预制装配式柱间系梁的施工方法与流程

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别是涉及一种预制装配式柱间系梁的施工方法。

背景技术：

系梁是指起拉杆作用的梁，设置在两个桩或墩柱之间，把两个桩或墩柱连成整体受力，以改善柱及桩受力的结构，使桩或墩柱的整体刚度加强。在两个墩柱中间设置的系梁，即为柱间系梁，也称为腰系梁。目前柱间系梁都是采用现浇方案，主要以人工绑扎钢筋、支模现场浇筑混凝土为主，其安全性能高，整体性好，但是施工时各个步骤均需搭设大量的支护模板，外观质量不易控制且施工周期长，对城市交通影响很大。而且由于系梁位于两柱之间，且自身结构特殊，系梁的支护模板在完成施工后拆卸困难，且容易变形，无法回收二次使用，导致施工成本显著上升。

基于此，现有技术针对系梁制作出了预制施工方案，将桩柱、系梁等在工厂浇注生产，然后运至工程现场组装成型。例如授权公告号为cn103741604b的专利文献，公开了一种全预制装配式钢筋混凝土桥梁拼装结构及其连接方法，其在预制桩之间、预制墩柱之间以及预制墩柱与预制底系梁之间均采用内置隐藏式法兰盘连接，并在桩、柱、系梁上预设孔洞与内置隐藏式法兰盘的墩柱主筋进行对应插接配合，通过螺栓、螺帽锁紧并在连接处灌浆形成保护层，旨在通过该构件拆分拼装体系及其连接方法，提高施工效率，减少支护模板，并降低桥梁建造成本。然而，该施工方法在原有设计基础上增加了内置隐藏式法兰盘作为连接结构，安装复杂且精度要求高，增加工程造价成本；而且预制系梁的端部需超出桩柱，才能与法兰盘有效连接，超出部分相当于额外自重，增加了下部墩柱结构的承载负担，并使得应力作用在法兰盘的连接处，导致整体结构存在一定安全隐患。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种预制装配式柱间系梁的施工方法，采用现浇与预制结合的方式进行桩柱与系梁的连接，减少支护模板投入，并在不改变原结构设计尺寸，不改变原结构钢筋构造的情况下，有效提高桥梁施工质量，特别是桥梁柱间系梁段的外观质量和结构质量，在城市桥梁建设中具有广阔的应用前景。

本发明通过以下技术方案实现：

一种预制装配式柱间系梁的施工方法，包括以下步骤：

系梁预制，根据设计需求预制系梁，预制成型的系梁包括预制成型段和在预制成型段的两端预留的系梁主筋；

设模支护，于两相邻桩柱结构的对向内侧分别等高设置第一支护模板；

系梁安放，将系梁吊装抬升，使系梁两端的系梁主筋与两端桩柱结构的墩柱主筋交叉排列，并从墩柱主筋顶端沿墩柱主筋的长度方向，将系梁下放搭设在第一支护模板上；预制成型段的端面超出所在端的第一支护模板，但不与其所在端的墩柱主筋接触；

钢筋绑扎，将系梁主筋与墩柱主筋绑扎固定，并于墩柱主筋外侧围设环向箍筋；

设模浇砼，于系梁与桩柱结构连接段围设第二支护模板，于第二支护模板内浇筑混凝土完成柱间系梁施工。

在其中一个实施例中，桩柱结构为已浇筑成型的下部墩柱结构，其包括墩柱主筋和现浇成型段；在完成钢筋绑扎步骤后，补充设置第一支护模板和第二支护模板，于第二支护模板内浇筑混凝土完成柱间系梁施工。

在其中一个实施例中，桩柱结构为未浇筑混凝土的钢筋结构，其包括墩柱主筋与下部箍筋；在完成钢筋绑扎步骤后，补充设置第一支护模板和第二支护模板，将桩柱一次性浇筑成型。

在其中一个实施例中，在钢筋绑扎步骤中，环向箍筋有若干个，并沿墩柱主筋的长度方向等距间隔设置。

在其中一个实施例中，环向箍筋与系梁主筋交替设置。

在其中一个实施例中，于系梁的两端，在预制成型段的中上部对称设有至少一对吊装穿孔，通过在吊装穿孔处穿设吊装部件，将系梁水平吊装搭设在第一支护模板上。

在其中一个实施例中，吊装穿孔设置在预制成型段超出第一支护模板的部分。

在其中一个实施例中，在设模支护步骤中，分别环绕两相邻桩柱结构等高设置第一支护模板。

在其中一个实施例中，第一支护模板的上端面高于桩柱结构的顶面。

在其中一个实施例中，在系梁安放步骤中，当系梁搭设在第一支护模板上时，墩柱主筋的端部高于系梁的上侧面。

与现有技术相比，本发明的技术方案至少具有如下优点和有益效果：

本发明的预制系梁可基于原结构和配筋设计进行工厂预制或现场预制，其内部钢筋结构与桩柱结构的钢筋结构相互配合，并利用本发明的施工方法，能够在不改变原结构设计尺寸，不改变原结构钢筋构造的情况下，快速完成柱间系梁段的施工，提高施工效率，而且无多余结构件埋设，结构稳定，还能有效避免模板变形从而回收二次使用，减少施工支架搭设和模板投入，降低施工成本，整个施工过程可利用现有施工设备和机具实施，安装简单，具有广阔的应用前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的系梁于桩柱结构安放时的结构示意图；

图2为图1的主视图；

图3为图1的左视图；

图4为图1的俯视图；

图5为本发明实施例提供的系梁与桩柱结构装配时的结构示意图；

图6为图5的主视图；

图7为图5的左视图；

图8为图5的俯视图；

图9为本发明实施例提供的系梁与另一桩柱结构装配时的结构示意图；

图10为图9的主视图；

图11为图9的左视图。

图标：1-系梁，11-预制成型段，12-系梁主筋，13-吊装穿孔，2-桩柱结构，21/21’-墩柱主筋，22-现浇成型段，23-下部箍筋，3/3’-第一支护模板，4-环向箍筋，5-第二支护模板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对一种预制装配式柱间系梁的施工方法进行更清楚、完整地描述。附图中给出了预制装配式柱间系梁的施工方法的首选实施例，但是，预制装配式柱间系梁的施工方法可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使预制装配式柱间系梁的施工方法的公开内容更加透彻全面。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。若出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，还需要说明的是，本文所使用的术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1和图5所示，本发明实施例提供一种预制装配式柱间系梁的施工方法，包括以下步骤：

系梁预制，根据设计需求预制系梁1，预制成型的系梁1包括预制成型段11和在预制成型段11的两端预留的系梁主筋12；

设模支护，于两相邻桩柱结构2的对向内侧分别等高设置第一支护模板3；

系梁1安放，将系梁1吊装抬升，使系梁1两端的系梁主筋12与两端桩柱结构2的墩柱主筋21交叉排列，并从墩柱主筋21顶端沿墩柱主筋21的长度方向，将系梁1下放搭设在第一支护模板3上；预制成型段11的端面超出所在端的第一支护模板3，但不与其所在端的墩柱主筋21接触；

钢筋绑扎，将系梁主筋12与墩柱主筋21绑扎固定，并于墩柱主筋21外侧围设环向箍筋4；

设模浇砼，于系梁1与桩柱结构2连接段围设第二支护模板5，于第二支护模板5内浇筑混凝土完成柱间系梁1施工。

通过上述施工步骤，可快速完成柱间系梁1段的施工，提高施工效率，还能有效提高桥梁施工质量，特别是桥梁柱间系梁1段的外观质量和结构质量，在城市桥梁建设中具有广阔的应用前景。

具体地，如图2至图4所示，基于原设计钢筋构造和结构尺寸，可获知桩柱结构2之间的间距、横截面积、墩柱主筋21分布情况等，在预制系梁1时，可根据获知的上述信息，对预制成型段11的长度进行调整，因地制宜地制造出满足安放要求的系梁1，解决现浇系梁1因柱间相互干涉而导致难以拆除支护模板的问题，并且能有效避免模板变形从而回收二次使用，减少施工成本；而系梁主筋12的长度、系梁主筋12以及其内部箍筋的分布，均基于原设计制作，不改变原结构设计尺寸，不改变原结构钢筋构造，无多余结构件埋设，结构稳定。如图1和图5所示，第一支护模板3主要是在两相邻桩柱结构2的对向内侧设置，两侧的第一支护模板3等高，以用于支撑系梁1；更进一步的，也可以将多个第一支护模板3连为一体环绕桩柱结构2等高设置，以增强支撑稳定性。如图2和图6所示，预制成型段11的端面超出所在端的第一支护模板3，以便在后续围设第二支护模板5浇注混凝土时能有效密封；预制成型段11的端面不与其所在端的墩柱主筋21接触，具体来说，是指预制成型段11的端面与其所在端最近的墩柱主筋21之间的间距，至少要大于环向箍筋4的直径，以使得环向箍筋4能够在预制成型段11和墩柱主筋21之间穿过，联结墩柱主筋21，提高斜截面抗剪强度。

进一步的，如图1、图5至图8所示，以方形柱为例，桩柱结构2为已浇筑成型的下部墩柱结构，其包括墩柱主筋21和现浇成型段22；在完成钢筋绑扎步骤后，若第一支护模板3如图1所示，仅在两桩柱结构2的对向内侧设置，则在两侧桩柱结构2处补充设置第一支护模板3和第二支护模板5，以形成封闭空间，并浇筑混凝土完成系梁1与桩柱结构2的连接；若第一支护模板3如图5所示，已连为一体环绕桩柱结构2等高设置，则在两端桩柱结构2处补充设置第二支护模板5，与第一支护模板3结合形成封闭空间，并浇筑混凝土完成系梁1与桩柱结构2的连接。

进一步的，如图9至图11所示，可以理解的是，实际操作中是在系梁1两端的桩柱结构都设置有第一支护模板3’以进行支撑的，图示是为了方便展示内部结构，对两侧的桩柱结构采取不同的显示方式。以圆形柱为例，桩柱结构为未浇筑混凝土的钢筋结构，其包括墩柱主筋21’与下部箍筋23；在完成钢筋绑扎步骤后，补充设置第一支护模板3’和第二支护模板，将下部墩柱、系梁1与桩柱结构连接段一次性浇筑成型；在本实施例中，如图9所示，第一支护模板3’已连为一体，并环绕钢筋结构等高设置，在完成钢筋绑扎步骤后，则在两端的系梁1与桩柱结构连接处补充设置第二支护模板，与第一支护模板3’结合形成封闭空间，并浇筑混凝土将下部墩柱、系梁1与桩柱结构连接段一次性浇筑成型。

进一步的，如图6和图7所示，在钢筋绑扎步骤中，环向箍筋4有若干个，并沿墩柱主筋21的长度方向等距间隔设置，以联结墩柱主筋21，提高斜截面抗剪强度。环向箍筋4的数量以及设置间距，可根据结构强度需求，基于原设计钢筋构造和结构尺寸进行分布。进一步优选的，环向箍筋4还可与系梁主筋12交替设置，每一行系梁主筋12分配设置一个环向箍筋4，并将环向箍筋4与系梁主筋12进行绑扎，进一步提高结构强度。

进一步的，如图1和图2所示，于系梁1的两端，在预制成型段11的中上部对称设有至少一对吊装穿孔13，通过在吊装穿孔13处穿设吊装部件，如钢绳等，通过吊车将系梁1水平吊装搭设在第一支护模板3上，避免因直接在预制成型段11绑设吊装部件导致预制成型段11受损，影响外观质量。

进一步的，如图2、图5和图6所示，吊装穿孔13设置在预制成型段11超出第一支护模板3的部分，可将吊装穿孔13隐藏在桩柱内，避免影响外观质量；且在设置第二支护模板5后浇筑混凝土，可将吊装穿孔13充盈封闭，避免影响结构强度。

进一步的，如图1、图2、图5和图9所示，第一支护模板3/3’的上端面高于桩柱结构2的顶面，优选为第一支护模板3/3’的上端面高出桩柱结构2的顶面15cm，以使得预制成型段11超出第一支护模板3/3’的部分与现浇混凝土充分接触，提高系梁1与桩柱结构2的结合程度。当然，应以第一支护模板3/3’的上端面所在高度为系梁1安装位置的高度，对桩柱结构2的高度进行调整，以满足结构设计需求。

进一步的，如图2、图6和图10所示，在系梁1安放步骤中，当系梁1搭设在第一支护模板3/3’上时，墩柱主筋21的端部高于系梁1的上侧面，以使得后续施工中能采用现浇成型的方式，对系梁1上方的墩柱主筋21进行箍筋设置、绑扎，并设置更多的支护模板，浇注混凝土将桩柱上部结构浇注成型。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

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