本發(fā)明涉及樁基礎(chǔ)和橋墩，特別是一種樁基礎(chǔ)和橋墩的一體化結(jié)構(gòu)的施工方法。

背景技術(shù)：

樁基礎(chǔ)由埋于地下的基樁和連接于樁頂?shù)某信_(tái)共同組成，而橋墩即建造于承臺(tái)上方用于支撐的墩體。現(xiàn)有的樁基礎(chǔ)和橋墩主要用于橋梁等用于垂直支撐的建筑，其承受的載荷也是垂直指向地面，所以對(duì)于樁基礎(chǔ)和橋墩的抗壓能力有著十分高的要求，但對(duì)于某些需要承受橫向載荷或彎矩的建筑，現(xiàn)有的樁基礎(chǔ)和橋墩卻缺乏足夠的抗拔和抗折能力，導(dǎo)致應(yīng)用于這些建筑時(shí)必須要進(jìn)行大量的加固，并缺乏可推廣的適用標(biāo)準(zhǔn)或方法。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種具有良好抗拔和抗折能力的樁墩一體化結(jié)構(gòu)的施工方法，以提高其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和適用范圍，滿足不同建筑的需要。

本發(fā)明所述的樁墩一體化結(jié)構(gòu)，包括鉆孔樁基礎(chǔ)和橋墩，鉆孔樁基礎(chǔ)的頂部高于地面，而鉆孔樁基礎(chǔ)的舀樁界線低于地面一定距離，基礎(chǔ)樁的鋼筋籠由底部延伸至頂端；橋墩的底部埋于基鉆孔礎(chǔ)樁內(nèi)，且位于舀樁界線上方，橋墩底部位于地面下的部分的側(cè)壁表面遍布橫向伸出的栓釘，在栓釘外固定圍繞橋墩底部有加強(qiáng)筋籠，加強(qiáng)筋籠的頂部高于地面。

本發(fā)明所述的樁墩一體化結(jié)構(gòu)施工方法，包括如下順序的步驟：

A、施工鉆孔樁基礎(chǔ)，使鉆孔樁基礎(chǔ)的頂部高于地面一定距離，而舀樁界線則低于地面一定距離，鉆孔樁基礎(chǔ)的鋼筋籠由底端一直延伸至高于地面的頂端；

B、在鋼筋籠內(nèi)側(cè)的舀樁界線上方安裝固定地下工裝，調(diào)整地下工裝的中心位置和頂面標(biāo)高，使其中心與橋墩設(shè)計(jì)安裝位置中心重合后，使其頂面標(biāo)高滿足支撐橋墩時(shí)橋墩標(biāo)高能滿足安裝要求；

C、在地下工裝頂部設(shè)置橫向及縱向限位擋板，限位擋板形成的限位空間與橋墩底部形狀相適應(yīng)，使橋墩底部能夠插入其中；

D、吊裝橋墩，使橋墩的底段置于鋼筋籠內(nèi)，坐于地下工裝上，由地下工裝支撐，并由縱向、橫向限位擋板限制在限位空間內(nèi)；

E、在橋墩坐于地下工裝上后，微調(diào)橋墩的角度和中心位置，使橋墩的定位精度滿足要求；

F、橋墩底段的側(cè)壁表面焊接多個(gè)橫向伸出的栓釘，并在栓釘?shù)耐鈧?cè)設(shè)置圍繞橋墩底段的加強(qiáng)筋籠，通過(guò)扎絲將加強(qiáng)筋籠與栓釘固連；

G、澆筑混凝土，使鉆孔樁基礎(chǔ)頂段與橋墩底段結(jié)合為一體。

本發(fā)明所述的樁墩一體化結(jié)構(gòu)，舀樁界線位于地面以下，而樁頂又位于地面之上，橋墩底部深入地面以下支撐在舀樁界線平面上設(shè)置的地下工裝上，并且在橋墩側(cè)壁設(shè)置栓釘和加強(qiáng)筋籠，在澆筑后，其樁基通過(guò)鋼筋籠頂段，橋墩通過(guò)栓釘和加強(qiáng)筋籠與澆筑段緊密結(jié)合，從而使樁基與橋墩形成了一個(gè)整體式的結(jié)構(gòu)，其連接的強(qiáng)度得到了大幅的提升，使橋墩具有了良好的抗拔和抗折能力。

本發(fā)明所述的樁墩一體化結(jié)構(gòu)的施工方法，舀樁界線位于地面以下，而樁頂又位于地面之上，橋墩底段則伸入地面以下，位于舀樁界線上方，由舀樁界線上方固定安裝的地下工裝支撐，地下工裝頂面設(shè)置橫向及縱向限位擋板形成與橋墩底部形狀相適應(yīng)的限位空間，橋墩的底端可以插入限位空間中，通過(guò)調(diào)整地下工裝的頂面標(biāo)高及中心位置，可坐于其上的橋墩實(shí)現(xiàn)初步定位；在初步定位后，再在底部得到支撐的情況下，微調(diào)橋墩的角度和中心位置，即可方便的使橋墩滿足定位精度要求；而后通過(guò)澆筑使樁基與橋墩形成了一個(gè)整體式的結(jié)構(gòu)，將橋墩固定即可。通過(guò)在舀樁界線和橋墩底部之間設(shè)置地下工裝，將橋墩由懸空墩形式改為落地墩形式后，極大的方便了橋墩的位置調(diào)整，從而使橋墩定位精度的控制變得更加容易；而且，其利用地下工裝頂部設(shè)置的縱橫向限位擋板形成的限位空間，使橋墩插入到限位空間時(shí)，自然的對(duì)橋墩實(shí)現(xiàn)了初步的定位，從而只需要在此基礎(chǔ)上微調(diào)橋墩位置，即可實(shí)現(xiàn)橋墩的精確定位，簡(jiǎn)化了橋墩的定位。

附圖說(shuō)明

圖1是樁墩一體化結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是圖1所示樁墩一體化結(jié)構(gòu)的局部放大圖。

圖3是圖1所示樁墩一體化結(jié)構(gòu)的橋墩與栓釘?shù)慕Y(jié)構(gòu)示意圖。

圖4、5是地下工裝的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6-8是地上工裝的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是樁墩一體化結(jié)構(gòu)施工方法的流程框圖。

具體實(shí)施方式

一種樁墩一體化結(jié)構(gòu)包括鉆孔樁基礎(chǔ)1和橋墩2，鉆孔樁基礎(chǔ)的頂部高于地面，而鉆孔樁基礎(chǔ)的舀樁界線低于地面一定距離，基礎(chǔ)樁的鋼筋籠由底部延伸至頂端；橋墩的底部埋于基鉆孔礎(chǔ)樁內(nèi)，且置于舀樁界線上，橋墩底部位于地面下的部分的側(cè)壁表面遍布橫向伸出的栓釘4，在栓釘外固定圍繞橋墩底部有加強(qiáng)筋籠3，加強(qiáng)筋籠的頂部高于地面。如圖1、2所示，圖中水平線M為地面線，水平線N為舀樁界線，加強(qiáng)筋籠設(shè)置于這兩條水平線之間，既安裝于鉆孔樁基礎(chǔ)內(nèi)，又與橋墩底部連接作用，從而提高樁墩的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；而在橋墩底部設(shè)置栓釘，則一方面可以提高與加強(qiáng)筋籠間的連接強(qiáng)度，另一方面也可以提高橋墩的扛剪、抗拔和抗折能力；而栓釘和加強(qiáng)筋籠的結(jié)構(gòu)，則可以進(jìn)一步提高其結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

鉆孔樁基礎(chǔ)1的鋼筋籠的四周布置有多根預(yù)應(yīng)力鋼絞線5，各預(yù)應(yīng)力鋼絞線的兩端分別拉緊固定于鋼筋籠頂部和底部。由于某些建筑要求有較大的彎矩，所以相應(yīng)地在鉆孔樁基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼絞線，極大地提高了抗拔和抗折能力，使得該樁墩一體化結(jié)構(gòu)能夠滿足偏心式受力，抵抗上部墩樁傳遞的彎矩。鉆孔樁基礎(chǔ)1的外圍設(shè)置有鋼護(hù)筒10，鋼護(hù)筒的頂部凸出高于地面。在鉆孔樁基礎(chǔ)內(nèi)設(shè)置鋼護(hù)筒，一方面可以提供鉆孔樁孔口保護(hù)效果，另一方面又能在后期起到給地下工裝、地上工裝、橋墩吊裝定位中心點(diǎn)和線的功能。

在鉆孔樁基礎(chǔ)1的舀樁界線混凝土頂面上安裝地下工裝8，另外在橋墩安裝位置的側(cè)面安裝地上工裝9；鉆孔樁基礎(chǔ)1內(nèi)安裝有預(yù)應(yīng)力鋼絞線5。

地下工裝8包括四個(gè)通過(guò)螺栓安裝固定于鉆孔樁基礎(chǔ)1的舀樁界線混凝土頂面上的底板81，分別安裝于四個(gè)底板上的四根支柱82，四根支柱成矩形布置，在相鄰支柱間設(shè)置連接的加強(qiáng)板83，四根支柱頂部打磨成同一標(biāo)高，在四根支柱的頂部再焊接兩塊水平頂板84，兩水平頂板的頂面水平，構(gòu)成橋墩2底部支撐平面，在兩水平頂板的頂面的四個(gè)角落分別設(shè)置橫向和縱向限位凸板85，由四組橫向和縱向限位凸板圍成的限位矩形的中心與四根支柱構(gòu)成的矩形的中心重合，其形狀與橋墩底部矩形形狀相適應(yīng)，可將安裝于其上的橋墩底部限制于內(nèi)；支柱82設(shè)置在安裝于鉆孔樁基礎(chǔ)1與橋墩2之間的加強(qiáng)筋籠內(nèi)；支柱82底部與底板81之間安裝有加強(qiáng)筋板86。如圖2所示，圖中水平線M為地面線，水平線N為舀樁界線，鉆孔樁基礎(chǔ)位于舀樁界線的上方裝有加強(qiáng)筋籠，而橋墩的底部則安裝于加強(qiáng)筋籠的上部之內(nèi)，本發(fā)明所述的地下工裝則安裝于鉆孔樁基礎(chǔ)舀樁界線混凝土頂面與橋墩地面之間，通過(guò)該工裝的作用將懸空墩形式轉(zhuǎn)化為落地墩形式，一次提高安裝精度和操作可控性、便利性；另外，通過(guò)橫梁和加強(qiáng)筋板的設(shè)置，可以極大地提高工裝的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，更好地滿足對(duì)橋墩的支撐需要。

地上工裝9包括設(shè)置于L型橋墩的立柱21兩側(cè)的第一基礎(chǔ)平臺(tái)91和設(shè)置于L型橋墩的橫梁22末端兩側(cè)的第二基礎(chǔ)平臺(tái)92，在兩第一基礎(chǔ)平臺(tái)上設(shè)置第一柱構(gòu)件93，在兩第二基礎(chǔ)平臺(tái)上則設(shè)置第二柱構(gòu)件94；兩第一柱構(gòu)件連接為一整體，在兩第一柱構(gòu)件之間設(shè)置圍繞立柱的矩形限位框95，在矩形限位框的四周分別設(shè)置可從四周夾持立柱的可水平伸縮的調(diào)節(jié)壓桿96，且矩形限位框從兩側(cè)延伸而出并與兩第一柱構(gòu)件連接為一體；兩第二柱構(gòu)件通過(guò)橫向構(gòu)件97連接為整體，橫向構(gòu)件設(shè)置于橫梁末端的下方，另有高低可調(diào)并用于支撐橫梁末端的頂桿98，頂桿安裝于橫向構(gòu)件上并抵緊于橫梁末端的底部。通過(guò)該工裝的作用，可以將大體積、一體化、偏心式的倒L型橋墩精確定位及固定在設(shè)計(jì)位置，大大提高了橋墩安裝的精度控制，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單有效，操作方便，成本低廉。第一柱構(gòu)件93和第二柱構(gòu)件94為塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，塔吊標(biāo)準(zhǔn)節(jié)為四方柱形構(gòu)件，是一種通用性的構(gòu)件，可重復(fù)利用性高，在既滿足安裝要求的同時(shí)，提高操作的便利性和工作效率；而第一柱構(gòu)件和第二柱構(gòu)件可以視情況選用不同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)節(jié)，以更好地滿足安裝要求。第二柱構(gòu)件94上裝有若干個(gè)矩形限位框95，每個(gè)矩形限位框上均裝有調(diào)節(jié)壓桿96；通過(guò)多個(gè)調(diào)節(jié)壓桿的定位，極大地提高了定位精度。或者，將矩形限位框95設(shè)置于兩第一柱構(gòu)件的下部，兩第一柱構(gòu)件的上部與第二柱構(gòu)件的中部之間裝有連接構(gòu)件99，連接構(gòu)件為矩形，同時(shí)與兩第一柱構(gòu)件和兩第二柱構(gòu)件固定連接。因橫向構(gòu)件設(shè)置于第二構(gòu)件的頂部，使得其與連接構(gòu)件、矩形限位框分別設(shè)置于不同高度，形成三級(jí)型鋼結(jié)構(gòu)，其中，根據(jù)橋墩高度的不同，矩形限位框可以設(shè)置多套，上層每增加一層標(biāo)準(zhǔn)節(jié)就增設(shè)一個(gè)矩形限位框，連接構(gòu)件也可以有多套，除第一節(jié)標(biāo)準(zhǔn)節(jié)不裝，上層每增加一層標(biāo)準(zhǔn)節(jié)就增設(shè)一個(gè)連接構(gòu)件，而最上層的橫向構(gòu)件則起到支撐橋墩頂部及調(diào)整橋墩位置的主要作用。橫向構(gòu)件97上裝有從側(cè)面夾持橫梁的可水平伸縮的調(diào)節(jié)壓桿96；第二柱構(gòu)件94上安裝有千斤頂90，千斤頂?shù)志o于橋墩軌道之間的橋梁托架23上。橫向構(gòu)件上裝有頂桿和調(diào)節(jié)壓桿，調(diào)節(jié)壓桿用來(lái)調(diào)整橋墩沿線路方向的偏距及扭距，頂桿則用來(lái)調(diào)整橋墩垂直于線路方向的偏距及高程。調(diào)整后鎖定各構(gòu)件上的調(diào)節(jié)壓桿或頂桿，并配一個(gè)千斤頂輔助支撐空軌中用于安放鋼橋梁的托架，使橋墩的安裝更加準(zhǔn)確、穩(wěn)定。

一種樁墩一體化結(jié)構(gòu)施工方法，包括如下順序的步驟：

A、施工鉆孔樁基礎(chǔ)，使鉆孔樁基礎(chǔ)的頂部高于地面一定距離，而舀樁界線則低于地面一定距離，鉆孔樁基礎(chǔ)的鋼筋籠由底端一直延伸至高于地面的頂端；

B、在鋼筋籠內(nèi)側(cè)的舀樁界線上方安裝固定地下工裝，調(diào)整地下工裝的中心位置和頂面標(biāo)高，使其中心與橋墩設(shè)計(jì)安裝位置中心重合后，使其頂面標(biāo)高滿足支撐橋墩時(shí)橋墩標(biāo)高能滿足安裝要求；

C、在地下工裝頂部設(shè)置橫向及縱向限位擋板，限位擋板形成的限位空間與橋墩底部形狀相適應(yīng)；使橋墩底部能夠插入其中；

D、吊裝橋墩，使橋墩的底段置于鋼筋籠內(nèi)，坐于地下工裝上，由地下工裝支撐，并由縱向、橫向限位擋板限制在限位空間內(nèi)；

E、在橋墩坐于地下工裝上后，微調(diào)橋墩的角度和中心位置，使橋墩的定位精度滿足要求；

F、橋墩底段的側(cè)壁表面焊接多個(gè)橫向伸出的栓釘，并在栓釘?shù)耐鈧?cè)設(shè)置圍繞橋墩底段的加強(qiáng)筋籠，通過(guò)扎絲將加強(qiáng)筋籠與栓釘固連；

G、澆筑混凝土，使鉆孔樁基礎(chǔ)頂段與橋墩底段結(jié)合為一體。

所述的樁墩一體化結(jié)構(gòu)施工方法，在步驟A中，采用單樁鉆孔灌注樁，先平整場(chǎng)地，然后壓實(shí)基底，接著埋設(shè)護(hù)筒，再鉆孔施工，跟著鋼筋籠吊放，完成后灌注混凝土，最后進(jìn)行舀樁。

所述的樁墩一體化結(jié)構(gòu)施工方法，在安裝地下工裝時(shí)，在預(yù)應(yīng)力鉆孔灌注樁基礎(chǔ)施工完畢后，在鉆孔樁基礎(chǔ)內(nèi)的舀樁界線處進(jìn)行濕接縫鑿毛處理，然后再安裝地下工裝；地下工裝中心位置采用全站儀測(cè)量定位，使其中心位置與橋墩設(shè)計(jì)中心位置重合，地下工裝頂面位于樁頂標(biāo)高下1.2m，并根據(jù)橋墩與線路的位置關(guān)系焊接限位板；主要功能為將懸空墩施工轉(zhuǎn)換為落地墩施工，通過(guò)地下工裝的精確定位來(lái)控制橋墩底板中心平面位置橫向、縱向偏差，通過(guò)調(diào)整地下工裝的高度來(lái)控制橋墩底面中心標(biāo)高偏差。

所述的樁墩一體化結(jié)構(gòu)施工方法，在吊裝橋墩前安裝地上工裝，先拼裝地上工裝的第一柱構(gòu)件和第二柱構(gòu)件，然后再組裝矩形限位框、橫向構(gòu)件和連接構(gòu)件；按照橋墩與線路中心線位置關(guān)系布置混凝土第一基礎(chǔ)平臺(tái)和第二基礎(chǔ)平臺(tái)；根據(jù)不同孔位的橋墩的高度，選用不同高度的第一基礎(chǔ)平臺(tái)和第二基礎(chǔ)平臺(tái)，并將第一柱構(gòu)件和第二柱構(gòu)件拼裝至指定高度；地上工裝于橋墩整體吊裝之前安裝，主要功能是對(duì)橋墩起臨時(shí)固定及調(diào)整安裝精度的作用。

所述的樁墩一體化結(jié)構(gòu)施工方法，在橋墩吊裝完成后，對(duì)橋墩位置進(jìn)行精調(diào)，具體為將橋墩起吊到預(yù)定位置，并利用地下工裝和地上工裝將橋墩臨時(shí)固定，然后按照設(shè)計(jì)要求利用地上工裝對(duì)橋墩上部進(jìn)行精調(diào)，精調(diào)結(jié)束后鎖緊工裝。

所述的樁墩一體化結(jié)構(gòu)施工方法，在步驟F中，樁墩連接處的布置根據(jù)橋墩立柱截面的不同、橋墩墩高的不同及墩底剪力栓釘布置的不同采取不同的布置方案；橫向箍筋除頂部三層箍筋采用φ16螺紋鋼、按80mm間距布置外，其余橫向箍筋均采用φ12螺紋鋼、按100mm間距布置，縱向主筋布置根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行布置。

所述的樁墩一體化結(jié)構(gòu)施工方法，在步驟G中，澆筑混凝土至設(shè)計(jì)標(biāo)高，待樁基混凝土抗壓強(qiáng)度達(dá)到95%及彈性模量達(dá)到設(shè)計(jì)值的100%，且齡期不小于10天時(shí)進(jìn)行一期張拉，張拉完成后對(duì)錨頭進(jìn)行防護(hù)。