CN108411770A - 模块化预制桥墩的横向锚栓连接构造及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种模块化预制桥墩的横向锚栓连接构造；包括上、下设置的两段横向中部拼装节，两段横向中部拼装节左、右两端对应连接有对称结构的端部拼装节；横向中部拼装节与端部拼装节通过横向锚栓预紧力装置连接。本发明还提供了一种模块化预制桥墩横向连接方法。本发明实现了桥墩横向拼装，能够方便快捷的实现桥梁桥墩横向节段拼装的可靠连接，能够适应复杂环境下桥梁桥墩预制装配建造，解决模块化预制桥墩的施工拼装难题。本发明尤其适用于复杂环境下模块化预制高墩的设计建造，大大提高施工效率、缩短施工周期。为复杂环境下桥梁实现桥墩预制装配建造提供了一条有效途径。
Description
技术领域
本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种模块化预制桥墩的横向锚栓连接构造，本发明还涉及模块化预制桥墩横向连接方法；本发明适用于各种有快速建造需求的桥梁工程。
背景技术
目前随着中国建筑工业化的推进，桥梁工程也开始提倡工业化建设，即采用工厂化的预制拼装构件来进行桥梁建造。预制装配式桥梁可最大限度降低对现有交通的干扰、增加施工安全性、减少环境污染、提高施工质量、加快施工速度以及降低生命运营期内的成本。国内桥梁上部结构的预制拼装技术已经趋于成熟，而桥梁下部结构特别是桥墩的预制拼装技术应用较少，仅在东海大桥、杭州湾大桥、港珠澳大桥以及一些城市高架桥中有所采用。
已经采用预制拼装桥墩的桥梁工程，施工作业场地通常比较开阔，且桥墩多为中、低墩，桥墩竖向拼装节段较少，场地条件便于使用吨位较大的运输、吊装施工机械。而在复杂环境下的桥梁，桥墩通常较高，吨位较大的运输、吊装施工机械很难进入施工场地，桥墩要实现预制拼装就必须将其划分为小吨位的构件，即桥墩竖向不仅要进行多节段划分，横向也需进行节段划分。预制拼装桥墩的竖向连接构造相对成熟，因此，一种适应模块化预制桥墩的横向连接构造及其施工方法是实现复杂环境下桥墩预制装配设计建造的关键。
发明内容
本发明的目的在于提供一种实现桥墩横向拼装、施工效率高的模块化预制桥墩的横向锚栓连接构造；本发明的另一目的在于提供一种模块化预制桥墩横向连接方法。本发明能够方便快捷的实现桥梁桥墩横向节段拼装的可靠连接，能够适应复杂环境下桥梁桥墩预制装配建造，以解决模块化预制桥墩的施工拼装难题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种模块化预制桥墩的横向锚栓连接构造；其特征在于：包括上、下设置的两段横向中部拼装节，两段横向中部拼装节左、右两端对应连接有对称结构的端部拼装节；横向中部拼装节与端部拼装节通过横向锚栓预紧力装置连接。
横向中部拼装节与端部拼装节均为高强度薄壁混凝土预制构件。
横向中部拼装节左、右侧埋设有内置钢箱，横向中部拼装节左、右两端设有与内置钢箱连接的连接孔道；内置钢箱设有水平箱口与垂直箱口，内置钢箱外表面布设有圆柱头栓钉，以增强钢箱外壁与混凝土粘结作用。
端部拼装节的外端（远离横向中部拼装节的一端）设有预紧端预留槽，预紧端预留槽与内置钢箱的水平位置对应，端部拼装节设有与预紧端预留槽连接的端部连接孔道；端部连接孔道与连接孔道相贯通；预紧端预留槽内侧设有垂直槽口、外端设有端面槽口。
端部连接孔道与连接孔道为预埋的精轧螺纹钢波纹管。
横向锚栓预紧力装置包括锚杆、预紧端锚具、固定端锚具、预紧端垫板与固定端垫板；锚杆穿过端部连接孔道与连接孔道，锚杆内端安装固定端锚具与固定端垫板，固定端锚具与固定端垫板位于内置钢箱、且固定端垫板卡装在内置钢箱垂直箱口位置，锚杆外端安装预紧端锚具与预紧端垫板、且预紧端垫板卡装在预紧端预留槽垂直槽口位置。
横向中部拼装节与左、右拼装节之间的拼装接缝处涂有2mm厚环氧粘结剂。横向预紧力施加完成后，需在预紧端预留槽和内置钢箱内浇筑混凝土。本发明横向拼装节段与端部拼装节之间通过横向锚栓预紧力装置完成可靠连接。
一种模块化预制桥墩横向连接方法，步骤如下：
（1）在预制工厂预制桥墩横向中部拼装节与端部拼装节：将作为连接孔道的精轧螺纹钢波纹管、内置钢箱与固定端垫板预先埋设到桥墩横向中部拼装节，并在内置钢箱外表面布设多个圆柱头栓钉；将作为端部连接孔道的精轧螺纹钢波纹管、预紧端预留槽与预紧端垫板预先埋设到桥墩端部拼装节；
（2）在桥位处预拼横向中部拼装节与桥墩端部拼装节：在横向中部拼装节与桥墩端部拼装节的拼装接缝间涂2mm厚环氧粘结剂；
（3）安装锚具：将锚杆依次穿入预紧端垫板、端部连接孔道、连接孔道及固定端垫板，锚杆的内端置于内置钢箱并安装固定端锚具，锚杆的外端置于预紧端预留槽并安装预紧端锚具；
（4）对桥墩横向预制节段施加预紧力：逐根进行横向锚栓预紧力装置的预紧力操作；
（5）孔道压浆：对精轧螺纹钢波纹管进行孔道压浆操作；
（6）封锚：向内置钢箱和预紧端预留槽处浇筑混凝土给予封锚。
本发明实现了桥墩横向拼装，本发明能够方便快捷的实现桥梁桥墩横向节段拼装的可靠连接，能够适应复杂环境下桥梁桥墩预制装配建造，解决模块化预制桥墩的施工拼装难题。本发明施工效率高，方便、快捷、可靠的实现了模块化预制桥墩的横向拼装。
本发明通过在横向中部拼装节与端部拼装节施加横向预紧力，方便、快捷的实现了两者的可靠连接。同时，拼装接缝间涂2mm厚环氧粘结剂进一步增强了拼装界面间的摩擦、粘结作用。故本发明尤其适用于复杂环境下模块化预制高墩的设计建造，大大提高施工效率、缩短施工周期。为复杂环境下桥梁实现桥墩预制装配建造提供了一条有效途径，能提升桥梁产品质量，提高桥梁预制化工业化水平。
附图说明
图1为本发明的总体结构示意图；
图2为横向中部拼装节的结构示意图；
图3为端部拼装节的结构示意图；
图4为横向中部拼装节与端部拼装节连接关系示意图；
图5为图4的A—A剖面图；
图6为图5的B—B剖面图。
图中：1—横向中部拼装节，2—内置钢箱，201—水平箱口，202—圆柱头栓钉，3—拼装接缝，4—预紧端预留槽，401—端面槽口，5—锚杆，6—预紧端锚具，7—固定端锚具，8—预紧端垫板，9—固定端垫板，10—连接孔道，11—端部连接孔道，12—端部拼装节。
具体实施方式
如图1所示：一种模块化预制桥墩的横向锚栓连接构造；包括上、下设置的两段横向中部拼装节 1，两段横向中部拼装节1左、右两端对应连接有对称结构的端部拼装节12；横向中部拼装节1与端部拼装节12通过横向锚栓预紧力装置连接。横向中部拼装节1与端部拼装节12均为高强度薄壁混凝土预制构件。横向中部拼装节1与左、右端部拼装节12之间的拼装接缝3处涂有2mm厚环氧粘结剂。
参见图2：横向中部拼装节1左、右两侧埋设有内置钢箱2，横向中部拼装节1左、右两端设有与内置钢箱2连接的连接孔道10；内置钢箱2设有水平箱口201与垂直箱口，内置钢箱2外表面布设有圆柱头栓钉202，以增强钢箱外壁与混凝土粘结作用。
参见图3：端部拼装节12的外端设有预紧端预留槽4，预紧端预留槽4与内置钢箱2的水平位置对应，端部拼装节12设有与预紧端预留槽4连接的端部连接孔道11；端部连接孔道11与连接孔道10相贯通；预紧端预留槽4内侧设有垂直槽口、外端设有端面槽口401。端部连接孔道11与连接孔道10为预埋的精轧螺纹钢波纹管。
参见图4至图6：横向锚栓预紧力装置包括锚杆5、预紧端锚具6、固定端锚具7、预紧端垫板8与固定端垫板9；锚杆5穿过端部连接孔道11与连接孔道10，锚杆5内端安装固定端锚具7与固定端垫板9，固定端锚具7与固定端垫板9位于内置钢箱2、且固定端垫板9卡装在内置钢箱2的垂直箱口位置，锚杆5外端安装预紧端锚具6与预紧端垫板8、且预紧端垫板8卡装在预紧端预留槽4的垂直槽口位置。锚杆5由精轧螺纹钢制作，本实例中精轧螺纹钢筋直径为25mm。
桥墩横向中部拼装节1与端部拼装节12为高强度薄壁混凝土预制构件，箱壁厚度为45cm，混凝土标号为C60。
在自重、二期恒载、汽车荷载等竖向作用下，横向锚栓预紧力装置能确保桥墩整个断面形成整体联合受力。
一种模块化预制桥墩横向连接方法，步骤如下：
（1）在预制工厂预制桥墩横向中部拼装节1与端部拼装节12：将作为连接孔道10的精轧螺纹钢波纹管、内置钢箱2与固定端垫板9预先埋设到桥墩横向中部拼装节1，并在内置钢箱2外表面布设多个圆柱头栓钉201；将作为端部连接孔道11的精轧螺纹钢波纹管、预紧端预留槽4与预紧端垫板8预先埋设到桥墩端部拼装节12。预留的作为连接孔道与端部连接孔道的精轧螺纹钢波纹管，以便作为锚杆的精轧螺纹钢穿过；预埋的内置钢箱，为精轧螺纹钢穿过预留孔道后进行锚固操作提供施工空间。内置钢箱外表面布设的圆柱头栓钉，为增强内置钢箱外壁与混凝土的粘结作用。
（2）在桥位处预拼横向中部拼装节与桥墩端部拼装节：在横向中部拼装节1与桥墩端部拼装节12的拼装接缝3间涂2mm厚环氧粘结剂。
（3）安装锚具：将锚杆5依次穿入预紧端垫板8、端部连接孔道11、连接孔道10及固定端垫板9，锚杆5的内端置于内置钢箱2并安装固定端锚具7，锚杆5的外端置于预紧端预留槽4并安装预紧端锚具6。
（4）对桥墩横向预制节段施加预紧力：逐根进行横向锚栓预紧力装置的预紧力操作。
（5）孔道压浆：对精轧螺纹钢波纹管进行孔道压浆操作。
（6）封锚：从水平箱口201处向内置钢箱2浇筑混凝土给予封锚；从端面槽口401处向预紧端预留槽4浇筑混凝土给予封锚。
Claims (9)
1.一种模块化预制桥墩的横向锚栓连接构造；其特征在于：包括上、下设置的两段横向中部拼装节（1），两段横向中部拼装节（1）左、右两端对应连接有对称结构的端部拼装节（12）；横向中部拼装节（1）与端部拼装节（12）通过横向锚栓预紧力装置连接。
2.如权利要求1所述的一种模块化预制桥墩的横向锚栓连接构造；其特征在于：横向中部拼装节（1）左、右两侧埋设有内置钢箱（2），横向中部拼装节（1）左、右两端设有与内置钢箱（2）连接的连接孔道（10）；内置钢箱（2）设有水平箱口201与垂直箱口。
3.如权利要求2所述的一种模块化预制桥墩的横向锚栓连接构造；其特征在于：内置钢箱（2）外表面布设有圆柱头栓钉（202）。
4.如权利要求3所述的一种模块化预制桥墩的横向锚栓连接构造；其特征在于：端部拼装节（12）的外端设有预紧端预留槽（4），预紧端预留槽（4）与内置钢箱（2）的水平位置对应，端部拼装节（12）设有与预紧端预留槽（4）连接的端部连接孔道（11）；端部连接孔道（11）与连接孔道（10）相贯通；预紧端预留槽（4）内侧设有垂直槽口、外端设有端面槽口（401）。
5.如权利要求4所述的一种模块化预制桥墩的横向锚栓连接构造；其特征在于：横向锚栓预紧力装置包括锚杆（5）、预紧端锚具（6）、固定端锚具（7）、预紧端垫板（8）与固定端垫板（9）；锚杆（5）穿过端部连接孔道（11）与连接孔道（10），锚杆（5）内端安装固定端锚具（7）与固定端垫板（9），固定端锚具（7）与固定端垫板（9）位于内置钢箱（2）、且固定端垫板（9）卡装在内置钢箱（2）的垂直箱口位置，锚杆（5）外端安装预紧端锚具（6）与预紧端垫板（8）、且预紧端垫板（8）卡装在预紧端预留槽（4）的垂直槽口位置。
6.如权利要求5所述的一种模块化预制桥墩的横向锚栓连接构造；其特征在于：端部连接孔道（11）与连接孔道（10）为预埋的精轧螺纹钢波纹管；锚杆（5）由精轧螺纹钢制作。
7.如权利要求1至6任意一项所述的一种模块化预制桥墩的横向锚栓连接构造；其特征在于：横向中部拼装节（1）与端部拼装节（12）之间的拼装接缝3处涂有2mm厚环氧粘结剂。
8.如权利要求7所述的一种模块化预制桥墩的横向锚栓连接构造；其特征在于：横向中部拼装节（1）与端部拼装节（12）均为高强度薄壁混凝土预制构件。
9.一种模块化预制桥墩横向连接方法，其特征在于步骤如下：
（1）在预制工厂预制桥墩横向中部拼装节与端部拼装节：将作为连接孔道的精轧螺纹钢波纹管、内置钢箱与固定端垫板预先埋设到桥墩横向中部拼装节，并在内置钢箱外表面布设多个圆柱头栓钉；将作为端部连接孔道的精轧螺纹钢波纹管、预紧端预留槽与预紧端垫板预先埋设到桥墩端部拼装节；
（2）在桥位处预拼横向中部拼装节与桥墩端部拼装节：在横向中部拼装节与桥墩端部拼装节的拼装接缝间涂2mm厚环氧粘结剂；
（3）安装锚具：将锚杆依次穿入预紧端垫板、端部连接孔道、连接孔道及固定端垫板，锚杆的内端置于内置钢箱并安装固定端锚具，锚杆的外端置于预紧端预留槽并安装预紧端锚具；
（4）对桥墩横向预制节段施加预紧力：逐根进行横向锚栓预紧力装置的预紧力操作；
（5）孔道压浆：对精轧螺纹钢波纹管进行孔道压浆操作；
（6）封锚：向内置钢箱和预紧端预留槽处浇筑混凝土给予封锚。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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