CN109457597A - 一种平板式模块化预制装配空心桥墩拼接构造及其作法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种平板式模块化预制装配空心桥墩拼接构造及其作法,该构造包括预制装配桥墩的水平方向拼接和垂直方向拼接,水平方向由四块平板式模块通过横向预应力筋及L型角部定位钢板拼接而成;垂直方向上将预制节段和预制节段交替布置并采用竖向预应力筋及L型连接钢板进行连接。预制节段、预制节段各组成部件在对应的设计位置预留穿插竖向预应力筋的孔洞,预制节段、预制节段及承台设计位置预埋螺杆,与之相匹配的L型角部定位钢板在设计位置留有螺栓孔洞。本发明集成了预应力筋与角部定位钢板连接的方法,操作简单,施工方便,易于控制,可大幅提高施工效率,保证施工质量,可广泛用于预制装配式空心桥墩建造。
Description
技术领域
本发明属于桥梁工程领域,涉及桥梁的预制装配式拼接设计与施工建造技术,具体涉及一种平板式模块化预制装配空心桥墩拼接构造及其作法。
背景领域
高效节能、绿色低碳、环境友好、高性能耐久将是未来新一代桥梁建设的重要发展方向。全预制装配桥梁快速建造技术具有桥梁构件生产工场化、构件工场加工质量高耐久性好、施工机械化程度高、高空作业人员少、施工安全风险较小、建筑垃圾少、施工扬尘及噪声污染小、施工建造速度快大幅缩短现场建造工期等诸多优势。
预制装配技术在桥梁上部结构建设中已经得到了广泛的应用,而用于桥梁下部结构的预制装配技术目前仍处在技术研发和工程实践方面起步阶段,还没有大规模推广。且目前现有的节段预制拼装桥墩都是沿桥墩纵向进行分段预制拼装施工。在复杂地形条件下,如山区地形时,山区桥梁高墩较为常见,但由于运输条件、现场施工、吊装高度及重量等客观因素的影响,高墩建造成为整个桥梁中的重点和难点。预制拼装高墩/超高墩目前在世界范围内还处于技术研发和基础理论研究阶段,基本上还没有工程实践。国内外现有预制装配式桥墩由于预制节段截面过大、吊装和运输能力有限等问题,不能适应山区高墩桥梁的预制装配式建造施工。
为此,现提出一种基于预应力筋与角部定位钢板连接的平板式模块化预制装配空心桥墩拼接构造及其作法,将预制墩身横向划分为4个模块,4个模块板式预制,减小了吊装及桥墩节段预制难度,连接可靠、受力明确、施工方便,减少现场工作量避免或减少现场钢筋焊接。
发明内容
本发明的目的在于提供一种平板式模块化预制装配空心桥墩拼接构造及其作法,用以解决预制装配空心桥墩节段的连接和整体性问题。
本发明采用的技术方案为:一种平板式模块化预制装配空心桥墩拼接构造,该构造包括承台1,预制节段A2,预制节段B3,环氧树脂垫层4,孔洞5,进浆口6,出浆口7,预埋螺杆8,L型角部定位钢板9,水平方向预应力筋10,垂直方向预应力筋11,墩帽12和高强水泥基浆料15和L型连接钢板匹配孔洞 16。
该构造由水平方向连接和垂直方向连接组成;水平方向连接由四块平板式模块通过横向预应力筋及L型角部定位钢板拼接而成;垂直方向连接上将预制节段和预制节段交替布置并采用竖向预应力筋及L型连接钢板进行连接。
接头为水平方向预应力筋10与L型角部定位钢板9连接结构,垂直方向预应力筋11与L型角部定位钢板9连接结构;各个预制节段A2、预制节段B3连接后组成预制墩柱节段;接头设置在各个预制节段A2、预制节段B3之间,承台1与预制墩柱节段之间及墩帽12与预制墩柱节段之间。
所述预制节段A2和预制节段B3的混凝土板件中设有预埋螺杆8,L型角部定位钢板9上预留有与预埋螺杆8相匹配的孔洞16,L型角部定位钢板9设置于预制墩柱节段之间,以及预制墩柱节段的墩身与承台1之间,预制墩柱节段的墩身与墩帽12间的内侧接合部;预埋螺杆8部分预埋于预制节段A2和预制节段B3的混凝土板件内,预埋螺杆8向预制墩柱节段内侧露出足够安装的连接长度,所述预制节段A2、预制节段B3的混凝土板件上以及承台1和墩帽12上的设计位置处预留有穿插垂直方向预应力筋11及水平方向预应力筋10的孔洞5;承台1和墩帽12上也设有孔洞5;所述承台1的孔洞5上预留有进浆口6,墩帽 12的孔洞5上预留有出浆口7。
所述孔洞5中填充有高强水泥基浆料,并通过管路向外连通有进浆口6和出浆口7,接头的接缝面设置环氧树脂垫层4。
一种平板式模块化预制装配空心桥墩拼接作法,包括以下步骤:
(1)在预制工厂/工场制作预制节段A2、预制节段B3的各预制板件,在预制板件的设计位置预留水平方向和垂直方向的孔洞5,分别用于穿插水平方向预应力筋10及垂直方向预应力筋11;预埋螺杆8固定并锚固于预制板件上;浇筑混凝土板件并振捣密实,然后直立放置养护,形成预制墩柱板件。
(2)在预制墩柱板件运至现场后,预制墩柱板件水平方向上的构件通过墩身内侧的L型角部定位钢板9连接,L型角部定位钢板9上设有L型连接钢板下部匹配孔洞16,将预埋螺杆8对准L型连接钢板下部匹配孔洞16,安装和拧紧螺栓。然后将水平方向预应力筋10插入预留的水平方向的孔洞5中,进行张拉,使水平方向各预制板件连接为一整个节段,完成墩柱水平方向构件的连接。
(3)在完成墩柱水平方向构件的连接后,将节段下部或承台通过L型角部定位钢板9进行安装连接,使垂直方向的各节段成为一整体。
(4)将垂直方向预应力筋11插入预留的垂直方向的孔洞5,垂直方向预应力筋11沿桥墩高度方向通长布置,进行张拉。
(5)从进浆口6压入高强水泥基浆料,直至出浆口7有浓浆喷出为止,关闭出浆口7,持压一段时间后关闭进浆口6,在节段的锚槽处使用高强水泥基浆料15进行封锚。
(6)在完成所有节段的吊装、安装以及预应力筋的张拉后,即可进行节段上部结构施工。
在预制构件设计位置留有穿插预应力筋的孔洞,在预制构件设计位置处预埋螺杆8,在水平方向,预制构件通过沿构件水平方向通长布置的预应力筋10及L 型角部定位钢板9共同连接为一整个节段,在垂直方向,节段与节段间通过沿桥墩高度方向通长布置的预应力筋11及L型角部定位钢板9共同连接为一整体。预制节段A2、预制节段B3各组成板件在水平方向上,设计位置所预留的横向的孔洞5对齐;设计位置所预留的纵向的孔洞5对齐。预制节段A2、预制节段 B3各组成板件在垂直方向上,设计位置所预留的垂直方向孔洞5对齐。相邻两个节段的预制模块水平向拼接方式不同,预制节段A2长边板件沿横向通长,短边板件在节段拼接时位于两长边板件之间;预制节段B3短边板件沿纵向通常,长边板件在节段拼接时位于两短边板件之间。预制节段A2与预制节段B3节段端面对齐后,上下相邻预制节段的竖缝不会造成对缝。L型角部定位钢板9既在节段安装时起到了定位及临时固定的作用,同时在地震作用下起到耗能的作用。
与现有技术相比较,本发明具有如下有益效果:本发明集成了预应力筋与角部定位钢板连接的方法,操作简单,施工方便,易于控制;采用平板式模块化预制装配技术,减轻了单个预制模块的重量,可大幅提高施工效率,保证施工质量,本发明可广泛用于预制装配式空心桥墩建造。
附图说明
图1是本发明结构的示意图。
图2预制墩柱水平节段拼装前构造示意图。
图3预制墩柱水平节段拼装后构造示意图。
图4预制墩柱垂直节段拼装前构造示意图。
图5预制墩柱垂直节段拼装后构造示意图。
图中:1—承台;2—预制节段A;3—预制节段B;4—环氧树脂垫层;5—预留预应力筋孔洞;6—进浆口;7—出浆口;8—预埋螺杆;9—L型角部定位钢板9;10—水平方向预应力筋;11—垂直方向预应力筋;12—墩帽;14—锚具;15—高强水泥基浆料,16—L型连接钢板匹配孔洞。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明
如图1所示,一种平板式模块化预制装配空心桥墩拼接构造,该构造包括承台1,预制节段A2,预制节段B3,预留穿插预应力筋的孔洞5,进浆口6,出浆口7,环氧树脂垫层4,预埋螺杆8,L型角部定位钢板9,水平方向预应力筋 10,垂直方向预应力筋11,墩帽12和高强水泥基浆料15。
所述接头为预应力筋与角部定位钢板连接构造,设置在预制节段A2与预制节段B3之间,或者承台1与预制节段A2及墩帽与预制节段A2之间,在接缝处设环氧树脂垫层4。
所述预制节段A2、预制节段B3各组成板件预埋螺杆8,与之对应的L型角部定位钢板9在设计位置预留相匹配的L型连接钢板匹配孔洞16,L型连接钢板9设置于预制墩身节段间及墩身与承台1间或墩身与墩帽12的内侧接合部,预埋螺杆8部分预埋于混凝土板件内,向桥墩内侧露出足够的安装连接长度,所述预制节段A2、预制节段B3各组成板件在设计位置预留穿插垂直方向预应力筋11及水平方向预应力筋10的孔洞5,在所述预制件或承台在孔洞下部预留进浆口6,上部预留出浆口7。
预留穿插预应力筋的孔洞5填充高强水泥基浆料15,并通过管路向外连通有进浆口6和出浆口7,所述接头的接缝面设置环氧树脂垫层4。
上述板式预制装配式薄壁空心墩柱接头施工方法,包括以下步骤:
(1)在预制工厂/工场制作预制节段A2、预制节段B3的各预制板件,在预制板件的设计位置预留水平方向和垂直方向的孔洞5,用于穿插水平方向预应力筋10及垂直方向预应力筋11;预埋螺杆8固定并锚固于预制板件;浇筑混凝土板件并振捣密实,然后直立放置养护。
(2)在预制墩柱板件运至现场后,墩柱水平方向上的构件,通过墩身内侧 L型角部定位钢板9连接,将预埋螺杆8对准L型连接钢板匹配孔洞16,安装和拧紧螺栓。后将水平方向预应力筋10插入预留的水平方向孔洞5,进行张拉,使水平方向各板件连接为一整个节段。
(3)在完成墩柱水平方向构件的连接后,将此节段下部和下面一节段或承台通过L型角部定位钢板9的安装进行连接,使垂直方向各节段成为一整体。
(4)将垂直方向预应力筋11插入预留的垂直方向孔洞5,垂直方向预应力筋11沿桥墩高度方向通长布置,进行张拉。
(5)从所述进浆口压入高强水泥基浆料,直至所述出浆口有浓浆喷出为止,关闭出浆口,持压一段时间后关闭进浆口,在锚槽处使用高强水泥基浆料15进行封锚。
(6)在完成所有节段的吊装、安装以及预应力筋的张拉后,即可进行上部结构施工。
应当指出,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,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。
Claims (3)
1.一种平板式模块化预制装配空心桥墩拼接构造,其特征在于:该构造包括承台(1),预制节段A(2),预制节段B(3),环氧树脂垫层(4),孔洞(5),进浆口(6),出浆口(7),预埋螺杆(8),L型角部定位钢板(9),水平方向预应力筋(10),垂直方向预应力筋(11),墩帽(12),高强水泥基浆料(15)和L型连接钢板匹配(16);
接头为水平方向预应力筋(10)与L型角部定位钢板(9)连接结构,垂直方向预应力筋(11)与L型角部定位钢板(9)连接结构;各个预制节段A(2)、预制节段B(3)连接后组成预制墩柱节段;接头设置在各个预制节段A(2)、预制节段B(3)之间,承台(1)与预制墩柱节段之间及墩帽(12)与预制墩柱节段之间;
所述预制节段A(2)和预制节段B(3)的混凝土板件中设有预埋螺杆(8),L型角部定位钢板(9)上预留有与预埋螺杆(8)相匹配的孔洞16,L型角部定位钢板(9)设置于预制墩柱节段之间,以及预制墩柱节段的墩身与承台(1)之间,预制墩柱节段的墩身与墩帽(12)间的内侧接合部;预埋螺杆(8)部分预埋于预制节段A(2)和预制节段B(3)的混凝土板件内,预埋螺杆(8)向预制墩柱节段内侧露出足够安装的连接长度,所述预制节段A(2)、预制节段B(3)的混凝土板件上以及承台(1)和墩帽(12)上的设计位置处预留有穿插垂直方向预应力筋(11)及水平方向预应力筋(10)的孔洞(5);承台(1)和墩帽(12)上也设有孔洞(5);所述承台(1)的孔洞(5)上预留有进浆口(6),墩帽(12)的孔洞(5)上预留有出浆口(7);
所述孔洞(5)中填充有高强水泥基浆料,并通过管路向外连通有进浆口(6)和出浆口(7),接头的接缝面设置环氧树脂垫层(4)。
2.一种平板式模块化预制装配空心桥墩拼接作法,其特征在于:包括以下步骤,
(1)在预制工厂/工场制作预制节段A(2)、预制节段B(3)的各预制板件,在预制板件的设计位置预留水平方向和垂直方向的孔洞(5),分别用于穿插水平方向预应力筋(10)及垂直方向预应力筋(11);预埋螺杆(8)固定并锚固于预制板件上;浇筑混凝土板件并振捣密实,然后直立放置养护,形成预制墩柱板件;
(2)在预制墩柱板件运至现场后,预制墩柱板件水平方向上的构件通过墩身内侧的L型角部定位钢板(9)连接,L型角部定位钢板(9)上设有L型连接钢板下部匹配孔洞(16),将预埋螺杆(8)对准L型连接钢板下部匹配孔洞(16),安装和拧紧螺栓;然后将水平方向预应力筋(10)插入预留的水平方向的孔洞(5)中,进行张拉,使水平方向各预制板件连接为一整个节段,完成墩柱水平方向构件的连接;
(3)在完成墩柱水平方向构件的连接后,将节段下部或承台通过L型角部定位钢板(9)进行安装连接,使垂直方向的各节段成为一整体;
(4)将垂直方向预应力筋(11)插入预留的垂直方向的孔洞(5),垂直方向预应力筋(11)沿桥墩高度方向通长布置,进行张拉;
(5)从进浆口(6)压入高强水泥基浆料,直至出浆口(7)有浓浆喷出为止,关闭出浆口(7),持压一段时间后关闭进浆口(6),在节段的锚槽处使用高强水泥基浆料(15)进行封锚;
(6)在完成所有节段的吊装、安装以及预应力筋的张拉后,即可进行节段上部结构施工。
3.根据权利要求2所述的一种平板式模块化预制装配空心桥墩拼接作法,其特征在于:在预制构件设计位置留有穿插预应力筋的孔洞,在预制构件设计位置处预埋螺杆(8),在水平方向,预制构件通过沿构件水平方向通长布置的水平方向预应力筋(10)及L型角部定位钢板(9)共同连接为一整个节段,在垂直方向,节段与节段间通过沿桥墩高度方向通长布置的垂直方向预应力筋(11)及L型角部定位钢板(9)共同连接为一整体;预制节段A(2)、预制节段B(3)各组成板件在水平方向上,设计位置所预留的横向的孔洞(5)对齐;设计位置所预留的纵向的孔洞(5)对齐;预制节段A(2)、预制节段B(3)各组成板件在垂直方向上,设计位置所预留的垂直方向孔洞(5)对齐;相邻两个节段的预制模块水平向拼接方式不同,预制节段A(2)长边板件沿横向通长,短边板件在节段拼接时位于两长边板件之间;预制节段B(3)短边板件沿纵向通常,长边板件在节段拼接时位于两短边板件之间;预制节段A(2)与预制节段B(3)节段端面对齐后,上下相邻预制节段的竖缝不会造成对缝;L型角部定位钢板(9)既在节段安装时起到了定位及临时固定的作用,同时在地震作用下起到耗能的作用。
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