CN109267474B - 一种适用于跨海大桥的预制桥墩 - Google Patents

一种适用于跨海大桥的预制桥墩 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种适用于跨海大桥的预制桥墩其包括桥墩主体，桥墩主体包括多个沿桥墩主体的高度方向设置的预制墩身节段；相邻的两个预制墩身节段之间通过湿接缝构件相连，湿接缝构件包括：多对U形钢筋，多对U形钢筋预设于相邻的两个预制墩身节段之间，多对U形钢筋沿预制墩身节段的长度方向间隔设置；多个环形钢筋，每个环形钢筋对应一对U形钢筋，且每对U形钢筋通过对应的环形钢筋固定；每对U形钢筋通过对应的环形钢筋固定，且每对所述U形钢筋之间均留有间隙，每对所述U形钢筋之间的间隙位于对应的环形钢筋内；所有的环形钢筋与所有的U形钢筋之间形成联通的腔体，腔体内填充有混凝土。

Description

一种适用于跨海大桥的预制桥墩
技术领域
本发明涉及桥梁连接结构设计领域，具体涉及一种适用于跨海大桥的预制桥墩。
背景技术
随着国家大兴土木，很多沿海地区都加快了基础设施的建设，尤其是道路交通建设，这其中跨海大桥的建设是沿海道路建设的重要环节。由于受到所处的环境的限制，跨海大桥不同于一般的内路桥，其通常要求具有较好的景观，并且在施工前后以及施工过程中，要求尽量的较少对环境的影响。跨海大桥海上施工必然面临着风大、浪高、潮汐、作业时间短等恶劣施工环境，且具有工程规模巨大、风险高、质量控制难等特点。
为保障施工质量与进度相应地提出了“大型化、装配化、工厂化、标准化”的设计和施工理念，预制安装施工方法可减少现场作业的工作量和海上作业时间而被采用。预制安装施工方法对船机设备要求和依赖程度都很高，针对桥梁墩身自重大多超过了国内现有最大船机额定工作性能，目前分段预制吊装工法成为必然选择。其中，墩身湿接缝质量是控制预制装配式墩身施工质量的关键。
常规的墩身湿接缝处钢筋接头有焊接接头、钢筋机械连接接头、绑扎接头和其它钢筋连接结构等形式，其中焊接接头具有工作量大、施工条件恶劣和钢筋精确定位等特点，钢筋机械连接需精确定位，绑扎接头仅适用钢筋直径小于等于28mm受力主筋且需准确定位，这些钢筋接头均有其自身特点不太适用于跨海大桥预制装配式墩身湿接缝。预制构件湿接头钢筋连接是施工控制的关键技术难题，需精确定位的常规钢筋接头几乎不适用与海上施工作业条件。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种适用于跨海大桥的预制桥墩，其湿接缝处的钢筋接头不需要精确定位，减少海上作业量与时间。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种适用于跨海大桥的预制桥墩，其包括桥墩主体，所述桥墩主体包括多个沿所述桥墩主体的高度方向设置的预制墩身节段；相邻的两个所述预制墩身节段之间通过湿接缝构件相连，所述湿接缝构件包括：
多对U形钢筋，多对所述U形钢筋预设于相邻的两个所述预制墩身节段之间，多对所述U形钢筋沿所述预制墩身节段的长度方向间隔设置；
多个环形钢筋，每个所述环形钢筋对应一对所述U形钢筋，每对U形钢筋通过对应的环形钢筋固定，且每对所述U形钢筋之间均留有间隙，每对所述U形钢筋之间的间隙位于对应的环形钢筋内；所有的所述环形钢筋与所有的所述U形钢筋之间形成联通的腔体，所述腔体内填充有混凝土。
在上述技术方案的基础上，所述间隙为50-80mm。
在上述技术方案的基础上，所述环形钢筋的宽度等于所述U形钢筋弯曲部位的宽度。
在上述技术方案的基础上，所述腔体内设有多根加强钢筋，多根所述加强钢筋沿所述预制墩身节段的长度方向设置，且贯穿于所有所述环形钢筋的内侧。
本发明还提供一种适用于跨海大桥的预制桥墩的施工方法，包括如下步骤：
将待安装的预制墩身节段吊装至已安装的预制墩身节段处；
将两个预制墩身节段之间相对应的每对U形钢筋通过一个环形钢筋固定连接；
所有的所述环形钢筋与所有的所述U形钢筋之间形成联通的腔体，向腔体内浇筑混凝土；
重复安装所述预制墩身节段，直至将所有的所述预制墩身节段连接成整体，形成桥墩。
在上述技术方案的基础上，将待安装的预制墩身节段吊装至已安装的预制墩身节段处，包括如下步骤：
将待安装的预制墩身节段吊装至已安装的预制墩身节段的上方，并临时固定；
两个所述预制墩身节段相对的一侧预留一定的间隙。
在上述技术方案的基础上，所述环形钢筋的宽度等于所述U形钢筋弯曲部位的宽度，将两个预制墩身节段之间相对应的每对U形钢筋通过一个环形钢筋固定连接时，所述间隙位于所述环形钢筋内。
在上述技术方案的基础上，将两个预制墩身节段之间相对应的每对U形钢筋通过一个环形钢筋固定连接，包括如下步骤：将一个所述环形钢筋与一对所述U形钢筋靠近弯曲部位的两侧焊接或者绑扎固定。
在上述技术方案的基础上，向腔体内浇筑混凝土之前，还包括如下步骤：在所述腔体内设置沿所述预制墩身节段的长度方向的多根加强钢筋，且多根所述加强钢筋贯穿所有所述环形钢筋的内侧。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的一种适用于跨海大桥的预制桥墩，包括多个预制墩身节段，各预制墩身节段在工厂预制加工再现场拼装，在各预制墩身节段内预埋U形钢筋，相邻的两个预制墩身节段之前通过湿接缝构件相连，相邻的两个预制墩身节段相对设置的一端的U形钢筋一一对应，每对U形钢筋之间通过环形钢筋连接固定，每对U形钢筋之间均留有间隙，防止相邻的两个预制墩身节段之间产生压力对位于底部的预制墩身节段的对U形钢筋产生变形，影响湿接缝构件的质量，环形钢筋将对应的每对U形钢筋之间的间隙包围在其中，起到固定每对U形钢筋的作用以及消除每对U形钢筋之间的间隙对湿接缝构件的强度的影响，施工时无需精准定位即可实现相邻的两个预制墩身节段之间的连接固定，减少海上作业时间，减轻现场作业强度以及优化现场作业环境。再通过在湿接缝构件处浇筑混凝土，将相邻的两个预制墩身节段连接成整体，预制墩身节段之间的压力可直接由湿接缝构件处的混凝土传递，预制墩身节段之间的拉力可通过环形钢筋将其转化为对环形钢筋的拉力，使得整体结构更稳定，有利于施工安全性。
附图说明
图1为本发明实施例中一种适用于跨海大桥的预制桥墩的结构示意图；
图2为本发明实施例中预制墩身节段的结构示意图；
图3为本发明实施例中一种适用于跨海大桥的预制桥墩的左视图。
图中：1-桥墩主体，10-预制墩身节段，11-湿接缝构件，110-U形钢筋，111-环形钢筋，112-间隙，12-腔体，13-混凝土，14-加强钢筋。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1和图2所示，本发明实施例提供一种适用于跨海大桥的预制桥墩，其包括桥墩主体1，桥墩主体1包括多个沿桥墩主体1的高度方向设置的预制墩身节段10，各预制墩身节段10在工厂预制加工再现场拼装；相邻的两个预制墩身节段10之间通过湿接缝构件11相连，湿接缝构件11包括：多对U形钢筋110，多对U形钢筋110预设于相邻的两个预制墩身节段10之间，每对U形钢筋110沿桥墩主体1的高度方向上相对设置，在工厂制作预制墩身节段10，在各预制墩身节段10内预埋U形钢筋110，U形钢筋110的开口方向插设于预制墩身节段10内，每对U形钢筋110的弯曲部位相对设置，多对U形钢筋110沿预制墩身节段10的长度方向间隔设置；多个环形钢筋111，每个环形钢筋111对应一对U形钢筋110，且每对U形钢筋110通过对应的环形钢筋111固定，连接时无需精准定位即可实现相邻的两个预制墩身节段10之间的连接固定，减少海上作业时间，减轻现场作业强度以及优化现场作业环境。
如图3所示，每对U形钢筋110之间均留有间隙112，间隙112为每对U形钢筋110的弯曲部位之间预留的间隙112，防止相邻的两个预制墩身节段10之间产生压力对位于底部的预制墩身节段10的对U形钢筋110产生变形，影响湿接缝构件11的质量，每对U形钢筋110之间的间隙112位于对应的环形钢筋111内，环形钢筋111将对应的每对U形钢筋110之间的间隙112包围在其中，起到固定每对U形钢筋110的作用以及消除每对U形钢筋110之间的间隙对湿接缝构件11的强度的影响。所有的环形钢筋111与所有的U形钢筋110之间形成联通的腔体12，腔体12内填充有混凝土13。每对U形钢筋110与对应的环形钢筋111通过在湿接缝构件11处浇筑混凝土13，将相邻的两个预制墩身节段10连接成整体，预制墩身节段10之间的压力可直接由湿接缝构件11处的混凝土13传递，预制墩身节段10之间的拉力可通过环形钢筋111将其转化为对环形钢筋111的拉力，使得整体结构更稳定，有利于施工安全性。
如图3所示，作为一个可选的实施例，间隙112为50-80mm。间隙112过大会造成间隙112受力薄弱，对湿接缝构件11的强度的造成影响，使得相邻的两个预制墩身节段10连接成的整体不稳定且不受压，间隙112过小将造成相邻的两个预制墩身节段10的受拉强度有影响，且U形钢筋110的无法发挥有效作用。
如图3所示，作为一个可选的实施例，环形钢筋111的宽度等于U形钢筋110弯曲部位的宽度。环形钢筋111正好与U形钢筋110弯曲部位的两侧进行连接，且可焊接也可进行绑扎连接，连接方式的形式选用多样。
如图1所示，作为一个可选的实施例，腔体12内设有多根加强钢筋14，多根加强钢筋14沿预制墩身节段10的长度方向设置，且贯穿于所有环形钢筋111的内侧。多根加强钢筋14用于加强混凝土13的强度，浇筑混凝土13后对整个腔体12的作用力加强，相邻的两个预制墩身节段10之间的连接更强，整个桥墩的受力更稳定。
本发明实施例还一种适用于跨海大桥的预制桥墩的施工方法，包括如下步骤：
S1、将待安装的预制墩身节段10吊装至已安装的预制墩身节段10处；
S2、将两个预制墩身节段10之间相对应的每对U形钢筋110通过一个环形钢筋111固定连接；
S3、所有的环形钢筋111与所有的U形钢筋110之间形成联通的腔体12，向腔体12内浇筑混凝土13；
S4、重复安装预制墩身节段10，直至将所有的预制墩身节段10连接成整体，形成桥墩。
各预制墩身节段10在工厂预制加工再现场拼装，在各预制墩身节段10内预埋U形钢筋110，相邻的两个预制墩身节段10之前通过湿接缝构件11相连，相邻的两个预制墩身节段10相对设置的一端的U形钢筋110一一对应，每对U形钢筋110之间通过环形钢筋111连接固定，无需精准定位即可实现相邻的两个预制墩身节段10之间的连接固定，减少海上作业时间，减轻现场作业强度以及优化现场作业环境。再通过在湿接缝构件11处浇筑混凝土，将相邻的两个预制墩身节段10连接成整体，预制墩身节段10之间的压力可直接由湿接缝构件11处的混凝土传递，预制墩身节段10之间的拉力可通过环形钢筋111将其转化为对环形钢筋111的拉力，使得整体结构更稳定，有利于施工安全性。腔体12沿预制墩身节段10的长度方向连通，腔体12包括待安装的预制墩身节段10内预埋的所有U型钢筋110与所有环形钢筋111之间形成的连通的上腔体、已安装的预制墩身节段10内预埋的所有U型钢筋110与所有环形钢筋111之间形成的连通的下腔体以及相邻的两个预制墩身节段10之间的所有间隙112之间形成的中部腔体。
其中，步骤S1中将待安装的预制墩身节段10吊装至已安装的预制墩身节段10处，包括如下步骤：
S1-1、将待安装的预制墩身节段10吊装至已安装的预制墩身节段10的上方，并临时固定；
S1-2、两个预制墩身节段10相对的一侧预留一定的间隙112。防止相邻的两个预制墩身节段10之间产生压力对位于底部的预制墩身节段10的对U形钢筋110产生变形，影响湿接缝构件11的质量，
其中，步骤S2中：环形钢筋111的宽度等于U形钢筋110弯曲部位的宽度，将两个预制墩身节段10之间相对应的每对U形钢筋110通过一个环形钢筋111固定连接时，间隙112位于环形钢筋111内。环形钢筋111将对应的每对U形钢筋110之间的间隙112包围在其中，起到固定每对U形钢筋110的作用以及消除每对U形钢筋110之间的间隙对湿接缝构件11的强度的影响。
其中，步骤S2中将两个预制墩身节段10之间相对应的每对U形钢筋110通过一个环形钢筋111固定连接，包括如下步骤：将一个环形钢筋111与一对U形钢筋110靠近弯曲部位的两侧焊接或者绑扎固定。环形钢筋111刚好与U形钢筋110弯曲部位的两侧进行连接，且可焊接也可进行绑扎连接，连接方式的形式选用多样。
其中，步骤S3中向腔体12内浇筑混凝土13之前，还包括如下步骤：在腔体12内设置沿预制墩身节段10的长度方向的多根加强钢筋14，且多根加强钢筋14贯穿所有环形钢筋111的内侧。多根加强钢筋14用于加强混凝土13的强度，浇筑混凝土13后对整个腔体12的作用力加强，相邻的两个预制墩身节段10之间的连接更强，整个桥墩的受力更稳定。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种适用于跨海大桥的预制桥墩，其特征在于，其包括桥墩主体(1)，所述桥墩主体(1)包括多个沿所述桥墩主体(1)的高度方向设置的预制墩身节段(10)；相邻的两个所述预制墩身节段(10)之间通过湿接缝构件(11)相连，所述湿接缝构件(11)包括：
多对U形钢筋(110)，多对所述U形钢筋(110)预设于相邻的两个所述预制墩身节段(10)之间，多对所述U形钢筋(110)沿所述预制墩身节段(10)的长度方向间隔设置；
多个环形钢筋(111)，每个所述环形钢筋(111)对应一对所述U形钢筋(110)，每对U形钢筋(110)通过对应的环形钢筋(111)固定，且每对所述U形钢筋(110)之间均留有间隙(112)，每对所述U形钢筋(110)之间的间隙(112)位于对应的环形钢筋(111)内；所有的所述环形钢筋(111)与所有的所述U形钢筋(110)之间形成联通的腔体(12)，所述腔体(12)内填充有混凝土(13)。
2.如权利要求1所述的预制桥墩，其特征在于：所述间隙(112)为50-80mm。
3.如权利要求1所述的预制桥墩，其特征在于：所述环形钢筋(111)的宽度等于所述U形钢筋(110)弯曲部位的宽度。
4.如权利要求1所述的预制桥墩，其特征在于：所述腔体(12)内设有多根加强钢筋(14)，多根所述加强钢筋(14)沿所述预制墩身节段(10)的长度方向设置，且贯穿于所有所述环形钢筋(111)的内侧。
5.一种基于权利要求1所述的适用于跨海大桥的预制桥墩的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：
将待安装的预制墩身节段(10)吊装至已安装的预制墩身节段(10)处；
将两个预制墩身节段(10)之间相对应的每对U形钢筋(110)通过一个环形钢筋(111)固定连接；
所有的所述环形钢筋(111)与所有的所述U形钢筋(110)之间形成联通的腔体(12)，向腔体(12)内浇筑混凝土(13)；
重复安装所述预制墩身节段(10)，直至将所有的所述预制墩身节段(10)连接成整体，形成桥墩。
6.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，将待安装的预制墩身节段(10)吊装至已安装的预制墩身节段(10)处，包括如下步骤：
将待安装的预制墩身节段(10)吊装至已安装的预制墩身节段(10)的上方，并临时固定；
两个所述预制墩身节段(10)相对的一侧预留一定的间隙(112)。
7.如权利要求6所述的施工方法，其特征在于：所述环形钢筋(111)的宽度等于所述U形钢筋(110)弯曲部位的宽度，将两个预制墩身节段(10)之间相对应的每对U形钢筋(110)通过一个环形钢筋(111)固定连接时，所述间隙(112)位于所述环形钢筋(111)内。
8.如权利要求7所述的施工方法，其特征在于：将两个预制墩身节段(10)之间相对应的每对U形钢筋(110)通过一个环形钢筋(111)固定连接，包括如下步骤：将一个所述环形钢筋(111)与一对所述U形钢筋(110)靠近弯曲部位的两侧焊接或者绑扎固定。
9.如权利要求5所述的施工方法，其特征在于，向腔体(12)内浇筑混凝土(13)之前，还包括如下步骤：在所述腔体(12)内设置沿所述预制墩身节段(10)的长度方向的多根加强钢筋(14)，且多根所述加强钢筋(14)贯穿所有所述环形钢筋(111)的内侧。
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