CN107386127B - 一种桥墩拼装装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的桥墩拼装装置，其桥墩由各桥墩预制段拼接而成，方便现场作业，能够提高作业效率，有效缓解了作业时对城市交通环境影响；上一节桥墩预制段通过通孔与所述空心钢管与下一节桥墩预制段连接，最底端桥墩预制段的通孔通过空心钢管与承台连接，通过空心钢管嵌入通孔中、浇筑自密实混凝土等措施约束了相邻桥墩预制段之间、最底端桥墩预制段与承台之间的水平位移，有效提高了桥墩在拼接过程中及拼接完成后的抗剪能力，解决了当桥墩遭遇较大的侧向力时因为抗剪能力不足，而使桥墩拼接装置破坏而导致的安全事故问题，提高了桥墩的抗震性能。

Description

一种桥墩拼装装置
技术领域
本发明涉及桥梁工程的建设技术领域，尤其涉及一种桥墩拼装装置。
背景技术
传统技术中，我国公路桥梁圆柱形桥墩大多采用现场浇筑的方法，这种传统的施工工艺主要缺点在于：1、施工周期过长，施工效率低；2、传统施工质量不利于控制，如在城市核心区建设桥梁，桥墩的施工就包括了绑扎钢筋、安装模板、浇筑混凝土、拆模、养护混凝土等等，施工质量受工人整体素质以及环境等等因素的影响；3、对城市交通环境影响较大，容易造成拥堵。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：本发明提供一种抗剪能力高、方便现场作业的桥墩拼装装置。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种桥墩拼装装置，包括承台，还包括桥墩和空心钢管；
所述桥墩由各桥墩预制段拼接而成，每一节桥墩预制段下表面均设有通孔，除最顶端桥墩预制段外的每一节桥墩预制段上表面均设有空心钢管，所述空心钢管具有第一通孔，桥墩预制段的通孔与空心钢管的第一通孔连通；上一节桥墩预制段的通孔与设置在下一节桥墩预制段上的空心钢管的第一通孔连通；通过空心钢管与通孔连接，以实现相邻桥墩预制段的拼接；
所述承台上表面设有空心钢管，最底端桥墩预制段的通孔通过空心钢管与承台连通；
相邻预制段连接处浇筑有自密实混凝土，浇筑完成后自密混凝土充满通孔及空心钢管的第一通孔；承台与最底端桥墩预制段连接处浇筑有自密实混凝土，浇筑完成后自密混凝土充满通孔及空心钢管的第一通孔。
本发明的有益效果为：
本发明提供的桥墩拼装装置，其桥墩由各桥墩预制段拼接而成，方便现场作业，能够提高作业效率，有效缓解了作业时对城市交通环境影响；上一节桥墩预制段通过通孔与所述空心钢管与下一节桥墩预制段连接，最底端桥墩预制段的通孔通过空心钢管与承台连接，通过空心钢管嵌入通孔中、浇筑自密实混凝土等措施约束了相邻桥墩预制段之间、最底端桥墩预制段与承台之间的水平位移，有效提高了桥墩在拼接过程中及拼接完成后的抗剪能力，解决了当桥墩遭遇较大的侧向力时因为抗剪能力不足，而使桥墩拼接装置破坏而导致的安全事故问题；预制段中心处留有通孔，节段拼装过程中依次由通孔处浇筑自密实混凝土，加强了各个桥墩预制段之间的连接，提高了桥墩的抗震性能。
附图说明
图1为根据本发明实施例一种桥墩拼装装置的结构示意图；
图2为根据本发明实施例一种桥墩拼装装置的A-A剖示图；
标号说明：
1、承台；2、桥墩；3、空心钢管；4、桥墩预制段；5、预应力筋连接器； 6、张拉端锚具；7、固定端锚具；8、第一预应力钢筋；9、第二预应力钢筋； 10、第三预应力钢筋；11、第二孔；12、第三孔；13、通孔；14、预应力孔道； 15、竖向钢筋；16、二次承台。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
请参照图1至图2，本发明提供了一种桥墩拼装装置，包括承台，还包括桥墩和空心钢管；
所述桥墩由各桥墩预制段拼接而成，每一节桥墩预制段下表面均设有通孔，除最顶端桥墩预制段外的每一节桥墩预制段上表面均设有空心钢管，所述空心钢管具有第一通孔，桥墩预制段的通孔与空心钢管的第一通孔连通，上一节桥墩预制段的通孔与设置在下一节桥墩预制段上的空心钢管的第一通孔连通；通过空心钢管与通孔连接，以实现相邻桥墩预制段的拼接；
所述承台上表面设有空心钢管，最底端桥墩预制段的通孔通过空心钢管与承台连通；
相邻预制段连接处浇筑有自密实混凝土，浇筑完成后自密混凝土充满通孔及空心钢管的第一通孔；承台与最底端桥墩预制段连接处浇筑有自密实混凝土，浇筑完成后自密混凝土充满通孔及空心钢管的第一通孔。
从上述描述可知，本发明提供的桥墩拼装装置，其桥墩由各桥墩预制段拼接而成，方便现场作业，能够提高作业效率，有效缓解了作业时对城市交通环境影响；上一节桥墩预制段的通孔通过所述空心钢管与下一节桥墩预制段连通，最底端桥墩预制段的通孔通过空心钢管与承台连接，通过钢管帽嵌入通孔中及后浇混凝土，约束了不同桥墩预制段之间、第一节桥墩预制段与承台之间的水平位移，有效提高了桥墩拼接装置的抗剪能力，解决了当桥墩遭遇较大的侧向力时因为抗剪能力不足，而使桥墩拼接装置破坏导致的安全事故问题。
进一步的，所述的一种桥墩拼装装置，还包括金属波纹管、预应力筋连接器、预应力钢筋、设置在桥墩顶端的张拉端锚具和设置承台内的固定端锚具；
每一节桥墩预制段和承台均预埋金属波纹管，所述金属波纹管具有预应力孔道，所述预应力孔道从桥墩顶到承台垂直连通；
所述每一节桥墩预制段在预应力孔道的底端均设有第一安装槽，最顶端桥墩预制段在预应力孔道的顶端设有第二安装槽，所述承台在预应力孔道底部设有第三安装槽，除最底端桥墩预制段外的每一节桥墩预制段的第一安装槽上均设有预应力筋连接器，所述第二安装槽上设有张拉端锚具，所述第三安装槽上设有固定端锚具；
最顶端桥墩预制段的预应力孔道上设有第一预应力钢筋，所述第一预应力钢筋上端与张拉端锚具连接，下端与最顶端桥墩预制段上的预应力筋连接器连接；
除最顶端桥墩预制段和最底端桥墩预制段外的每一节桥墩预制段预应力孔道上设有第二预应力钢筋，所述第二预应力钢筋下端与本节桥墩预制段上的预应力筋连接器连接，上端与本节桥墩预制段上方相邻的桥墩预制段中的预应力筋连接器连接；
承台中的预应力孔道上设有第三预应力钢筋，所述第三预应力钢筋下端与固定端锚具连接，上端穿过最底端桥墩预制段与最底端桥墩预制段上方相邻的桥墩预制段中的预应力筋连接器连接。
从上述描述可知，本发明通过上述结构能够实现预应力钢筋的分段张拉，相对于现有技术中在整个桥墩安装完成之后再对预应力钢筋进行张拉锚固，本发明提高了桥墩的抗剪能力，避免在海上安装作业或风力较大环境下，由于侧向力较大，而在桥墩预制段安装过程中发生安全事故的问题。
进一步的，所述预应力钢筋与金属波纹管的缝隙间设有砂浆。
从上述描述可知，通过上述结构，提高了桥墩连接结构的稳定性。
进一步的，所述的一种桥墩拼装装置，还包括环绕桥墩设置在承台上的多根竖向钢筋；
在所述多根竖向钢筋与桥墩之间浇筑混凝土，形成二次承台。
在完成最底端桥墩预制段的安装后进行二次浇筑，形成二次承台。
从上述描述可知，通过上述结构，提高了桥墩与承台连接处的抗剪能力，保证了桥墩与承台连接的稳定性与可靠性。
进一步的，所述通孔包括圆柱形的第二孔和与第二孔连接的圆台形的第三孔；
除最顶端桥墩预制段的每一节桥墩预制段的第二孔与空心钢管的第一通孔连通，第三孔与本节桥墩预制段下表面贯通；
所述最顶端桥墩预制段的第二孔与最顶端桥墩预制段上表面贯通，第三孔与最顶端桥墩预制段下表面贯通；
上一节桥墩预制段通过第三孔与设置在下一节桥墩预制段上的空心钢管连接，以实现相邻桥墩预制段的连接；最底端桥墩预制段通过第三孔与承台上的空心钢管连接。
从上述描述可知，通过上述结构，提高了桥墩与承台连接处的抗剪能力，并且提高了相邻两节桥墩预制段连接处的抗剪能力。
进一步的，每一节桥墩预制段的形状为圆柱形、具体长度可根据实际情况进行设计。
进一步的，所述承台上表面与最底端桥墩预制段的下表面通过环氧砂浆连接。
从上述描述可知，通过上述连接方式能够提高连接的密封性，同时避免了压浆时的溢出。
进一步的，上一节桥墩预制段的下表面与下一节桥墩预制段的上表面通过环氧砂浆连接。
从上述描述可知，通过上述结构，通过上述连接方式能够提高连接的密封性，同时避免了压浆时的溢出。
上述的桥墩拼装装置的安装顺序如下：
一、绑扎承台钢筋包括多根竖向钢筋(二级承台暂不浇筑)，注意预埋波纹管及承台处空心钢管，同时预应力钢筋一端固定在承台内预设的固定端锚具中，另一端从承台中穿出(穿出长度应大于第一节桥墩预制段长度并预留张拉工作长度)，浇筑承台混凝土；
二、于承台上表面涂抹环氧砂浆，吊装最底端桥墩预制段，使预应力钢筋穿过预应力孔道，同时将空心钢管嵌入预制段通孔中，张拉锚固预应力钢筋后，于空心钢管处浇筑自密实混凝土，将通孔注满至空心钢管顶端，于预应力筋连接器处切除张拉工作段钢筋，然后对波纹管进行压浆；
三、浇筑二级承台混凝土，对第一节墩柱进行固定；
四、于桥墩顶端预应力钢筋张拉锚固处，用预应力筋连接器接长预应力钢筋(长度需大于桥墩预制段长度并预留张拉工作长度)，在最底端桥墩预制段上表面涂抹环氧砂浆，吊装第二节预制桥墩段，使预应力钢筋穿过预应力孔道，同时空心钢管嵌入预制段通孔中，张拉锚固预应力钢筋，于空心钢管处浇筑自密实混凝土，将通孔注满至钢管帽顶端，于预应力预应力筋连接器处切除张拉工作段钢筋，然后对波纹管压浆；
五、重复第四步骤至预定标高；
六、于桥墩顶端预应力钢筋张拉锚固处用预应力筋连接器接长预应力钢筋 (长度需大于桥墩预制段长度并预留张拉工作长度)，在最顶端桥墩预制段的下一节桥墩预制段上表面涂抹环氧砂浆，吊装最顶端桥墩预制段使预应力钢筋穿过预应力孔道，同时空心钢管嵌入通孔中，张拉锚固预应力钢筋。于通孔处浇筑自密实混凝土，使其充满通孔，压浆、切除张拉工作段钢筋，于桥墩顶端张拉锚固端处绑扎钢筋，浇筑封锚混凝土。
如此即实现了分段张拉，相对于现有技术中在整个桥墩安装完成之后再对预应力钢筋进行张拉锚固，本发明提高了桥墩了抗剪能力，避免在海上安装作业或风力较大环境下，由于侧向力较大，而在桥墩预制段安装过程中发生安全事故的问题。
本发明采用桥墩预制段现场拼装的形式，去除了现场浇筑混凝土的工序，缩短了工期。传统的施工工艺要经过绑扎钢筋，安置模板、浇筑混凝土、拆模、养护混凝土等施工工序，施工周期过长同时受外界环境、人员素质等等因素的影响较大。而本发明中采用的桥墩拼装装置可以在工厂中提前预制，从管理上可以统一集中按照严格的标准来执行，更有利于提高工程的质量。
请参照图1至图2，本发明的实施例一为：
本发明提供了一种桥墩拼装装置，包括承台1，还包括桥墩2和空心钢管3；
所述桥墩2由各桥墩预制段4拼接而成，每一节桥墩预制段4下表面均设有通孔13，除最顶端桥墩预制段4外的每一节桥墩预制段4上表面均设有空心钢管3，所述空心钢管3具有第一通孔，桥墩预制段4的通孔13与空心钢管3 的第一通孔连通，上一节桥墩预制段4的通孔13与设置在下一节桥墩预制段4 上的空心钢管3的第一通孔连通；通过空心钢管3与通孔13连接，以实现相邻桥墩预制段4的拼接；
所述承台1上表面设有空心钢管3，最底端桥墩预制段4的通孔13通过空心钢管3与承台1连通；
相邻预制段连接处浇筑有自密实混凝土，浇筑完成后自密混凝土充满通孔 13及空心钢管3的第一通孔；承台1与最底端桥墩预制段4连接处浇筑有自密实混凝土，浇筑完成后自密混凝土充满通孔13及空心钢管3的第一通孔。
本发明的实施例二为：
本发明的实施例二与实施例一的区别在于，所述的一种桥墩拼装装置，还包括金属波纹管、预应力筋连接器5、预应力钢筋、设置在桥墩顶端的张拉端锚具6、设置承台1内的固定端锚具7和环绕桥墩2设置在承台1上的多根竖向钢筋15；每一节桥墩预制段4和承台1均预埋金属波纹管，所述金属波纹管具有预应力孔道14，所述预应力孔道14从桥墩2顶到承台1垂直连通；所述每一节桥墩预制段4在预应力孔道14的底端均设有第一安装槽，最顶端桥墩预制段4 在预应力孔道14的顶端设有第二安装槽，所述承台1在预应力孔道14底部设有第三安装槽，除最底端桥墩预制段4外的每一节桥墩预制段4的第一安装槽上均设有预应力筋连接器5，所述第二安装槽上设有张拉端锚具6，所述第三安装槽上设有固定端锚具7；最顶端桥墩预制段4的预应力孔道14上设有第一预应力钢筋8，所述第一预应力钢筋8上端与张拉端锚具6连接，下端与最顶端桥墩预制段4上的预应力筋连接器5连接；除最顶端桥墩预制段4和最底端桥墩预制段4外的每一节桥墩预制段4预应力孔道14上设有第二预应力钢筋9，所述第二预应力钢筋9下端与本节桥墩预制段4上的预应力筋连接器5连接，上端与本节桥墩预制段4上方相邻的桥墩预制段4中的预应力筋连接器5连接；承台1中的预应力孔道14上设有第三预应力钢筋10，所述第三预应力钢筋10 下端与固定端锚具7连接，上端穿过最底端桥墩预制段4与最底端桥墩预制段4 上方相邻的桥墩预制段4中的预应力筋连接器5连接；
所述预应力钢筋与金属波纹管的缝隙间设有砂浆；在所述多根竖向钢筋15 与桥墩2之间浇筑混凝土，形成二次承台16；
所述通孔13包括圆柱形的第二孔11和与第二孔11连接的圆台形的第三孔 12；除最顶端桥墩预制段4的每一节桥墩预制段4的第二孔11与空心钢管3的第一通孔连通，第三孔12与本节桥墩预制段4下表面贯通；所述最顶端桥墩预制段4的第二孔11与最顶端桥墩预制段4上表面贯通，第三孔12与最顶端桥墩预制段4下表面贯通；上一节桥墩预制段4通过第三孔12与设置在下一节桥墩预制段4上的空心钢管3连接，以实现相邻桥墩预制段4的连接；最底端桥墩预制段4通过第三孔12与承台1上的空心钢管3连接；
每一节桥墩预制段4的形状为圆柱形；所述承台1上表面与最底端桥墩预制段4的下表面通过环氧砂浆连接；上一节桥墩预制段4的下表面与下一节桥墩预制段4的上表面通过环氧砂浆连接。
综上所述，本发明提供的桥墩拼装装置，其桥墩由各桥墩预制段拼接而成，方便现场作业，能够提高作业效率，有效缓解了作业时对城市交通环境影响；上一节桥墩预制段通过通孔与所述空心钢管与下一节桥墩预制段连接，最底端桥墩预制段的通孔通过空心钢管与承台连接，通过空心钢管嵌入通孔中、浇筑自密实混凝土等措施约束了相邻桥墩预制段之间、最底端桥墩预制段与承台之间的水平位移，有效提高了桥墩在拼接过程中及拼接完成后的抗剪能力，解决了当桥墩遭遇较大的侧向力时因为抗剪能力不足，而使桥墩拼接装置破坏而导致的安全事故问题；预制段中心处留有通孔，节段拼装过程中依次由通孔处浇筑自密实混凝土，加强了各个桥墩预制段之间的连接，提高了桥墩的抗震性能。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种桥墩拼装装置，包括承台，其特征在于，还包括桥墩和空心钢管；
所述桥墩由各桥墩预制段拼接而成，每一节桥墩预制段下表面均设有通孔，除最顶端桥墩预制段外的每一节桥墩预制段上表面均设有空心钢管，所述空心钢管具有第一通孔，桥墩预制段的通孔与空心钢管的第一通孔连通；通过空心钢管与通孔连接，以实现相邻桥墩预制段的拼接；
所述承台上表面设有空心钢管，最底端桥墩预制段的通孔通过空心钢管与承台连通；
相邻预制段连接处浇筑有自密实混凝土，浇筑完成后自密混凝土充满通孔及空心钢管的第一通孔；承台与最底端桥墩预制段连接处浇筑有自密实混凝土，浇筑完成后自密混凝土充满通孔及空心钢管的第一通孔；
还包括金属波纹管、预应力筋连接器、预应力钢筋、设置在桥墩顶端的张拉端锚具和设置承台内的固定端锚具；
每一节桥墩预制段和承台均预埋金属波纹管，所述金属波纹管具有预应力孔道，所述预应力孔道从桥墩顶到承台垂直连通；
所述每一节桥墩预制段在预应力孔道的底端均设有第一安装槽，最顶端桥墩预制段在预应力孔道的顶端设有第二安装槽，所述承台在预应力孔道底部设有第三安装槽，除最底端桥墩预制段外的每一节桥墩预制段的第一安装槽上均设有预应力筋连接器，所述第二安装槽上设有张拉端锚具，所述第三安装槽上设有固定端锚具；
最顶端桥墩预制段的预应力孔道上设有第一预应力钢筋，所述第一预应力钢筋上端与张拉端锚具连接，下端与最顶端桥墩预制段上的预应力筋连接器连接；
除最顶端桥墩预制段和最底端桥墩预制段外的每一节桥墩预制段预应力孔道上设有第二预应力钢筋，所述第二预应力钢筋下端与本节桥墩预制段上的预应力筋连接器连接，上端与本节桥墩预制段上方相邻的桥墩预制段中的预应力筋连接器连接；
承台中的预应力孔道上设有第三预应力钢筋，所述第三预应力钢筋下端与固定端锚具连接，上端穿过最底端桥墩预制段与最底端桥墩预制段上方相邻的桥墩预制段中的预应力筋连接器连接；
所述通孔包括圆柱形的第二孔和与第二孔连接的圆台形的第三孔；
除最顶端桥墩预制段的每一节桥墩预制段的第二孔与空心钢管的第一通孔连通，第三孔与本节桥墩预制段下表面贯通；
所述最顶端桥墩预制段的第二孔与最顶端桥墩预制段上表面贯通，第三孔与最顶端桥墩预制段下表面贯通；
上一节桥墩预制段通过第三孔与设置在下一节桥墩预制段上的空心钢管连接，以实现相邻桥墩预制段的连接；最底端桥墩预制段通过第三孔与承台上的空心钢管连接；在空心钢管的上方的桥墩预制段的通孔直径是大于空心钢管直径的；
还包括环绕桥墩设置在承台上的多根竖向钢筋；
在所述多根竖向钢筋与桥墩之间浇筑混凝土，形成二次承台。
2.根据权利要求1所述的一种桥墩拼装装置，其特征在于，预应力钢筋与金属波纹管的缝隙间设有砂浆。
3.根据权利要求1所述的一种桥墩拼装装置，其特征在于，每一节桥墩预制段的形状为圆柱形。
4.根据权利要求3所述的一种桥墩拼装装置，其特征在于，所述承台上表面与最底端桥墩预制段的下表面通过环氧砂浆连接。
5.根据权利要求3所述的一种桥墩拼装装置，其特征在于，上一节桥墩预制段的下表面与下一节桥墩预制段的上表面通过环氧砂浆连接。
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