CN105442433A - 一种预制桥墩与承台的连接构造及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种预制桥墩与承台的连接构造，其特征在于所述桥墩由定位墩定位，通过安装岛与承台连接，融为一体。所述墩身底部连接段与安装岛之间设有相互作用的剪力键。本发明的技术特点和效果：一是将环形截面预制桥墩下部套在定位墩上，便于墩身定位。二是杯口安装岛范围内预制桥墩，除墩底外包钢板范围外，均做凿毛处理，保证连接质量，有效地改善桥梁墩柱受力性能。三是承台和桥墩通过环形安装岛连接，连接处设有剪力键，增强了连接处的抗剪性能，施工方便。采用本发明，桥墩与承台连接受力可靠、施工方便、操作简单、易于控制，可有效减小现场焊接及混凝土浇筑的工作量，加快施工进度。

Description

一种预制桥墩与承台的连接构造及其施工方法

技术领域

本发明涉及道路桥梁建设技术领域，尤其涉及一种预制桥墩与承台的连接构造。还涉及环形截面预制桥墩与承台的安装定位工艺。

背景技术

目前,我国桥梁下部结构的桥墩施工大多采用现浇施工方法，这种施工方法施工时需要对路面进行封堵，加上现浇施工工期长，施工质量不易控制，且施工中的支架、模板耗用量大，施工费用高，并直接影响施工点的道路通行能力，与城市建设发展的要求格格不入。

桥梁的长度一般在几公里以上，甚至几十公里，这就决定了桥梁必定由大量的跨数组成。为尽量缩短施工周期，确保工程质量，减小对周围环境的影响，降低对交通的影响，桥墩施工宜采用在预制厂预制，现场定位安装与承台连接的施工方式。其中，预制桥墩与承台的连接是设计中的关键技术问题。

传统预制墩身与承台的连接一般采用分别在承台顶部、预制墩身底部预留连接钢筋，墩身吊装就位后完成钢筋的现场焊接，浇注连接段混凝土的方法。这样的连接方式对结构的处理过于简单，连接处的抗剪、抗震能力差，且耗钢量较大，还严重影响主体结构的耐久及受力性能，存在安全隐患。

为解决上述不足，目前也有一些有益的尝试，如中国专利CN85202839公开了一种“拼装式钢筋混凝土预制构件”，增加了桥墩抗弯强度，最大限度地减少现场施工量，加快施工进度，但是该文献仅公开了预制件的结构，但并未明示预制件与承台之间的连接关系。

中国专利CN101413250公开了一种“跨海大桥预制桥墩与承台的榫头式连接方法”，改善了连接部位的受力状态，解决了传统连接中的剪切滑移问题，提高了接头的耐久性能。但是该文献虽然公开了桥墩与承台之间的一种特殊连接关系，也提及了墩身与承台之间、各预制墩身之间都需要先定位后安装，却并未详细介绍拼装施工中的定位技术。

如中国专利CN102363946A公开了一种“预制拼装立柱承台结构及其拼装定位工艺”，由于需要在立柱预制节段的通孔中设置预应力钢绞线，相对于传统现浇混凝土桥墩，该连接方法的桥墩立柱的造价要高很多。另外，现场施工时需对预应力线进行张拉、灌浆等操作，施工工艺复杂，施工时间较长。

如中国专利CN202543789U公开了一种“预制桥墩与承台的连接构造”，墩底连接段顶面和墩身底面之间采用凹凸剪力键连接，现场采用干接缝(胶接缝)形式连接，最大程度减少了现场焊接及现场混凝土浇筑工作量，有益于质量控制，加快了施工进度，但对节段间的接缝吻合要求较高，且节段之间采用预应力钢筋或者普通钢筋连接需要较大的施工空间，施工工艺复杂。另外，采用普通混凝土浇筑的干接缝节段拼装桥墩，如接头仅采用凹凸剪力键，在地震力作用下，桥墩节段接头部位容易出现撞击损坏，接头位置的混凝土剥落严重，耐久性有待提高。

传统桥墩一般采用实心截面，混凝土材料用量较大，现场现浇施工周期比较长，施工过程中易发生钢筋骨架整体偏位，导致混凝土保护层过薄，墩柱钢筋外露、锈蚀等问题。

鉴于此，目前还需发明一种可同时满足承载能力强、连接强度高、施工简便有效、经济效益好等多重目的的预制桥墩与承台的连接结构。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种安全可靠，且施工方便的预制桥墩与承台的连接构造，可适用于各种桥墩断面形式，尤其适合于环形截面，连接强度要求高的桥墩。

为了实现上述技术目的，本发明采取如下技术方案：一种预制桥墩与承台的连接构造，包括有承台、杯口安装岛和预制桥墩，所述承台顶部预埋定位桥墩，所述预制桥墩由定位墩定位，且所述预制桥墩通过杯口安装岛与承台连接，所述预制桥墩墩身底部连接段设有外包钢板，所述外包钢板外侧焊接剪力钉，并且外包钢板与与杯口安装岛之间通过现浇混凝土连接。

进一步地，所述预制桥墩为环形空心截面。

进一步地，所述预制桥墩的墩身底部由定位墩定位，且所述承台顶面位于预制桥墩与杯口安装岛之间处现浇混凝土；所述预制桥墩与杯口安装岛之间设置剪力键。

进一步地，所述剪力键设置在墩身底部连接段的外包钢板上，是通过焊接三层交错布置的剪力钉来形成的。

进一步地，所述预制桥墩设置在杯口安装岛内。

进一步地，所述承台顶部位于定位墩处设置预留钢筋，所述承台与所述定位墩之间设有2cm厚砂浆调平层，且所述承台与定位墩之间通过竖向预留钢筋连接。

进一步地，所述承台顶部位于杯口安装岛处设置预留钢筋，所述安装岛底部设置坡角，所述杯口安装岛与所述承台之前通过竖向的预留钢筋连接。

进一步地，所述杯口安装岛的坡角度数为45°。

一种环形截面预制桥墩和承台的对接式施工方法，该方法包括以下步骤：

1)预制场地进行环形截面桥墩墩身构件制作，现场浇筑承台混凝土，并在承台顶部位于定位墩和杯口安装岛处设置预留钢筋，承台施工后，对顶面标高进行复核，浇筑2cm厚砂浆调平层，再浇筑定位墩混凝土；

2)达到混凝土加载龄期以后吊运安装预制桥墩；

3)预制桥墩安装定位校核调整后，外包钢板沿四周焊接三层交错布置的剪力钉；

4)架设杯口安装岛模板，浇筑杯口安装岛混凝土，完成预制桥墩与承台的连接。

本发明的技术特点和效果为：一是将环形截面预制桥墩下部套在定位墩上，便于墩身定位。二是杯口安装岛范围内预制桥墩，除墩底外包钢板范围外，均做凿毛处理，保证连接质量，有效地改善桥梁墩柱受力性能。三是桥墩和承台通过环形安装岛连接，连接处设有剪力键，增强了连接处的抗剪性能，施工方便。采用本发明，桥墩与承台连接受力可靠、桥墩定位简单、施工方便、操作简单、易于控制，可有效减小现场焊接及混凝土浇筑的工作量，加快施工进度。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构图。

图2是本发明实施例1的俯视图。

图3是本发明的预制桥墩墩身连接段凿毛表面大样图。

图4是本发明的施工工艺流程图。

图中：1为预制桥墩；2为承台；3为定位墩；4为杯口安装岛；5为剪力键；6为外包钢板；7为凹凸花纹段；8为2cm厚砂浆调平层；9为预留钢筋。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明

实施例1

一种预制桥墩与承台的连接构造，所述环形截面预制桥墩1套在定位墩3上完成安装定位，再由杯口安装岛4通过现浇混凝土和承台2连接，融为一体。所述环形截面预制桥墩1墩身底部设置有外包钢板6和凹凸花纹凿毛段7，外包钢板6和凹凸花纹凿毛段7均在预制墩预制成型过程中同预制桥墩一起预制完成，预制桥墩安装定位后，在外包钢板6上焊接3层交错布置的剪力钉用作剪力键5，最后浇筑杯口安装岛4混凝土连接承台2。所述定位墩3和承台2之间设有2cm厚砂浆调平层8，定位墩3和承台2通过预留钢筋9连接。

以单柱墩为例，本发明的构造组成见图2所示(其中图1为预制桥墩与承台的连接构造立面图，图2为图1的A-A剖视图)，由以下9部分组成：预制桥墩1；承台2；定位墩3；杯口安装岛4；剪力键5；外包钢板6；凹凸花纹段7；2cm厚砂浆调平层8；预留钢筋9。其中，预制桥墩1在杯口安装岛4范围内，除墩底外包钢板6范围外，均做凿毛处理，保证保证连接质量；凿毛段在预制桥墩预制过程中，在墩底连接段的外管模内部焊接花纹钢板以生成凹凸花纹凿毛段。

环形截面预制桥墩1在预制过程中，在墩底连接段的外管模内部焊接花纹钢板以生成凹凸花纹凿毛段7；在墩底焊接段的外管模内设有钢板用作后期焊接用外包钢板6。

下面结合图4对本发明的施工步骤做进一步描述。

第一步，预制场地进行环形截面桥墩墩身构件制作，现场浇筑承台混凝土，并预留定位墩和杯口安装岛钢筋，承台施工后，对顶面标高进行复核，浇筑2cm厚砂浆调平层，再浇筑定位墩混凝土；第二步，达到混凝土加载龄期以后吊运安装预制桥墩；第三步，预制桥墩安装定位校核调整后，外包钢板沿四周焊接三层交错布置的剪力钉；第四步，架设杯口安装岛模板，浇筑杯口安装岛混凝土，完成预制桥墩与承台的连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种预制桥墩与承台的连接构造，其特征在于:包括有承台、杯口安装岛和预制桥墩，所述承台顶部预埋定位桥墩，所述预制桥墩由定位墩定位，且所述预制桥墩通过杯口安装岛与承台连接，所述预制桥墩墩身底部连接段设有外包钢板，所述外包钢板外侧焊接剪力钉，并且外包钢板与与杯口安装岛之间通过现浇混凝土连接。

2.按权利要求1所述的一种预制桥墩与承台的连接构造，其特征在于：所述预制桥墩为环形空心截面。

3.按权利要求1所述的一种预制桥墩与承台的连接构造，其特征在于：所述预制桥墩的墩身底部由定位墩定位，且所述承台顶面位于预制桥墩与杯口安装岛之间处现浇混凝土；所述预制桥墩与杯口安装岛之间设置剪力键。

4.按权利要求1或2所述的一种预制桥墩与承台的连接构造，其特征在于：所述剪力键设置在墩身底部连接段的外包钢板上，是通过焊接三层交错布置的剪力钉来形成的。

5.按权利要求1或2所述的一种预制桥墩与承台的连接构造，其特征在于：所述预制桥墩设置在杯口安装岛内。

6.按权利要求1或2所述的一种预制桥墩与承台的连接构造，其特征在于：所述承台顶部位于定位墩处设置预留钢筋，所述承台与所述定位墩之间设有2cm厚砂浆调平层，且所述承台与定位墩之间通过竖向预留钢筋连接。

7.按权利要求1或2所述的一种预制桥墩与承台的连接构造，其特征在于：所述承台顶部位于杯口安装岛处设置预留钢筋，所述安装岛底部设置坡角，所述杯口安装岛与所述承台之前通过竖向的预留钢筋连接。

8.按权利要求7所述的一种预制桥墩与承台的连接构造，其特征在于：所述杯口安装岛的坡角度数为45°。

9.一种预制桥墩与承台的对接式施工方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

1)预制场地进行环形截面桥墩墩身构件制作，现场浇筑承台混凝土，并在承台顶部位于定位墩和杯口安装岛处设置预留钢筋，承台施工后，对顶面标高进行复核，浇筑2cm厚砂浆调平层，再浇筑定位墩混凝土；

2)达到混凝土加载龄期以后吊运安装预制桥墩；

3)预制桥墩安装定位校核调整后，外包钢板沿四周焊接三层交错布置的剪力钉；

4)架设杯口安装岛模板，浇筑杯口安装岛混凝土，完成预制桥墩与承台的连接。