CN108999076A - 一种立柱与相邻构件的类承插连接结构及其施工方法 - Google Patents

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王瑞龙
黄虹
鲁传安
孟续东
苏俭
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Abstract

本发明提供了一种立柱与相邻构件的类承插连接结构，属于桥梁工程预制拼装技术领域。该连接方式在立柱与相邻构件的承插式连接基础上，在立柱底部采用缩进设计，在相邻构件连接面进行扩大凹槽设计，预埋钢筋分别伸出立柱与相邻构件凹槽，两者通过后浇超高性能混凝土进行搭接连接，将预制立柱和相邻构件连成整体结构。该连接方式利用超高性能混凝土早强、与钢筋握裹力强、自流平便于施工的特点，减小了施工后续等待时间与承台扩大凹槽深度，增加了连接的可靠性，且构造简单、便于施工，易于保证预制构件连接的质量，具有较好地推广价值。

Description

一种立柱与相邻构件的类承插连接结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁工程预制拼装技术领域，特别涉及一种立柱与相邻构件的类承插连接结构及其施工方法。
背景技术
预制拼装桥梁结构具有施工便捷、质量稳定、对环境和交通影响小、良好的节能与环保等优点，目前已成为世界桥梁结构的主要发展趋势之一。
超高性能混凝土由于其高强、高致密性、与钢筋握裹力强、便于施工等优点，逐渐应用到预制立柱与承台的连接缝处。
常规的承插式连接将立柱插入承台的预留杯口内，插入长度一般不小于柱身截面尺寸的1.2倍，底部铺设一定厚度的砂浆，周围间隙用半干硬性混凝土或高强水泥砂浆填充。该种连接方式插入长度较大，且预制立柱与承台之间仅通过高强水泥砂浆连接，连接较弱，立柱在较大的水平力作用下高强水泥砂浆会发生剪切破坏，导致立柱与承台脱开。同时，高强水泥砂浆强度发展较慢，后续施工等待时间较长。
因此，如何利用超高性能混凝土材料的优点，提供一种连接可靠、现场工作量小、施工速度快的立柱与承台连接方式，是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种连接可靠、现场工作量小、施工速度快的立柱与相邻构件的类承插连接结构，利用超高性能混凝土强度发展较快的特点减小后续施工等待时间，同时利用超高性能混凝土与钢筋握裹力强的特点增强立柱与承台的连接，确保在较大的水平力作用下两者连接可靠。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种立柱与相邻构件的类承插连接结构，包括预制立柱以及与预制立柱配合的相邻构件，所述相邻构件与预制立柱连接的面称为连接面，其特征在于在预制立柱端部采取缩进处理形成立柱端部缩进段，立柱预埋钢筋伸出立柱，相邻构件连接面上设置凹槽,凹槽尺寸大于预制立柱标准段尺寸，相邻构件预埋钢筋伸出凹槽，凹槽底部浇筑坐浆层，预制立柱吊装定位坐浆于凹槽内，立柱预埋钢筋与相邻构件的预埋钢筋相互搭接，凹槽内后浇超高性能混凝土，使预制立柱和相邻构件连接成整体。
进一步地，所述预制立柱端部缩进段的断面缩进尺寸为立柱两侧各缩进10~15cm，保证立柱伸出预埋钢筋在后浇超高性能混凝土内有足够的保护层厚度，同时可满足立柱吊装定位的受力和稳定性需要。
进一步地，所述相邻构件连接面上的凹槽，其断面尺寸为立柱标准断面两侧各扩大10~15cm，保证相邻构件伸出预埋钢筋在后浇超高性能混凝土内有足够的保护层厚度。
进一步地，所述相邻构件连接面上的凹槽，其深度应为12~14倍的立柱预埋钢筋直径，保证立柱伸出预埋钢筋与承台的预埋钢筋相互搭接时有足够的锚固长度，经大量钢筋与超高性能混凝土粘结试验研究，搭接长度≥10倍的立柱预埋钢筋直径可满足要求。
进一步地，所述相邻构件为承台或盖梁。
本发明提供一种连接可靠、现场工作量小、施工速度快的立柱与相邻构件的类承插连接结构的施工方法，利用超高性能混凝土强度发展较快的特点减小后续施工等待时间，同时利用超高性能混凝土与钢筋握裹力强的特点增强立柱与承台的连接，确保在较大的水平力作用下两者连接可靠。
为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种立柱与相邻构件的类承插连接结构的施工方法，包括以下步骤：
在预制立柱端部采取缩进处理，设置立柱端部缩进段，立柱预埋钢筋伸出立柱，相邻构件连接面上设置凹槽, 相邻构件预埋钢筋伸出凹槽；
凹槽底部浇筑坐浆层；
预制立柱吊装定位坐浆于凹槽内；
立柱预埋钢筋与相邻构件的预埋钢筋相互搭接；
通过立柱周边灌浆位置灌注凹槽内后浇超高性能混凝土，使预制立柱和相邻构件连接成整体。
进一步地，所述预制立柱底部缩进段的断面缩进尺寸为立柱两侧各缩进10~15cm，保证立柱伸出预埋钢筋在后浇超高性能混凝土内有足够的保护层厚度，同时可满足立柱吊装定位的受力和稳定性需要。
进一步地，所述相邻构件连接面上的凹槽，其断面尺寸为立柱标准断面两侧各扩大10~15cm，保证相邻构件伸出预埋钢筋在后浇超高性能混凝土内有足够的保护层厚度。
进一步地，所述相邻构件连接面上的凹槽，其深度应为12~14倍的立柱预埋钢筋直径，保证立柱伸出预埋钢筋与承台的预埋钢筋相互搭接时有足够的锚固长度
进一步地，所述凹槽，其断面尺寸为立柱标准断面四周各扩大10~15cm，可在立柱四周同时灌浆，确保超高性能混凝土浇筑密实。
进一步地，所述相邻构件为承台或盖梁。
本发明利用超高性能混凝土早强、与钢筋握裹力强、自流平便于施工的特点，减小了施工后续等待时间与承台扩大凹槽深度，增加了连接的可靠性，且构造简单、便于施工，易于保证预制构件连接的质量，具有较好地推广价值。与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
一、本发明的预制钢筋混凝土立柱端部采用缩进处理（两侧仅各缩进10~15 cm），可保证立柱吊装定位的受力和稳定性需要，
二、本发明的预制钢筋混凝土立柱端部采用缩进处理，承台凹槽采用扩大处理，可保证立柱预埋钢筋与承台的预埋钢筋相互搭接时有足够的保护层厚度，增加连接的可靠性。
三、本发明利用超高性能混凝土与钢筋握裹力强的特点，凹槽的深度仅为12~14倍的立柱预埋钢筋的直径，大大减小了承插式连接中承台杯口的深度。
四、本发明利用超高性能混凝土早强的特点，在超高性能混凝土浇筑3天左右就可以进行后续施工，减小施工等待时间。
附图说明
图1为本发明一实施例的预制立柱与承台基于超高性能混凝土进行类承插连接方式的立面示意图。
图2为本发明一实施例的预制钢筋混凝土立柱构造钢筋示意图。
图3为本发明一实施例的承台凹槽构造钢筋示意图。
图中：1-预制钢筋混凝土立柱；2-立柱底部缩进段；3-承台；4-承台扩大凹槽；5-灌浆位置；6-薄层超高性能混凝土或高强水泥砂浆坐浆层；7-凹槽内后浇超高性能混凝土；8-立柱预埋钢筋；9-承台预埋钢筋。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提出的预制钢筋混凝土立柱连接构造作进一步详细说明。根据下面的说明，本发明的优点和特征将更清楚。以下将由所列举之实施例结合附图，详细说明本发明的技术内容及特征。需另外说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
下面结合图1~图3详细说明本发明的预制立柱与承台基于超高性能混凝土进行类承插连接的方式组成。
如图2所示，预制钢筋混凝土立柱1在底部采用缩进处理，设置在等截面的立柱标准段下方设置立柱底部缩进段2，立柱预埋钢筋8伸出立柱。如图3所示，承台3顶部设置承台扩大凹槽4，承台预埋钢筋9伸出承台凹槽。其中承台扩大凹槽4的断面尺寸为立柱标准断面四周各扩大10~15cm。
如图1所示，在承台扩大凹槽4底部浇筑薄层超高性能混凝土或高强水泥砂浆坐浆层6，之后吊装预制钢筋混凝土立柱1，定位坐浆于承台扩大凹槽4内，立柱预埋钢筋8与承台预埋钢筋9搭接连接（搭接长度L≥10倍的立柱预埋钢筋直径），通过立柱周边灌浆位置5灌注凹槽内后浇超高性能混凝土 7，使预制钢筋混凝土立柱1和承台3连接成整体，待凹槽内后浇超高性能混凝土 7具有足够强度时（3天左右）即可进行后续施工。
该连接方式连接可靠、构造简单、便于施工、后续施工等待时间短，易于保证预制构件连接的质量，具有较好地推广价值。
所述的连接方式并不局限于预制立柱与承台之间，设置于预制立柱与盖梁之间，也应在本发明技术保护范围内。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。

Claims (9)

1.一种立柱与相邻构件的类承插连接结构，包括预制立柱以及与预制立柱配合的相邻构件，所述相邻构件与预制立柱连接的面称为连接面，其特征在于在预制立柱端部采取缩进处理形成立柱端部缩进段，立柱预埋钢筋伸出立柱，相邻构件连接面上设置凹槽,凹槽尺寸大于预制立柱标准段尺寸，相邻构件预埋钢筋伸出凹槽，凹槽底部浇筑坐浆层，预制立柱吊装定位坐浆于凹槽内，立柱预埋钢筋与相邻构件的预埋钢筋相互搭接，凹槽内后浇超高性能混凝土，使预制立柱和相邻构件连接成整体。
2.根据权利要求1所述的立柱与相邻构件的类承插连接结构，其特征在于，所述预制立柱端部缩进段的断面缩进尺寸为立柱两侧各缩进10~15cm。
3.根据权利要求1所述的立柱与相邻构件的类承插连接结构，其特征在于，所述相邻构件连接面上的凹槽，其断面尺寸为立柱标准断面两侧各扩大10~15cm。
4.根据权利要求1所述的立柱与相邻构件的类承插连接结构，其特征在于，所述相邻构件连接面上的凹槽，其深度为12~14倍的立柱预埋钢筋直径。
5.根据权利要求1所述的立柱与相邻构件的类承插连接结构，其特征在于，所述相邻构件为承台或盖梁。
6.一种立柱与相邻构件的类承插连接结构的施工方法，其特征在于所述施工方法包括下步骤：
在预制立柱端部采取缩进处理，设置立柱端部缩进段，立柱预埋钢筋伸出立柱，相邻构件连接面上设置凹槽, 相邻构件预埋钢筋伸出凹槽；
凹槽底部浇筑坐浆层；
预制立柱吊装定位坐浆于凹槽内；
立柱预埋钢筋与相邻构件的预埋钢筋相互搭接；
通过立柱周边灌浆位置灌注凹槽内后浇超高性能混凝土，使预制立柱和相邻构件连接成整体。
7.根据权利要求6所述的立柱与相邻构件的类承插连接结构的施工方法，其特征在于，所述预制立柱端部缩进段的断面缩进尺寸为立柱两侧各缩进10~15cm，所述相邻构件连接面上的凹槽，其断面尺寸为立柱标准断面两侧各扩大10~15cm。
8.根据权利要求6所述的立柱与相邻构件的类承插连接结构的施工方法，其特征在于，所述相邻构件连接面上的凹槽，其深度为12~14倍的立柱预埋钢筋直径。
9.根据权利要求6所述的立柱与相邻构件的类承插连接结构的施工方法，其特征在于，所述相邻构件为承台或盖梁。
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