块1443,抵触块1443位于外套轴体1441中的一端呈斜坡状,三个抵触块1443之间的斜坡形成斗状,另一端的两侧设置有与伸缩腔1442相适配的限位块1444,便于抵触块1443回落时,限位块1444落入伸缩腔1442上,起到限位的作用,外套轴体1441的开口端插接有抵触轴体1445,抵触轴体1445的前端为与抵触块1443底部斜坡相适配的斗状,末端设置有轴头1446; 销轴144的具体使用方法包括:当箍筋梳齿杆14安装好后,使用外力抵触轴头 1446,利用抵触轴体1445斗状端头的前进,抵触每个抵触块1443,从而使抵触块1443延伸出外套轴体1441的外表面,扩大了销轴144的外径,并与L形槽143的内壁相接触,从而起到了加固的作用,避免在使用时,出现不必要的滑动,导致箍筋梳齿杆14的位移,在需要拆除箍筋梳齿杆14时,利用外力拔出轴头1446,解除抵触轴体1445与每个抵触块1443之间的联系,然后拆除箍筋梳齿杆14即可。 [0027] 优选方案中,外套轴体1441的内壁面上设置有两个滑槽1447,抵触轴体1445的外壁面上设置有两个分别与两个滑槽1447滑动连接的滑块1448,进而限制抵触轴体1445的滑动范围,避免其出现脱落的情况。 [0028] 实施例3结合实施例1和2进一步说明,如图20‑23所示结构,吊具6包括横梁主体61,横梁主体61的顶部对称设置有两个横移组件62,横移组件62上设置有多个移动吊装机构63,本实施例中,每个横移组件62上均设置有三个移动吊装机构63,移动吊装机构63的底部设置有一组移动吊装绳64,横梁主体61的中部还对称设置有两组固定吊装绳65,横梁主体61的底部设置有电控箱66。 [0029] 在使用时,通过每个移动吊装机构63在横移组件62上的横移,实现调节吊点间距的效果,从而可根据不同需要调整吊点之间的间距,另外移动吊装绳64与固定吊装绳65均由钢丝绳、花篮螺栓和卸扣组成。 [0030] 优选方案中,横移组件62包括两个对称设置在横梁主体61上的挡板621,两个挡板621之间固设有一个螺杆622和两个限位滑杆623,本实施例中,两个限位滑杆623分别设置在螺杆622的两侧; 移动吊装机构63包括移动块体631,移动块体631上设置有两个与限位滑杆623相对应的穿孔632,两个限位滑杆623分别贯穿两个穿孔632,移动块体631上贯穿设置轴承 633,轴承633中可转动的贯穿设置有内螺纹轴634,内螺纹轴634螺纹套装在螺杆622的外部,内螺纹轴634一端的外壁面上固设有从动齿轮639,移动块体631的顶部设置有驱动电机 635,驱动电机635的输出轴上设置有与从动齿轮639相啮合的传动齿轮636,移动块体631靠近从动齿轮639的一侧还设置有止锁组件637,止锁组件637可与从动齿轮639相啮合,移动块体631的两侧还设置有激光测距装置638。 [0031] 在使用时,通过驱动电机635的动力和传动齿轮636与从动齿轮639之间的传动关系,带动内螺纹轴634进行旋转,从而使移动块体631在两个限位滑杆623的限制下横移,从而实现单个移动吊装机构63的横移,另外通过激光测距装置638可快速测量每个移动吊装机构63之间的距离,以及与挡板621之间的距离。 [0032] 优选方案中,止锁组件637包括固设在移动块体631侧面的L形底座6371,L形底座6371的正面固设有连接轴6372,连接轴6372的外部可转动的套装有旋转杆6373,旋转杆 6373底端靠近从动齿轮639的一侧设置有与其相适配的止锁块6374,另一侧设置有配重块 6376,旋转杆6373的顶端设置有磁吸块6375,L形底座6371的侧面设置有与磁吸块6375相适配的电磁铁6377。 [0033] 在使用时,通过电磁铁6377的磁力和对磁吸块6375进行吸附,从而带动旋转杆6373进行转动,进而使止锁块6374与从动齿轮639相啮合,从而实现止锁的效果,放置移动吊装机构63出现不必要的滑动,同时,在需要移动移动吊装机构63时,可关闭电磁铁6377使旋转杆6373在重力作用下脱离从动齿轮639,实现解锁的效果。 [0034] 上述的实施例仅为本发明的优选技术方案,而不应视为对于本发明的限制,本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案,包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进,也在本发明的保护范围之内。 |