CN107354862B - 预制夹层钢管混凝土与空心钢筋混凝土拼装桥墩 - Google Patents

预制夹层钢管混凝土与空心钢筋混凝土拼装桥墩 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种预制夹层钢管混凝土与空心钢筋混凝土拼装桥墩,其包括桥墩基础、一个中空的夹层钢管混凝土底节段、一个或多个中空的空心钢筋混凝土节段以及盖梁,其中,空心钢筋混凝土节段包括一个或多个中间节段和一个顶节段,桥墩基础与夹层钢管混凝土底节段借助于设于桥墩基础上的底锚螺栓固定连接,夹层钢管混凝土底节段与空心钢筋混凝土节段之间和/或相邻空心钢筋混凝土节段之间借助于连接单元固定连接,盖梁设有用于与顶节段连接的第一连接孔,及在第一连接孔的上开口端设有用于浇筑混凝土的空腔。该拼装桥墩各连接部分稳定固定,除了具有自重轻、刚度大、抗震性能好的特点外,还能有效加快桥梁施工进度,具有不中断正常交通、施工工期短、施工噪音小、不污染环境等优点。

Description

预制夹层钢管混凝土与空心钢筋混凝土拼装桥墩
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域,具体涉及一种预制夹层钢管混凝土与空心钢筋混凝土拼装桥墩。
背景技术
桥墩分重力式桥墩和轻型桥墩两大类,轻型桥墩是针对重力式桥墩的缺点而出现的桥墩,实现轻型桥墩主要途径之一是采用空心桥墩,其外形似重力式桥墩,但它是中空的薄壁墩,具有外形轻盈美观、节省材料、自重轻、施工速度快及质量好等优点。目前,国内外建造使用的空心桥墩主要是通过现浇混凝土实现,现浇混凝土施工耗费大量的时间,需要许多现场施工程序,这些程序会对交通流、工作区的安全和环境造成负面影响,特别是,在施工环境复杂的气候条件、环境条件及施作空间条件等因素的制约,由此也促进了预制装配式混凝土桥墩在桥梁建设中的应用。
目前,世界上很多国家在铁路、公路及城市桥梁中采用预制混凝土装配式桥梁,但是,主要还是在桥梁上部结构采用预制混凝土构件,而桥梁下部结构主要还是以现浇混凝土技术为主,特别是,城市桥梁下部结构基本上均采用现浇混凝土技术。
桥梁下部结构的墩柱是桥梁的主要受力构件,它除需要具有足够的抗压、抗弯、抗剪能力,以及良好的耐久性外,尚必须具有良好的抗震延性和耗能能力。桥梁中的墩柱受力最为复杂部位是墩柱与基础连接部位,为了改善其抗震延性差的缺点,很多研究人员采用了在预制混凝土实心墩柱底部设置耗能钢筋的办法,然而,预制混凝土实心墩柱的自重较大,遭受地震力也较大,并且预制混凝土桥墩制作精度要求较高,目前使用的方法存在局限性。
发明内容
(一)要解决的技术问题
为了解决现有技术的上述问题,本发明提供一种预制夹层钢管混凝土与空心钢筋混凝土拼装桥墩,其各拼装节段的刚度大、自重轻、方便运输及吊装;将其运输到施工工地,将各拼装节段进行拼装,形成预制夹层钢管混凝土与空心钢筋混凝土拼装桥墩,由施工单位对桥墩做一定处理后,将拼装桥墩各连接部分稳定固定,加快了桥梁施工过程的施工进度,具有不中断正常交通、施工工期短、施工噪音小、不污染环境等优点。
(二)技术方案
为了达到上述目的,本发明采用的主要技术方案包括:
一种预制夹层钢管混凝土与空心钢筋混凝土拼装桥墩,其包括桥墩基础、一个中空的两套装在一起的内、外钢管之间设有混凝土的夹层钢管混凝土底节段、一个或多个中空的空心钢筋混凝土节段以及盖梁,其中,所述空心钢筋混凝土节段包括一个或多个中间节段和一个顶节段,所述桥墩基础与所述夹层钢管混凝土底节段借助于设于所述桥墩基础上的底锚螺栓固定连接,所述夹层钢管混凝土底节段与空心钢筋混凝土节段之间和/或相邻空心钢筋混凝土节段之间借助于连接单元固定连接,所述盖梁设有用于与顶节段借助于螺栓连接的第一连接孔,及在所述第一连接孔的上开口端设有用于浇筑混凝土的空腔。
作为如上所述拼装桥墩的一种优选方案,所述连接单元包括自夹层钢管混凝土底节段和中间节段的上表面纵向向下内嵌的多个中空的连接器,以及从对应于中空连接器的相邻空心钢筋混凝土节段的下端延伸出的纵向钢筋,其中,多个所述连接器在所述夹层钢管混凝土底节段或中间节段内环向均匀间隔设置,所述中空的连接器包括开放的上下端,其靠近上下端的侧表面上设有横向伸出所述节段外侧的注射嘴,所述注射嘴与所述连接器内部连通,所述注射嘴为可拆卸设置;
所述纵向钢筋的下端对应插入相邻的中空连接器中,该纵向钢筋的上端伸入其所在空心钢筋混凝土节段中的中空连接器中至少一部分;
所述顶节段的上端对应所述盖梁的第一连接孔的位置预埋有顶锚螺栓,所述顶节段的下端对应所述中间节段中的中空连接器的位置设有外露的纵向钢筋,所述外露的纵向钢筋插入对应的连接器中,该纵向钢筋的上端与所述顶节段上端平齐。
作为如上所述拼装桥墩的一种优选方案,所述拼装桥墩拼接后,向所述中空的连接器下端的注射嘴注射灌浆料,当所述灌浆料注满所述中空的连接器后,卸下所有的所述注射嘴,并密封连接所述注射嘴的注射口。
作为如上所述拼装桥墩的一种优选方案,所述连接单元包括多个连接螺栓、连接法兰板和连接锚筋,其中,多个所述连接螺栓沿所述夹层钢管混凝土底节段和每个所述中间节段的上表面靠近边沿的位置间隔固定,所述连接法兰板固定设于所述中间节段及所述顶节段的下端,所述连接锚筋的下端固定连接于所述连接法兰板的上表面,所述连接锚筋的上端向下弯曲;在所述连接法兰板上对应所述连接螺栓设有第二连接孔,在所述中间节段及所述顶节段的下端对应所述第二连接孔的上方设有用于浇筑混凝土的空腔;
所述空心钢筋混凝土顶节段的上端对应所述盖梁的第一连接孔位置预埋顶锚螺栓。
作为如上所述拼装桥墩的一种优选方案,所述连接单元包括粘结胶层和预应力钢索,所述粘结胶层用于所述夹层钢管混凝土底节段与所述中间节段之间、相邻的两所述中间节段之间、所述中间节段与所述顶节段及所述顶节段与所述盖梁之间的固定连接,所述预应力钢索的下端对应所述夹层钢管混凝土底节段的中空位置预埋于所述桥墩基础的中间,所述预应力钢索的上端穿过所述盖梁的第一连接孔,通过预应力锚具固定。进一步地,所述粘结胶层为环氧树脂胶黏剂、酚醛树脂或丙烯酸树脂等。
作为如上所述拼装桥墩的一种优选方案,所述空心钢筋混凝土节段为内设有多个纵向钢筋和多个箍筋的混凝土,其中,多个所述纵向钢筋靠近所述混凝土外边沿一周间隔布置形成外周纵向钢筋,多个所述箍筋均环绕固定于所有所述外周纵向钢筋的外侧,沿所述外周纵向钢筋在纵向间隔布置;
多个所述纵向钢筋靠近所述中空位置的混凝土内边沿一周间隔布置形成内圈纵向钢筋,多个所述箍筋均环绕固定于所有所述内圈纵向钢筋的外侧,沿所述内圈纵向钢筋在纵向间隔布置。
作为如上所述拼装桥墩的一种优选方案,所述夹层钢管混凝土底节段的内、外钢管的下端均固定连接基础垫钢板,所述基础垫钢板的面积大于所述外钢管的横截面面积,并在所述外钢管主体投影面积之外的基础垫钢板上对应所述桥墩基础上的底锚螺栓设置第三连接孔;所述外钢管的内壁、内钢管的外壁上均交错固定有多个剪力连接件。
作为如上所述拼装桥墩的一种优选方案,所述剪力连接件均为栓钉,所述栓钉的钉尖固定于所述钢管上。
作为如上所述拼装桥墩的一种优选方案,所述剪力连接件均为带孔钢板,所述带孔钢板为设有多个等间距通孔的条带形钢板,所述带孔钢板固定于所述钢管上,其表面沿钢管径向延伸,其长度方向沿钢管轴向延伸。进一步地,可以在通孔内布置钢筋,以便起到更好的连接作用。
作为如上所述拼装桥墩的一种优选方案,所述夹层钢管混凝土底节段和所述空心钢筋混凝土节段的横截面外形为圆形、方形、椭圆或其它形状。
(三)有益效果
本发明的有益效果是:本发明提供的预制夹层钢管混凝土与空心钢筋混凝土拼装桥墩,先在工厂或异地制作各节段,各节段的刚度大、自重轻、方便运输及吊装;将其运输到施工工地,将各节段组件进行组装,形成预制夹层钢管混凝土与空心钢筋混凝土拼装桥墩,由施工单位在现场做一定处理后,将拼装桥墩各连接部分稳定固定,加快了桥梁施工过程的施工进度,具有不中断正常交通、施工工期短、施工噪音小、不污染环境等优点,其解决了现浇桥墩施工速度慢、对交通及环境影响大的缺点,空心桥墩的使用解决了实心桥墩自重大、运输及吊装困难的弊端,并且底部设置为钢管夹层混凝土,克服了钢筋混凝土墩柱抗震性能、延性耗能能力差缺陷。
本发明提供的预制夹层钢管混凝土与空心钢筋混凝土拼装桥墩,有效解决了预制夹层钢管混凝土底节段与桥墩基础之间、夹层钢管混凝土底节段与空心钢筋混凝土节段之间、两相邻空心钢筋混凝土节段之间及空心钢筋混凝土节段与盖梁之间连接问题。
本发明中的拼装桥墩底部节段设置为预制的夹层钢管混凝土节段,其承载力高,并且基于钢材延性性能、延性性能优越的特点,能够更好的抵抗地震剪力,抗震性能优越,钢管中还固定设有剪力连接件,将钢管和混凝土形成整体,共同受力、变形协调,抗震性能提高。
附图说明
图1为本发明一优选拼装桥墩总体结构的纵向剖面图;
图2为本发明图1中夹层钢管混凝土底节段的结构示意图;
图3为图2中在Ⅰ处的横截面示意图;
图4为图2中在Ⅱ处的横截面示意图;
图5为图1中的中间节段的结构示意图;
图6为图5中在Ⅲ处的横截面示意图;
图7为图5中在Ⅳ处的横截面示意图;
图8为图1中的顶节段的结构示意图;
图9为另一优选拼装桥墩总体结构的纵向剖面图;
图10为图9中的夹层钢管混凝土底节段的结构示意图;
图11为图9中中间节段的结构示意图;
图12为图11中在Ⅴ处的横截面示意图;
图13为图11中在Ⅵ处的横截面示意图;
图14为图9中顶节段的横截面示意图;
图15为连接螺栓的结构示意图;
图16为另一优选拼装桥墩总体结构的纵向剖面图;
图17为带孔钢板的结构示意图;
图18为内外钢管套装的结构示意图。
【附图标记说明】
1:桥墩基础;
2:夹层钢管混凝土底节段;
3:中间节段;
4:顶节段;
5:盖梁;
6:外钢管;
7:内钢管;
8:基础垫钢板;
9:底锚螺栓;
10:连接器;
11:纵向钢筋;
12:注射嘴;
13:箍筋;
14:顶锚螺栓;
15:盖梁后浇筑混凝土空腔;
16:盖梁后浇筑混凝土;
17:剪力连接件;
18:连接螺栓;
19:连接法兰板;
20:连接锚筋;
21:连接后浇筑混凝土;
22;第二连接孔;
23:连接处后浇筑混凝土空腔;
24:带帽螺栓;
25:栓帽垫板;
26:螺母垫板;
27:紧固螺母;
28:预应力钢索;
29:粘结胶层;
30:紧固螺母;
31:条带形钢板;
32:通孔。
具体实施方式
为了更好的解释本发明,以便于理解,下面结合附图,通过具体实施方式,对本发明作详细描述。
实施例1
一种预制夹层钢管混凝土与空心钢筋混凝土拼装桥墩,如图1所示,其包括由下至上依次为桥墩基础1、一个夹层钢管混凝土底节段2、一个或多个空心钢筋混凝土节段以及盖梁5;其中,夹层钢管混凝土底节段2为在两套装钢管的之间注有混凝土,最中间的钢管为中空的混凝土节段,空心钢筋混凝土节段为中间为中空状态的混凝土节段,其中空心钢筋混凝土节段包括一个或多个中间节段3和一个顶节段4,桥墩基础1与夹层钢管混凝土底节段2借助于设于桥墩基础1设上的底锚螺栓固定连接,夹层钢管混凝土底节段2与中间节段3、及多个中间节段3之间、中间节段3与顶节段4之间借助于连接单元固定连接,盖梁设有用于与顶节段借助于螺栓固定连接的第一连接孔及对应第一连接孔上方设有用于浇筑混凝土的空腔。
具体地,如图2-图4所示,其中图3和图4为图2中在Ⅰ和Ⅱ处在横截面结构示意图,夹层钢管混凝土底节段2包括两套装在一起的外钢管6与内钢管7,两个钢管之间的夹层中浇筑有混凝土,内钢管7的中间为中空设置,内、外钢管底部固定连接有基础垫钢板8,基础垫钢板8的面积大于外钢管6的面积,并在外钢管6主体投影面积之外的基础垫钢板8上对应底锚螺栓9设置有第三连接孔,夹层钢管混凝土底节段2的横截面外形设为圆形,中间节段3和顶节段4的横截面外形对应设置为圆形。
连接单元包括多个连接器10和多个外露的纵向钢筋11,具体地,沿夹层钢管混凝土底节段2上端侧面一周间隔设置的多个连接器10,连接器10内嵌于夹层钢管混凝土底节段2中,沿夹层钢管混凝土底节段2的外侧边沿一周间隔设置,连接器10为中空设置,即中间是空腔设置,空腔对应的上下两端伸出夹层钢管混凝土底节段2的侧边设有注射口,注射口连接可拆卸注射嘴12,注射嘴12连通连接器10的空腔,可拆卸注射嘴12可通过螺纹连接设置。
如图5-图7所示,相对应的,在中间节段3对应连接器10的位置设有纵向钢筋11;纵向钢筋11末端伸出中间节段3的下端形成外露的纵向钢筋,该外露的纵向钢筋正好可伸入相邻节段的连接器10的空腔中,中间节段3的上端对应夹层钢管混凝土底节段2上端连接器的对应位置设有连接器10,本节段中的纵向钢筋11的上端一部分插入该连接器10设置,则中间节段3为靠近混凝土边沿一周间隔布置多个纵向钢筋11,纵向钢筋11的下端一部分超出中间节段3的下表面一部分,作为连接下部节段的连接单元的一部分,此外,为了紧固中间节段的结构在纵向钢筋11的外周一周固定有多个箍筋13,箍筋13均环绕固定于所有纵向钢筋11的外侧,沿纵向钢筋11在纵向间隔布置。
在中间节段3的靠近中空位置的内边沿一周间隔布置一圈纵向钢筋11,形成内圈纵向钢筋,在内圈纵向钢筋的外侧环绕固定有多个箍筋13,多个箍筋13沿内圈纵向钢筋11在纵向间隔布置。
如图8所示,顶节段4不同于中间节段3的是,其上端未设有连接器10,而是预埋有顶锚螺栓14,顶锚螺栓靠近顶节段4的夹层混凝土的中央设置,且顶节段4中的纵向钢筋11的上端与顶节段4的上端平齐。对应地,盖梁5设有用于与顶节段4连接固定的第一连接孔,及对应第一连接孔上方的开口端设有用于浇筑混凝土的盖梁后浇筑混凝土空腔15,该空腔用于盖梁5通过顶锚螺栓14连接后,在盖梁后浇筑混凝土空腔15内浇筑混凝土形成盖梁后浇筑混凝土16,盖梁后浇筑混凝土16对顶锚螺栓14外露部分起到密闭作用,并加固盖梁5与空心钢筋混凝土顶节段4的连接。
进行拼接桥墩时,将两相邻的中间节段3至夹层钢管混凝土底节段2的上方,外露的纵向钢筋11正好插入夹层钢管混凝土底节段2的连接器10中,从下端的注射嘴12注射专用高强、无收缩的灌浆料,如可采用JG/T408-2013钢筋连接用套筒灌浆料,灌浆料灌满连接器10的空腔后可从上端的注射嘴12流出停止灌浆,之后卸除注射嘴12封闭注射口。
此外,在夹层钢管混凝土底节段中,位于外钢管6和内钢管7的夹层中间的钢管内壁上固定设有多个剪力连接件17,剪力连接件17可极大加强钢管与混凝土的连接强度,提高夹层钢管混凝土底节段的整体受力能力。剪力连接件17可设为栓钉,栓钉的钉尖固定于钢管上,多个栓钉是交错布置的。
本实施例中的预制夹层钢管混凝土与空心钢筋混凝土拼装桥墩各组件的制作方法,如图1所示,包括如下步骤:
(1)制作夹层钢管混凝土底节段2:按设计要求制作钢管,在内钢管7的外侧和外钢管6的内侧分别焊接剪力连接件17,并将内钢管7和外钢管6均焊接在基础垫钢板8上,固定连接器10,在两钢管的夹层之间内浇筑混凝土,形成夹层钢管混凝土底节段;
(2)制作中间节段3:制作模板(中间为中空)和钢筋骨架(纵向钢筋11和箍筋13),固定连接器10,在模板内浇筑混凝土,形成中间节段;
(3)制作顶节段4:制作模板(中间为中空)、钢筋骨架(纵向钢筋11和箍筋13),固定顶锚螺栓,在模板内浇筑混凝土,形成空心钢筋混凝土顶节段;
(4)在制作桥墩基础1上表面,预埋底锚螺栓9;
(5)制作盖梁5,对应顶节段的顶锚螺栓位置设置第一连接孔及盖梁后浇筑混凝土空腔。
上述各组件的安装:
(1)将夹层钢管混凝土底节段2通过预埋底锚螺栓9固定桥墩基础1上;
(2)将中间节段3中的伸出钢筋插入夹层钢管混凝土底节段2的连接器10中;
(3)将置于上方的中间节段3中的伸出钢筋插入相邻的置于下方的中间节段3的连接器10中;
(4)将顶节段4中的伸出钢筋插入相邻的置于下方的中间节段3的连接器10中;
(5)将盖梁5放在顶节段4上,顶节段4的预埋顶锚螺栓14穿过盖梁5的第一连接孔,用螺母固定;
(6)通过注射嘴12,向连接器10内从下向上注射灌浆料;
(7)卸除注射嘴12,用混凝土封闭注射口;
(8)向盖梁5中盖梁后浇筑混凝土空腔内浇筑混凝土形成盖梁后浇筑混凝土16。
实施例2
本实施例是在实施例1的基础上,如图不同于实施例1的是,夹层钢管混凝土底节段、空心钢筋混凝土节段的中间节段及顶节段的横截面均为方形,即夹层钢管混凝土底节段中的外钢管也方形设置,内钢管及中空部分为圆形设置,当然根据需要可以设置为其它形状。
本实施例中的连接单元不同于实施例1中,总体结构如图9所示,其连接单元包括多个连接螺栓18、连接法兰板19和连接锚筋20。多个连接螺栓18是设预埋于置于夹层钢管混凝土底节段或空心钢筋混凝土节段的顶端,沿夹层混凝土中间一周间隔设置。连接法兰板19是设于置于空心钢筋混凝土节段的下端,在连接法兰板19上对应连接螺栓18设有用于连接的第二连接孔,第二连接孔的上方预留有连接处后浇筑混凝土空腔,用于浇筑形成连接后浇筑混凝土21以密闭连接螺栓的外露部分并加固连接;在连接法兰板19中间设有连接锚筋20,连接锚筋20的上端设为向下弯曲的弯钩,向下弯曲的弯钩状用于增强混凝土与连接法兰板19之间的锚固,提高连接位置的抗力。
具体,如图10所示,在夹层钢管混凝土底节段上端沿外边沿一周间隔预埋有连接螺栓18。
如图11-图13所示,空心钢筋混凝土节段的中间节段3为下端设有连接法兰板19,连接法兰板19上对应连接螺栓18设有用于连接的第二连接孔22,第二连接孔22的上方设有连接处后浇筑混凝土空腔23,连接法兰板19的上表面中间设有连接锚筋20,其下端固定连接于连接法兰板19,其上端向下弯曲;中间节段3的外边沿一周还间隔设有纵向钢筋11形成外围纵向钢筋,环绕所有的外围纵向钢筋的外围固定有箍筋13,沿外围纵向钢筋在纵向间隔布置有多个箍筋,中间节段3的上端预埋有连接螺栓18,用于与上部节段通过螺母将两相邻节段固定。为了进一步紧固空心钢筋混凝土节段,在空心钢筋混凝土节段靠近中间中空位置的内边沿一周间隔布置形成内圈纵向钢筋,多个箍筋均环绕固定于所有内圈纵向钢筋的外侧,沿内圈纵向钢筋在纵向间隔布置。
如图14所示,空心钢筋混凝土节段的顶节段4不同于中间节段3的是,其上端预埋的顶锚螺栓14位置不同于连接螺栓18设置,顶锚螺栓14在预制空心钢筋混凝土顶节段混凝土上表面的中央设置,顶节段4的下端与中间节段3的下端设置方式相同。
如图15所示,连接螺栓和顶锚螺栓均可设为包括带帽螺栓24、栓帽垫板25、螺母垫板26和紧固螺母27,其中带帽螺栓24、栓帽垫板25用于预埋于混凝土中,安装置于上方的节段后,将螺母垫板26和紧固螺母27套于带帽螺栓24中紧固。
本实施例中的预制夹层钢管混凝土与空心钢筋混凝土拼装桥墩各组件的制作方法,如图9所示,不同于实施例1中的步骤:
(1)制作夹层钢管混凝土底节段2:固定连接器10变为固定连接螺栓18,其它操作不变;
(2)制作中间节段3:连接法兰板19边沿上开设第二连接孔、中间焊接连接锚筋20,制作模板和钢筋骨架(内圈纵向钢筋和外围纵向钢筋和箍筋),固定连接法兰板19、连接螺栓18,设置连接处后浇筑混凝土空腔,在模板内浇筑混凝土,形成中间节段3;
(3)制作顶节段4:连接法兰板19开设通孔、焊接连接锚筋20,制作模板、钢筋骨架(内圈纵向钢筋和外围纵向钢筋和箍筋),固定顶锚螺栓14,设置连接处后浇筑混凝土空腔,在模板内浇筑混凝土,形成顶节段4。
组件安装步骤如下:
(1)将夹层钢管混凝土底节段2通过预埋的底锚螺栓9固定在桥墩基础1上;
(2)将中间节段3置于夹层钢管混凝土底节段2上方,夹层钢管混凝土底节段2上的连接螺栓18穿入中间节段3中连接法兰板19的预留的第二连接孔,并通过螺母垫板和紧固螺母固定;
(3)将中间节段3置于另一中间节段3上方,中间节段3上的连接螺栓18穿入相邻的中间节段的连接法兰板19的预留的第二连接孔,并通过螺母垫板和紧固螺母固定;
(4)将顶节段4置于中间节段3的上方,通过顶锚螺栓14与螺母垫板和紧固螺母将二者固定;
(5)将盖梁5置于顶节段4上方,顶节段4上的预埋顶锚螺栓穿过盖梁5的预留的第一连接孔,用螺母垫板和紧固螺母固定;
(6)向连接处后浇筑混凝土空腔浇筑混凝土形成连接处浇筑混凝土21;
(7)向盖梁后浇筑混凝土空腔内浇筑混凝土形成盖梁后浇筑混凝土16,拼装桥墩拼接完成。
实施例3
本实施例是在实施例2的基础上,不同之处在连接单元设置不同,本实施例中的连接单元包括粘结胶层和预应力钢索,如图16所示,夹层钢管混凝土底节段2的上端表面、中间节段3、顶节段4的上下端表面设为平面,在桥墩基础4上表面的中央,对应夹层钢管混凝土底节段2的中空位置预埋预应力钢索28,即预应力钢索28的下端埋入桥墩基础1中央,预应力钢索28的长度按照桥墩整体的高度设置,高度应与拼装后能插入盖梁5上的第一连接孔相互适配,盖梁5的中央对应预应力钢索28的位置设置第一连接孔及盖梁后连接混凝土空腔。在拼装后,在夹层钢管混凝土底节段2与中间节段3,中间节段3与另一中间节段3,另一中间节段3与顶节段4之间通过粘结胶层29进行连接,安装盖梁5,通过预应力钢索28对桥墩的多个节段施加后张拉力,连接各个节段,将整个桥墩连接固定。同时,粘结胶层29可将两相邻的节段紧密固定,粘结胶层具有防水、防腐蚀的作用,粘结胶层可采用环氧树脂胶粘剂、酚醛树脂或丙烯酸树脂等。
本实施例中的预制钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩各组件的制作方法,如图16所示,不同于实施例2中的步骤在于:制作夹层钢管混凝土底节段2和中间节段3不需要连接法兰板、连接锚筋、连接螺栓,将夹层钢管混凝土底节段2上端表面、中间节段3和顶节段4的上下端表面设为平面,在制作桥墩基础1时,在中空对应位置预埋预应力钢索28,在盖梁5对应中空位置的中央对应预应力钢索预留第一连接孔。
在拼装时,不同之处在于,在夹层钢管混凝土底节段2的上端表面涂布粘结胶层,安装中间节段3,在中间节段3的上表面涂布粘结胶层再安装另一中间节段3,另一中间节段3的上表面涂布粘结胶层29,安装顶节段4,在顶节段4的上端平面上涂布粘结胶层29,安装盖梁5,通过预应力钢索28穿过盖梁5的连接孔,张拉后,通过预应力锚具锚固预应力钢索,将整个桥墩连接固定,固定后浇筑混凝土形成盖梁后浇筑混凝土16,拼装桥墩拼接完成。
实施例4
本实施例在实施例1的基础上,将剪力连接件17设为带孔钢板,如图17所示,带孔钢板为条带形钢板30上设有间隔等距的通孔31,通孔的设置有利于增强剪力连接件17与混凝土之间的连接,提高共同工作,变形协调的能力,在通孔内可以布置钢筋,以便起到更好的连接作用。如图18所示,带孔钢板即剪力连接件17平行焊接于外钢管6的内壁,且在外钢管6的内壁上间隔布置,在内钢管7设为外壁平行焊接,即带孔钢板的表面沿钢管径向延伸,其长度方向沿钢管轴向延伸并与外钢管6上的剪力连接件17是间隔布置。进一步,可以在通孔内布置钢筋,以便起到更好的连接作用,在沿钢管内一周的同一水平位置的带孔钢板的通孔中均贯穿有钢筋,形成钢筋绕钢管内壁或外壁一圈,钢筋可焊接在通孔中,进一步来加强钢管与混凝土的连接。
以上所述,仅是本发明的较佳实施例而已,并非是对本发明做其它形式的限制,任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容,依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型,仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种预制夹层钢管混凝土与空心钢筋混凝土拼装桥墩,其特征在于,其包括桥墩基础、一个中空的两套装在一起的内、外钢管之间设有混凝土的夹层钢管混凝土底节段、一个或多个中空的空心钢筋混凝土节段以及盖梁,其中,所述空心钢筋混凝土节段包括一个或多个中间节段和一个顶节段,所述桥墩基础与所述夹层钢管混凝土底节段借助于设于所述桥墩基础上的底锚螺栓固定连接,所述夹层钢管混凝土底节段与空心钢筋混凝土节段之间和/或相邻空心钢筋混凝土节段借助于连接单元固定连接,所述盖梁设有用于与所述顶节段借助于螺栓连接的第一连接孔,及所述第一连接孔的上开口端设有用于浇筑混凝土的空腔;
所述连接单元包括多个连接螺栓、连接法兰板和连接锚筋,其中,多个所述连接螺栓沿所述夹层钢管混凝土底节段和每个所述中间节段的上表面靠近边沿的位置间隔固定,所述连接法兰板固定设于所述中间节段及所述顶节段的下端,所述连接锚筋的下端固定连接于所述连接法兰板的上表面,所述连接锚筋的上端向下弯曲;在所述连接法兰板上对应所述连接螺栓设有第二连接孔,在所述中间节段及所述顶节段的下端对应所述第二连接孔的上方设有用于浇筑混凝土的空腔;
所述顶节段的上端对应所述盖梁的第一连接孔位置预埋顶锚螺栓。
2.如权利要求1所述的拼装桥墩,其特征在于,所述空心钢筋混凝土节段为内设有多个纵向钢筋和多个箍筋的混凝土,其中,多个所述纵向钢筋靠近所述混凝土外边沿一周间隔布置形成外周纵向钢筋,多个所述箍筋均环绕固定于所有所述外周纵向钢筋的外侧,沿所述外周纵向钢筋在纵向间隔布置;
多个所述纵向钢筋靠近所述中空位置的混凝土内边沿一周间隔布置形成内圈纵向钢筋,多个所述箍筋均环绕固定于所有所述内圈纵向钢筋的外侧,沿所述内圈纵向钢筋在纵向间隔布置。
3.如权利要求1所述的拼装桥墩,其特征在于,所述夹层钢管混凝土底节段的内、外钢管的下端均固定连接基础垫钢板,所述基础垫钢板的面积大于所述外钢管的横截面面积,并在所述外钢管主体投影面积之外的基础垫钢板上对应所述桥墩基础上的底锚螺栓设置第三连接孔;所述外钢管的内壁、内钢管的外壁上均交错固定有多个剪力连接件。
4.如权利要求3所述的拼装桥墩,其特征在于,所述剪力连接件均为栓钉,所述栓钉的钉尖固定于所述钢管上。
5.如权利要求3所述的拼装桥墩,其特征在于,所述剪力连接件均为带孔钢板,所述带孔钢板为设有多个等间距通孔的条带形钢板,所述带孔钢板固定于所述钢管上,其表面沿钢管径向延伸,其长度方向沿钢管轴向延伸。
6.如权利要求1所述的拼装桥墩,其特征在于,所述夹层钢管混凝土底节段和所述空心钢筋混凝土节段的横截面外形为圆形、方形、椭圆或其它形状。
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