一种新型预制装配式混凝土栈道结构及其施工方法

摘要

本发明公开的一种新型预制装配式混凝土栈道结构，包括若干沿栈道长度方向依次并排布置的栈道单元构成，每一栈道单元包括：至少三根间隔打设在河岸地基内的预制桩基；搁置在每一预制桩基的桩顶上的预制钢筋砼托板；搁置在若干预制钢筋砼托板上的预制钢筋砼无梁盖板；浇筑在预制钢筋砼托板的托板浇筑孔洞及其对应的盖板浇筑孔洞内的混凝土体；以及铺设在所述预制钢筋砼无梁盖板的上板面上的铺装层。还公开了一种上述新型预制装配式混凝土栈道结构的施工方法。本发明具有施工简单快捷、施工工期短、模板费用低、劳动效率高、受天气影响小、环境污染小等优点。

说明书

技术领域

本发明涉及水利工程技术领域，尤其涉及一种新型预制装配式混凝土栈道结构及其施工方法。

背景技术

近年来，随着人们对景观及亲水需求的不断增强，在河岸边兴建了大量的栈道，该类结构通常采用钢结构、木结构或混凝土结构。钢结构和木结构的景观效果好，但存在造价高、抗腐蚀性差、耐久性差、运行维护工作量大等缺点，应用场景较少。而传统的现浇混凝土结构因其刚度大、整体性好、耐久性强、运行维护工作量少、综合成本低等优点而得到大量的应用。

现有的栈道结构包括桩基础和上部结构，参见图1，图中给出的是传统的现浇钢筋混凝土栈道结构，其由桩基础1、主梁2、次梁3、梁板4、铺装层5以及栏杆6构成。桩基础1常采用预制混凝土桩，采用陆上机械临岸施打。上部结构通常为钢筋混凝土梁板式结构，一般位于水面以上，略高于水面，需在水中搭设满堂脚手架和模板，采用现浇方式施工，上部结构施工存在施工周期长、临时费用高、对水体污染较大、施工质量难以控制、工业化水平低、劳动效率低等诸多缺点。

传统施工工艺一般有施打桩基础和浇筑梁板两个施工周期，在桩基础施工完毕后，需将桩基础的桩顶混凝土凿除300mm～400mm，使得桩基础内主筋露出，然后再搭设满堂脚手架和模板，将桩顶露出的主筋浇筑在上部混凝土梁板内，使得桩基与梁板构成一个整体。传统施工工艺在浇筑上部梁板时，需要经历绑扎钢筋、立模、现场浇筑混凝土、拆模、混凝土养护等步骤，存在施工工序多、施工工期长、模板费用高、劳动效率低、受天气影响大、冬季施工时混凝土强度增长慢等诸多缺点。

为此，本申请人经过有益的探索和研究，找到了解决上述问题的方法，下面将要介绍的技术方案便是在这种背景下产生的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题之一在于：针对现有技术的不足而提供一种施工简单快捷、施工工期短、模板费用低、劳动效率高、受天气影响小、环境污染小的新型预制装配式混凝土栈道结构。

本发明所要解决的技术问题之二在于：提供一种上述新型预制装配式混凝土栈道结构的施工方法。

作为本发明第一方面的一种新型预制装配式混凝土栈道结构，包括若干沿栈道长度方向依次并排布置的栈道单元构成，每一栈道单元包括：

至少三根间隔打设在河岸地基内的预制桩基，每一预制桩基的桩顶被凿除后露出桩基钢筋；

搁置在每一预制桩基的桩顶上的预制钢筋砼托板，每一预制钢筋砼托板位于与其对应的预制桩基的桩顶处开设有一托板浇筑孔洞；

搁置在若干预制钢筋砼托板上的预制钢筋砼无梁盖板，所述预制钢筋砼无梁盖板位于每一预制钢筋砼托板的位置处分别开设有一盖板浇筑孔洞，所述预制桩基的桩顶处露出的桩基钢筋穿过所述托板浇筑孔洞后延伸至所述盖板浇筑孔洞内；

浇筑在每一托板浇筑孔洞及其对应的盖板浇筑孔洞内的用于将所述预制钢筋砼无梁盖板、每一预制钢筋砼托板和每一预制桩基形成整体的混凝土体；以及

铺设在所述预制钢筋砼无梁盖板的上板面上的铺装层。

在本发明的一个优选实施例中，所述预制钢筋砼托板呈方形板结构。

在本发明的一个优选实施例中，所述托板浇筑孔洞呈上大下小的方台状通孔结构，所述托板浇筑孔洞的下孔口小于所述预制桩基的桩顶的横截面。

在本发明的一个优选实施例中，在所述预制钢筋砼托板的上板面上位于所述托板浇筑孔洞两侧对称预埋有一对托板吊钩。

在本发明的一个优选实施例中，所述预制钢筋砼无梁盖板呈长方形板结构。

在本发明的一个优选实施例中，所述预制钢筋砼无梁盖板的每一盖板浇筑孔洞呈上大下小的方台状通孔结构或者呈横截面一致的方形通孔结构。

在本发明的一个优选实施例中，所述预制钢筋砼无梁盖板的每一盖板浇筑孔洞的下孔口大于或等于与其相对应的预制钢筋砼托板的托板浇筑孔洞的上孔口。

在本发明的一个优选实施例中，所述预制钢筋砼无梁盖板的上板面上预埋有至少一对对称间隔布置的盖板吊钩。

在本发明的一个优选实施例中，在每一栈道单元的铺装层上安装有栏杆。

作为本发明第二方面的一种上述新型预制装配式混凝土栈道结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤S10，将若干预制桩基间隔打设在河岸地基内，并凿除每一预制桩基的桩顶处的混凝土，使得每一预制桩基的桩顶处露出桩基钢筋；

步骤S20，在每一预制桩基的桩顶上搁置预制钢筋砼托板，并对搁置后的预制钢筋砼托板进行固定；

步骤S30，在若干预制钢筋砼托板上搁置预制钢筋砼无梁盖板，并使得预制钢筋砼无梁盖板上的若干盖板浇筑孔洞与若干预制钢筋砼托板上的托板浇筑孔洞一一对应；

步骤S40，在每一盖板浇筑孔洞及其对应的托板浇筑孔洞内浇筑混凝土，使得预制钢筋砼无梁盖板、每一预制钢筋砼托板和每一预制桩基形成整体；

步骤S50，在预制钢筋砼无梁盖板上铺设铺装层和施工栏杆。

在本发明的一个优选实施例中，在步骤S10中，在凿除预制桩基的桩顶处的混凝土前，预先在预制桩基的桩顶以下一定高度处沿四周切割一道缝隙，缝隙的切割深度为预制桩基保护层厚度，然后再凿除预制桩基位于缝隙以上的混凝土，以使得桩顶处的桩基钢筋露出。

由于采用了如上技术方案，本发明的有益效果在于：

1、本发明在打桩过程中，可同步预制上部结构，即预制钢筋砼托板和预制钢筋砼无梁盖板，再运至现场后进行装配，减少了现场的大量工序，可大幅提高施工速度。

2、本发明采用装配式构件在预制厂预制完成，室内作业条件较露天好，受天气影响小，施工质量更有保障；

3、本发明无需搭设满堂脚手架和模板，可降低临时费用；

4、本发明可大幅减少了现场混凝土的浇筑量，可降低环境污染；

5、本发明的结构单薄轻盈且稳定好，视觉效果好，景观效果更佳。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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的附图。

图1是传统的现浇钢筋混凝土栈道结构。

图2是本发明的新型预制装配式混凝土栈道结构的结构示意图。

图3是本发明的预制钢筋砼托板的一个视角的三维结构示意图。

图4是本发明的预制钢筋砼托板的另一个视角的三维结构示意图。

图5是本发明的预制钢筋砼托板的俯视图。

图6是本发明的预制钢筋砼无梁盖板的三维结构示意图。

图7是本发明的预制钢筋砼无梁盖板的俯视图。

图8是本发明的预制桩基、预制钢筋砼托板和预制钢筋砼无梁盖板之间的连接配合示意图。

图9是本发明的预制桩基未凿除桩顶混凝土的结构示意图。

图10是本发明的预制桩基凿除桩顶混凝土的结构示意图。

图11是本发明的预制桩基搁置预制钢筋砼托板后的结构示意图。

图12是本发明的预制钢筋砼无梁盖板搁置在预制钢筋砼托板上的结构示意图。

图13是本发明在盖板浇筑孔洞及其对应的托板浇筑孔洞内浇筑混凝土后的示意图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。

参见图1，图中给出的是一种新型预制装配式混凝土栈道结构，包括三个沿栈道长度方向依次并排布置的栈道单元100构成，当然，栈道单元100并不局限于本实施例的数量，其应根据栈道长度而设置。

每一栈道单元100包括四根预制桩基110、四个预制钢筋砼托板120、预制钢筋砼无梁盖板130、混凝土体(图中未示出)以及铺装层140。

四根预制桩基110间隔打设在河岸地基内，每一预制桩基110的桩顶被凿除后露出桩基钢筋111，如图10所示。当然，预制桩基110并不局限于本实施例的数量，其应根据栈道单元100的尺寸而设计，通常一个栈道单元100设置有至少三根预制桩基，即可起到稳定的支撑作用。

参见图3至图5，四个预制钢筋砼托板120对应地搁置在四个预制桩基110的桩顶上，每一预制钢筋砼托板120位于与其对应的预制桩基110的桩顶处开设有一托板浇筑孔洞121。

预制钢筋砼托板120呈方形板结构，托板浇筑孔洞121呈上大下小的方台状通孔结构，托板浇筑孔洞121的下孔口小于预制桩基110的桩顶的横截面。在预制钢筋砼托板120的上板面上位于托板浇筑孔洞121两侧对称预埋有一对托板吊钩122，方便对预制钢筋砼托板120进行吊装。当然，也可以不设置托板吊钩122，直接利用预制钢筋砼托板120的托板浇筑孔洞121内的托板钢筋进行吊装。

参见图6和图7，预制钢筋砼无梁盖板130搁置在四个预制钢筋砼托板120上，预制钢筋砼无梁盖板130位于每一预制钢筋砼托板120的位置处分别开设有一盖板浇筑孔洞131，预制桩基110的桩顶处露出的桩基钢筋111穿过托板浇筑孔洞121后延伸至盖板浇筑孔洞131内，如图8所示。

预制钢筋砼无梁盖板130呈长方形板结构。预制钢筋砼无梁盖板130的每一盖板浇筑孔洞131呈上大下小的方台状通孔结构，也可以呈横截面一致的方形通孔结构。预制钢筋砼无梁盖板130的每一盖板浇筑孔洞131的下孔口大于或等于与其相对应的预制钢筋砼托板120的托板浇筑孔洞121的上孔口，以保证预制钢筋砼无梁盖板130可搁置于预制钢筋砼托板120上。预制钢筋砼无梁盖板130的上板面上预埋有两对对称间隔布置的盖板吊钩132，方便对预制钢筋砼无梁盖板130进行吊装。当然，也可以不设置盖板吊钩132，直接利用预制钢筋砼无梁盖板130的盖板浇筑孔洞131内的盖板钢筋进行吊装。

混凝土体浇筑在每一托板浇筑孔洞121及其对应的盖板浇筑孔洞131内，其用于将预制钢筋砼无梁盖板130、每一预制钢筋砼托板120和每一预制桩基110形成整体。现场浇筑的混凝土体为高一个等级的混凝土，以提高整体结构的稳定性。

铺装层140铺设在预制钢筋砼无梁盖板130的上板面上。在每一栈道单元100的铺装层140上安装有栏杆150，若栏杆150具有金属结构预埋件，可在制作预制钢筋砼无梁盖板130时埋设在预制钢筋砼无梁盖板130内，方便后续栏杆150的安装。

本发明的新型预制装配式混凝土栈道结构的施工方法，包括以下步骤：

步骤S10，将若干预制桩基110间隔打设在河岸地基内，并凿除每一预制桩基110的桩顶处的混凝土，使得每一预制桩基110的桩顶处露出桩基钢筋111，如图10所示。在凿除预制桩基110的桩顶处的混凝土前，预先在预制桩基110的桩顶以下一定高度处沿四周切割一道缝隙112，如图9所示，缝隙112的切割深度为预制桩基110保护层厚度，然后再凿除预制桩基110位于缝隙112以上的混凝土，以使得桩顶处的桩基钢筋111露出。切割缝隙112的目的是消除打桩误差，保证切割后的桩顶高程位于同一平面内，同时保证各预制桩基110切割处的缝隙平整，即保证搁置面的平整度。若不切割缝隙而直接凿除桩顶处的混凝土，桩顶平面一般较为粗糙，预先切割缝隙可保证搁置面的平整。此施工步骤的优点是即使因施工误差，打桩完毕后各预制桩基110的桩顶高程存在误差，也可通过后续切割缝隙方法保证搁置面位于同一平面高程。

步骤S20，在每一预制桩基110的桩顶上搁置预制钢筋砼托板120，并对搁置后的预制钢筋砼托板120进行固定，如图11所示。

步骤S30，在若干预制钢筋砼托板120上搁置预制钢筋砼无梁盖板130，并使得预制钢筋砼无梁盖板130上的若干盖板浇筑孔洞131与若干预制钢筋砼托板120上的托板浇筑孔洞121一一对应，如图12所示。

步骤S40，在每一盖板浇筑孔洞131及其对应的托板浇筑孔洞121内浇筑混凝土，使得预制钢筋砼无梁盖板130、每一预制钢筋砼托板120和每一预制桩基110形成整体，保证结构的整体性，如图13所示。

步骤S50，按常规工艺在预制钢筋砼无梁盖板130上铺设铺装层140和施工栏杆150，即完成整个栈道结构的施工，如图2所示。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。