CN110258309B - 一种标准式节段墩柱及其拼装方法 - Google Patents

一种标准式节段墩柱及其拼装方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种标准式节段墩柱及其拼装方法,标准式节段墩柱包括一个承台节段单元和若干个标准式节段单元,承台节段单元的一端设有第一灌浆套筒和若干个预留槽,第一灌浆套筒与预留槽相连通,第一灌浆套筒的横截面尺寸与标准式节段单元的第二灌浆套筒的横截面尺寸相适配,标准式节段单元的第二纵筋通过第一灌浆套筒、第二灌浆套筒和承台节段单元灌浆连接,相邻两个标准式节段单元的第二纵筋通过第一灌浆套筒、第二灌浆套筒灌浆连接,其拼装方法包括往预留槽中灌浆并振捣密实,将第二纵筋伸入已安装的标准式节段单元的预留槽中,将第二灌浆套筒伸入第一灌浆套筒中,待灌浆料达到设计强度后,进行下一个标准式节段单元的拼装。

Description

一种标准式节段墩柱及其拼装方法
技术领域
本发明涉及装配式结构技术领域,特别涉及一种标准式节段墩柱及其拼装方法。
背景技术
为了提高预制节段拼装式桥墩的抗震性能,在预制节段之间设置耗能钢筋,可以增加桥墩的侧向刚度,减小最大位移响应,延缓接缝的张开,增加结构的延性能力。通过灌浆套筒连接耗能钢筋是较为常用的一种方式,灌浆套筒可以为灌浆料提供侧向约束力,增强耗能钢筋与灌浆料的粘结强度,使得上下节段耗能钢筋连接更为牢靠。
但是,如图1-图2所示,灌浆套筒4在连接上节段墩柱1和下节段墩柱2的耗能钢筋3时,一套灌浆套筒4只能一根耗能钢筋3,连接多根耗能钢筋3时需要使用多套灌浆套筒4,由于灌浆套筒4的直径通常为耗能钢筋3直径2-3倍,加剧了截面内钢筋布置的拥堵情况。此外施工时每套灌浆套筒均需要单独灌浆,工艺复杂,造价高,且难以保证灌浆质量,可能导致接头部分填充、应力集中、开裂和腐蚀。
另外,预制节段在接缝处仅靠摩擦力难以提供足够的抗剪承载力,造成接缝处容易产生剪切薄弱面,通常会在灌浆套筒处设置剪力键,但是剪力键的设置增加了连接处的结构复杂性,不利于设计和施工,同时如何实现节段标准化预制也是现在需要解决的难题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足,提供一种标准式节段墩柱及其拼装方法。
为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
一种标准式节段单元,包括本体,所述本体上设有母头端和公头端。
所述母头端设有第一纵筋,所述第一纵筋为双层布置,且两层所述第一纵筋之间设有若干个预留槽,所述公头端设有第二纵筋,所述第二纵筋为单层布置,所述第二纵筋的第一端与两层所述第一纵筋相连接,所述第二纵筋的第二端伸出所述本体,所述第二纵筋伸出所述本体的长度与所述预留槽的高度相适配,且所述第二纵筋的横截面尺寸小于所述预留槽的横截面尺寸;
所述母头端设有第一灌浆套筒,所述第一灌浆套筒与所述预留槽相连通,所述公头端设有第二灌浆套筒,所述第二灌浆套筒内设有至少两个相互连通的单箱室,每个所述单箱室可用于连接1-3根所述第二纵筋,所述第二灌浆套筒的横截面尺寸与所述第一灌浆套筒的横截面尺寸相适配,所述第二灌浆套筒能够插入所述第一灌浆套筒内。
本发明在每个标准式节段单元上同时设计母头端和公头端,所述母头端的构件和所述公头端的构件相适配,即一个标准式节段单元公头端上伸出的第二纵筋可以伸入另一个标准式节段单元母头端的预留槽内,同时一个标准式节段单元公头端的第二灌浆套筒可以插入另一个标准式节段单元母头端第一灌浆套筒内,所述第一灌浆套筒和第二灌浆套筒之间可以设置成过盈连接,提高抗剪切能力。且本发明所述的标准式节段单元可以实现节段标准化预制,更加便于预制和安装,大大提高了施工效率。
进一步的,本发明所述的第一灌浆套筒和第二灌浆套筒均为整体式灌浆套筒,整体式灌浆套筒相对于现有的一套灌浆套筒只能连接一根耗能钢筋的方式,通过合理布置箱室的大小和位置,单箱室的大小可以仅稍大于第二纵筋,可以大大改善灌浆套筒拼接缝接头处钢筋拥堵情况,从而可大幅加密耗能钢筋布置,提高节段拼装桥墩的抗震耗能性能。而且本发明所述的整体式灌浆套筒仅需进行一次施工即可连接相邻两个预制节段的全部耗能钢筋,施工工艺简单,可节约施工时间,提高施工质量。
优选的,所述第二纵筋的第一端通过钢筋连接接头与两层所述第一纵筋相连接;或两层所述第一纵筋之间的间距呈渐缩设置,所述第二纵筋的第一端与两层所述第一纵筋焊接连接。
优选的,一根所述第二纵筋的横截面面积大于一根所述第一纵筋的横截面面积,两根所述第一纵筋的横截面面积之和大于或等于一根所述第二纵筋的横截面面积。通过等面积代换,使得整个标准式节段单元两个端头的抗弯承载能力基本一致,实现等强度设计。
优选的,部分所述第二纵筋能够替换为预应力筋,以进一步提高标准式节段单元的抗震性能和自复位能力。
优选的,所述第一灌浆套筒内设有同心布置的内壁一和外壁一,所述内壁一和外壁一上均设有第一斜面,所述第二灌浆套筒内设有同心布置的内壁二和外壁二,所述内壁二和外壁二上均设有第二斜面,所述第一斜面和第二斜面相适配。通过斜面进行连接,允许存在一定的施工误差,可以降低对配合精度的要求,降低施工难度。
优选的,所述第一灌浆套筒内设有同心布置的内壁一和外壁一,所述第一灌浆套筒为上下贯通的筒体。
优选的,所述第一灌浆套筒上还设有顶壁一,所述顶壁一用于提高连接处的局部抗压强度。
优选的,所述第二灌浆套筒内设有同心布置的内壁二和外壁二,所述内壁二和外壁二之间连接有若干个分隔板,每个所述分隔板上均开设有连通口,所述分隔板将所述内壁二和外壁二之间的区域分隔成若干个相互连通的单箱室。结构简单,便于加工制造。
优选的,所述第二灌浆套筒上还设有顶壁二,所述顶壁二用于提高连接处的局部抗压强度。
优选的,所述本体上还设有环向箍筋,所述第一纵筋、第二纵筋和所述环向箍筋联合形成钢筋笼,避免纵筋发生屈曲破坏,提高标准式节段单元的抗剪能力。
优选的,所述第一灌浆套筒和第二灌浆套筒分别焊接在所述本体的钢筋笼上。
优选的,所述第二纵筋的第二端处设有弯钩,进一步提高锚固强度。
优选的,每个所述单箱室的截面积为第二纵筋截面积的1.2-1.8倍。
本发明还公开了一种标准式节段墩柱,包括一个承台节段单元和若干个所述的一种标准式节段单元,所述承台节段单元的一端设有第一灌浆套筒和若干个预留槽,所述第一灌浆套筒与所述预留槽相连通,所述第一灌浆套筒的横截面尺寸与所述标准式节段单元的第二灌浆套筒的横截面尺寸相适配,所述第二灌浆套筒能够插入所述第一灌浆套筒内,所述标准式节段单元的第二纵筋通过第一灌浆套筒、第二灌浆套筒和所述承台节段单元灌浆连接,相邻两个所述标准式节段单元的第二纵筋通过第一灌浆套筒、第二灌浆套筒灌浆连接。
本发明通过一个承台节段单元和若干个标准式节段单元可以拼装形成任意墩高的墩柱,实现任意墩高墩柱标准化设计,大大提高了施工效率,同时具有传力可靠、结构整体性好、抗震性能高、施工和质量检测简便、经济性好的优点。
本发明所述的标准式节段单元不限于应用在上述的墩柱结构中,也可应用于装配式挡土墙、建筑等领域中。
优选的,标准式节段墩柱仅包括一种尺寸的标准式节段单元,所述标准式节段单元为等截面单元。
优选的,标准式节段墩柱包括若干种尺寸的标准式节段单元,每个所述标准式节段单元均为变截面单元,即从下到上,墩柱的截面尺寸逐渐减小,变截面设计可以进一步节省材料用量。且所述每个所述标准式节段单元的高度相同,由于悬臂墩柱的受力特点,其所承受的弯矩和剪力近似与截面距墩顶的距离成线性增加关系,按照所述方式进行设计可保证标准节段单元截面相对于墩顶的位置不变,也就保证了其承受的内力(弯矩和剪力)与设计承载能力相匹配。
优选的,伸入灌浆套筒中的部分所述第二纵筋能够替换为预应力筋,以进一步提高标准式节段墩柱的抗震性能和自复位能力。
本发明还公开了一种标准式节段墩柱的拼装方法,包括以下步骤:
步骤一:预制承台节段单元和若干个标准式节段单元;
步骤二:将承台节段单元固定在基础上;
步骤三:往所述承台节段单元的预留槽内灌浆并振捣密实,在承台节段单元和标准式节段单元的接缝处涂装密封材料;
步骤四:将一个标准式节段单元吊装至所述承台节段单元上方,并将所述标准式节段单元的第二纵筋伸入所述承台节段单元的预留槽中,将所述标准式节段单元的第二灌浆套筒伸入所述承台节段单元的第一灌浆套筒中;
步骤五:待所述承台节段单元的预留槽内的灌浆料达到设计强度后,即完成一个标准式节段单元的拼装;
步骤六:往已拼装的标准式节段单元的预留槽内灌浆并振捣密实,并在两个标准式节段单元的接缝处涂装密封材料;
步骤七:将另一个标准式节段单元吊装至已拼装的标准式节段单元上方,并将另一个标准式节段单元的第二纵筋伸入已拼装的标准式节段单元的预留槽中,将另一个标准式节段单元的第二灌浆套筒伸入已拼装的标准式节段单元的第一灌浆套筒中;
步骤八:待已拼装的标准式节段单元的预留槽内的灌浆料达到设计强度后,即完成另一个标准式节段单元吊的拼装;
步骤九:重复所述步骤六至步骤八,直至完成所述标准式节段单元的拼装。
本发明所述的施工方法,由于采用了标准化式节段设计,减少了施工工序,大大提高了预制节段的预制效率,缩短了预制时间,进行节段拼装时,操作方便,且施工效果较好,形成的墩柱具有良好的整体性能和抗震性能。
优选的,采用坐浆法对所述预留槽进行灌浆,方便施工检查和振捣密实。
优选的,灌浆时采用的灌浆料为微膨胀混凝土,可适当增大预留槽截面尺寸以满足混凝土灌浆要求。铁路桥墩截面尺寸较大,施工时能保证核心截面全截面受压。可利用核心截面承受施工荷载,降低对灌浆材料早强和高流动性的要求,从而避免使用昂贵的高性能早强灌浆料,提高经济性。
优选的,所述密封材料为环氧树脂,提高抗剪能力,并可起到防腐和找平的作用。
优选的,所述承台节段单元为包含承台和部分节段墩柱的整体预制结构件,通常悬臂墩弯曲破坏塑性角发生在墩底处,研究表明节段预制拼装墩柱塑性铰区整体预制,其抗震性能等同于整体现浇墩。
优选的,所述第一灌浆套筒和第二灌浆套筒为过盈连接,进一步提高连接强度和抗剪性能。
与现有技术相比,本发明所述的标准式节段单元的有益效果:
本发明在每个标准式节段单元上同时设计母头端和公头端,所述母头端的构件和所述公头端的构件相适配,即一个标准式节段单元公头端上伸出的第二纵筋可以伸入另一个标准式节段单元母头端的预留槽内,同时一个标准式节段单元公头端的第二灌浆套筒可以插入另一个标准式节段单元母头端第一灌浆套筒内,所述第一灌浆套筒和第二灌浆套筒之间可以设置成过盈连接,提高抗剪切能力。且本发明所述的标准式节段单元可以实现节段标准化预制,更加便于预制和安装,大大提高了施工效率。
进一步的,本发明所述的第一灌浆套筒和第二灌浆套筒均为整体式灌浆套筒,整体式灌浆套筒相对于现有的一套灌浆套筒只能连接一根耗能钢筋的方式,通过合理布置箱室的大小和位置,可以大大改善灌浆套筒拼接缝接头处钢筋拥堵情况,从而可大幅加密耗能钢筋布置,提高节段拼装桥墩的抗震耗能性能。而且本发明所述的整体式灌浆套筒仅需进行一次施工即可连接相邻两个预制节段的全部耗能钢筋,施工工艺简单,可节约施工时间,提高施工质量。
与现有技术相比,本发明所述的标准式节段墩柱的有益效果:
本发明通过一个承台节段单元和若干个标准式节段单元可以拼装形成任意墩高的墩柱,实现任意墩高墩柱标准化设计,大大提高了施工效率,同时具有传力可靠、结构整体性好、抗震性能高、施工和质量检测简便、经济性好的优点。
与现有技术相比,本发明所述的标准式节段墩柱的拼装方法的有益效果:
本发明所述的施工方法,由于采用了标准化式节段设计,减少了施工工序,大大提高了预制节段的预制效率,缩短了预制时间,进行节段拼装时,操作方便,且施工效果较好,形成的墩柱具有良好的整体性能和抗震性能。
附图说明:
图1是背景技术所述的现有的灌浆套筒连接上下墩柱的结构示意图。
图2是背景技术所述的现有的灌浆套筒在墩柱上的布置示意图。
图1-图2中标记:1-上节段墩柱,2-下节段墩柱,3-耗能钢筋,4-灌浆套筒。
图3是本发明实施例1所述的一种标准式节段单元的结构示意图。
图4是本发明实施例1所述的相邻两个标准式节段单元进行拼装的结构示意图。
图5是本发明所述的第一灌浆套筒的结构示意图。
图6是本发明所述的第二灌浆套筒的结构示意图。
图7是本发明所述的第一灌浆套筒和第二灌浆套筒的配合示意图。
图8是本发明实施例2所述的一种标准式节段单元的结构示意图。
图9是本发明实施例2所述的相邻两个标准式节段单元进行拼装的结构示意图。
图10是本发明实施例3所述的一种标准式节段单元的结构示意图。
图11是本发明实施例3所述的相邻两个标准式节段单元进行拼装的结构示意图。
图12是本发明实施例4所述的承台节段单元的结构示意图。
图13是本发明实施例4所述的承台节段单元和一个标准式节段单元的拼装示意图。
图14是本发明实施例4所述的承台节段单元和两个标准式节段单元的拼装示意图。
图15是本发明实施例5所述的承台节段单元和一个标准式节段单元的拼装示意图。
图16是本发明实施例5所述的承台节段单元和两个标准式节段单元的拼装示意图。
图17是本发明实施例5所述的承台节段单元和三个标准式节段单元的拼装示意图。
图18是本发明所述的墩柱所受到的弯矩图。
图19是本发明所述的墩柱所受到的剪力图。
图3-图19中标记:1-本体,2-母头端,21-第一纵筋,22-预留槽,3-公头端,31-第二纵筋,311-第一端,312-第二端,4-第一灌浆套筒,41-第一斜面,42-内壁一,43-外壁一,44-顶壁一,5-第二灌浆套筒,51-单箱室,52-顶壁二,53-内壁二,54-外壁二,55-分隔板,56-连通口,57-第二斜面,6-预应力筋,7-环向箍筋,8-钢筋连接接头,9-承台节段单元,10-标准式节段单元,101-节段单元A,102-节段单元B,103-节段单元C。
具体实施方式
下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
实施例1
如图3所示,一种标准式节段单元,包括本体1,所述本体1上设有母头端2和公头端3。
所述母头端2设有第一纵筋21,所述第一纵筋21为双层布置,且两层所述第一纵筋21之间设有若干个预留槽22,所述公头端3设有第二纵筋31,所述第二纵筋31为单层布置,所述第二纵筋31的直径大于所述第一纵筋21的直径,两根所述第一纵筋21的横截面面积之和大于或等于一根所述第二纵筋31的横截面面积。通过等面积代换,使得整个标准式节段单元两个端头的抗弯承载能力基本一致,实现等强度设计。所述本体1上还设有环向箍筋7,所述第一纵筋21、第二纵筋31和所述环向箍筋7联合形成钢筋笼。
所述第二纵筋31的第一端311通过钢筋连接接头8与两层所述第一纵筋21相连接,所述第二纵筋31的第二端312伸出所述本体1,所述第二纵筋31可以在第二端312处设置弯钩,以进一步提高锚固强度。所述第二纵筋31伸出所述本体1的长度与所述预留槽22的高度相适配,且所述第二纵筋31的直径小于所述预留槽22的横截面尺寸。
所述母头端2设有与所述预留槽22相连通的第一灌浆套筒4,所述第一灌浆套筒4焊接在所述本体1的钢筋笼上,所述第一灌浆套筒4为上下开口的圆筒状结构。具体的,如图5所示,所述第一灌浆套筒4内设有同心布置的内壁一42和外壁一43,所述外壁一43的内径为d1,所述第一灌浆套筒4上还设有顶壁一44,所述顶壁一44用于提高连接处的局部抗压强度。
所述公头端3设有第二灌浆套筒5,所述第二灌浆套筒5焊接或栓接在所述本体1的钢筋笼上。具体的,如图6所示,所述第二灌浆套筒5为上下开口的圆筒状结构,所述第二灌浆套筒5内设有同心布置的内壁二53和外壁二54,所述内壁二53和外壁二54之间连接有若干个分隔板55,每个所述分隔板55上均开设有连通口56,所述分隔板55将所述内壁二53和外壁二54之间的区域分隔成至少两个相互连通的单箱室51,每个所述单箱室51的尺寸可以仅稍大于第二纵筋31,比如单箱室51的截面积为第二纵筋31的截面积的1.2-1.8倍。所述外壁二54的外径为d2,所述第二灌浆套筒5的外壁二54的外径d2与所述第一灌浆套筒4的外壁一43的内径d1相适配,也就是d1≈d2,所述第二灌浆套筒5能够插入所述第一灌浆套筒4内。优选的,所述第一灌浆套筒4和第二灌浆套筒5为过盈连接,以进一步增加连接强度,也就是d1<d2。所述第二灌浆套筒5上还设有顶壁二52,所述顶壁二52用于提高连接处的局部抗压强度。
每个所述单箱室51可用于连接1-3根所述第二纵筋31,优选的,可用于连接1根所述第二纵筋31。所述第二纵筋31贯穿所述单箱室51,即第二纵筋31伸进所述单箱室51的一端,并从另一端伸出。
优选的,部分所述第二纵筋31能够替换为预应力筋6,以进一步提高标准式节段单元的抗震性能和自复位能力。
本发明在每个标准式节段单元上同时设计母头端2和公头端3,所述母头端3的构件和所述公头端3的构件相适配,如图4和图7所示,拼装时,一个标准式节段单元公头端3上伸出的第二纵筋31伸入另一个标准式节段单元母头端2的预留槽22内,同时一个标准式节段单元公头端3的第二灌浆套筒5伸入另一个标准式节段单元母头端2的第一灌浆套筒4中,并通过灌浆连接。
实施例2
如图8-图9所示,本实施例与实施例1的区别在于,两层所述第一纵筋21之间的间距d呈渐缩设置,所述第二纵筋31的第一端311与两层所述第一纵筋21焊接连接。
实施例3
如图10-图11所示,本实施例与实施例1的区别在于,所述第一灌浆套筒4的内壁一42和外壁一43上均设有第一斜面41,所述第二灌浆套筒5的内壁二53和外壁二54上均设有相适配的第二斜面511,所述第一灌浆套筒4和第二灌浆套筒5通过所述第一斜面41、第二斜面511形成斜面连接,可以降低对配合精度的要求,降低施工难度。
实施例4
一种标准式节段墩柱,由一个承台节段单元9和若干个标准式节段单元10拼装而成。
如图12和图5所示,所述承台节段单元9的一端设有第一灌浆套筒4和若干个预留槽22,所述第一灌浆套筒4与所述预留槽22相连通,所述第一灌浆套筒4的横截面尺寸与所述标准式节段单元10的第二灌浆套筒5的横截面尺寸相适配,所述第二灌浆套筒5能够插入所述第一灌浆套筒4内。
如图13所示,拼装时,所述标准式节段单元10的第二纵筋31伸入所述承台节段单元9的预留槽22中,第二灌浆套筒5伸入所述承台节段单元9的第一灌浆套筒4中,并形成过盈连接。最后通过灌浆,将所述标准式节段单元10的第二纵筋31与所述承台节段单元9相连接。
拼装两个所述标准式节段单元10的方法则如实施例1所述。在本实施例中,所有所述标准式节段单元10的截面尺寸、高度(h1)、构造形式、材料及配筋均相同。当需要拼装不同墩高的墩柱时,仅需向上累积不同数量的标准式节段单元10即可(如图14所示),可实现任意墩高墩柱标准化设计,大大提高施工效率,同时具有传力可靠、结构整体性好、抗震性能高、施工和质量检测简便、经济性好的优点。
优选的,部分所述第二纵筋31能够替换为预应力筋9,以进一步提高标准式节段墩柱的抗震性能和自复位能力。
优选的,所述承台节段单元9为包含承台和部分节段墩柱的整体预制结构件,用以提高抗震性能。
实施例5
本实施例与实施例4的区别在于,标准式节段墩柱包括若干种不同尺寸的标准式节段单元10,在本实施例中,包括节段单元A 101,节段单元B 102和节段单元C 103。节段单元A 101,节段单元B 102和节段单元C 103均为变截面单元,即从下到上,墩柱的截面尺寸逐渐减小。进一步的,所述节段单元A 101的横截面尺寸小于节段单元B 102,所述节段单元B 102的横截面尺寸小于节段单元C 103。且每个所述标准式节段单元10的高度均相同,均为h2
由于悬臂墩柱的受力特点,其所承受的弯矩(如图18所示)和剪力(如图19所示)近似与截面距墩顶的距离成线性增加关系。
如图15所示,当墩高较小时,可以仅在承台节段单元9的上面拼装节段单元A 101,此时,节段单元A 101距墩顶的距离为h2
如图16所示,也可以在承台节段单元9的上面拼装节段单元A 101和节段单元B102,此时,节段单元A 101距墩顶的距离为h2,节段单元B 102距墩顶的距离为2h2
如图17所示,当墩高较高时,可以在承台节段单元9的上面拼装节段单元A 101和、节段单元B 102和节段单元C 103,此时,节段单元A 101距墩顶的距离为h2,节段单元B 102距墩顶的距离为2h2,节段单元C 103距墩顶的距离为3h2
因此,按照所述的拼装方式,不管墩高大小,各个节段单元截面相对于墩顶的位置不变,也就保证了其承受的内力(弯矩和剪力)与设计承载能力相匹配。按照承载能力的升序自墩顶向墩底方向排列可与非标准节段承台节段单元9拼装成任意墩高的墩柱,也即承载能力最小的标准节段单元10始终位于墩顶,按照墩高的需要依次排列其它标准节段单元10直至与承台节段单元9相连,墩柱高度小于标准节段单元10高度时只需一个承台节段单元9。
实施例6
一种标准式节段墩柱的拼装方法,包括以下步骤:
步骤一:预制承台节段单元9和若干个标准式节段单元10;
步骤二:将承台节段单元9固定在基础上;
步骤三:往所述承台节段单元9的预留槽22内灌浆并振捣密实,灌浆时采用的灌浆料为微膨胀混凝土,在承台节段单元9和标准式节段单元10的接缝处涂装密封材料,所述密封材料为环氧树脂;
步骤四:将一个标准式节段单元10吊装至所述承台节段单元9上方,并将所述标准式节段单元10的第二纵筋31伸入所述承台节段单元9的预留槽22中,将所述标准式节段单元10的第二灌浆套筒5伸入所述承台节段单元9的第一灌浆套筒4中,所述第一灌浆套筒4和第二灌浆套筒5为过盈连接;
步骤五:待所述承台节段单元9的预留槽22内的灌浆料达到设计强度后,即完成一个标准式节段单元10的拼装;
步骤六:往已拼装的标准式节段单元10的预留槽22内灌浆并振捣密实,并在两个标准式节段单元10的接缝处涂装密封材料;
步骤七:将另一个标准式节段单元10吊装至已拼装的标准式节段单元10上方,并将另一个标准式节段单元10的第二纵筋31伸入已拼装的标准式节段单元10的预留槽22中,将另一个标准式节段单元10的第二灌浆套筒5伸入已拼装的标准式节段单元10的第一灌浆套筒4中,所述第一灌浆套筒4和第二灌浆套筒5为过盈连接;
步骤八:待已拼装的标准式节段单元10的预留槽22内的灌浆料达到设计强度后,即完成另一个标准式节段单元吊10的拼装;
步骤九:重复所述步骤六至步骤八,直至完成所述标准式节段单元的拼装。
优选的,所述承台节段单元9为包含承台和部分节段墩柱的整体预制结构件。
以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案,尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明,但本发明不局限于上述具体实施方式,因此任何对本发明进行修改或等同替换;而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种标准式节段单元,包括本体(1),其特征在于,所述本体(1)上设有母头端(2)和公头端(3),
所述母头端(2)设有第一纵筋(21),所述第一纵筋(21)为双层布置,且两层所述第一纵筋(21)之间设有若干个预留槽(22),所述公头端(3)设有第二纵筋(31),所述第二纵筋(31)为单层布置,所述第二纵筋(31)的第一端(311)与两层所述第一纵筋(21)相连接,所述第二纵筋(31)的第二端(312)伸出所述本体(1),所述第二纵筋(31)伸出所述本体(1)的长度与所述预留槽(22)的高度相适配,且所述第二纵筋(31)的横截面尺寸小于所述预留槽(22)的横截面尺寸;
所述母头端(2)设有第一灌浆套筒(4),所述第一灌浆套筒(4)与所述预留槽(22)相连通,所述公头端(3)设有第二灌浆套筒(5),所述第二灌浆套筒(5)内设有至少两个相互连通的单箱室(51),每个所述单箱室(51)可用于连接1-3根所述第二纵筋(31),所述第二灌浆套筒(5)的横截面尺寸与所述第一灌浆套筒(4)的横截面尺寸相适配,所述第二灌浆套筒(5)能够插入所述第一灌浆套筒(4)内。
2.根据权利要求1所述的一种标准式节段单元,其特征在于,所述第二纵筋(31)的第一端(311)通过钢筋连接接头(8)与两层所述第一纵筋(21)相连接;或两层所述第一纵筋(21)之间的间距呈渐缩设置,所述第二纵筋(31)的第一端(311)与两层所述第一纵筋(21)焊接连接。
3.根据权利要求1所述的一种标准式节段单元,其特征在于,一根所述第二纵筋(31)的横截面面积大于一根所述第一纵筋(21)的横截面面积,且两根所述第一纵筋(21)的横截面面积之和大于或等于一根所述第二纵筋(31)的横截面面积。
4.根据权利要求1所述的一种标准式节段单元,其特征在于,部分所述第二纵筋(31)能够替换为预应力筋(6)。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种标准式节段单元,其特征在于,所述第一灌浆套筒(4)内设有同心布置的内壁一(42)和外壁一(43),所述内壁一(42)和外壁一(43)上均设有第一斜面(41),所述第二灌浆套筒(5)内设有同心布置的内壁二(53)和外壁二(54),所述内壁二(53)和外壁二(54)上均设有第二斜面(57),所述第一斜面(41)和第二斜面(57)相适配。
6.一种标准式节段墩柱,其特征在于,包括一个承台节段单元(9)和若干个如权利要求1-5任一所述的一种标准式节段单元(10),所述承台节段单元(9)的一端设有第一灌浆套筒(4)和若干个预留槽(22),所述第一灌浆套筒(4)与所述预留槽(22)相连通,所述第一灌浆套筒(4)的横截面尺寸与所述标准式节段单元(10)的第二灌浆套筒(5)的横截面尺寸相适配,所述第二灌浆套筒(5)能够插入所述第一灌浆套筒(4)内,所述标准式节段单元(10)的第二纵筋(31)通过第一灌浆套筒(4)、第二灌浆套筒(5)和所述承台节段单元(9)灌浆连接,相邻两个所述标准式节段单元(10)的第二纵筋(31)通过第一灌浆套筒(4)、第二灌浆套筒(5)灌浆连接。
7.根据权利要求6所述的一种标准式节段墩柱,其特征在于,标准式节段墩柱仅包括一种尺寸的标准式节段单元(10),所述标准式节段单元(10)为等截面单元。
8.根据权利要求6所述的一种标准式节段墩柱,其特征在于,标准式节段墩柱包括若干种尺寸的标准式节段单元(10),每个所述标准式节段单元(10)均为变截面单元,且所述每个所述标准式节段单元(10)的高度相同。
9.一种如权利要求6所述的标准式节段墩柱的拼装方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤一:预制承台节段单元(9)和若干个标准式节段单元(10);
步骤二:将承台节段单元(9)固定在基础上;
步骤三:往所述承台节段单元(9)的预留槽(22)内灌浆并振捣密实,在承台节段单元(9)和标准式节段单元(10)的接缝处涂装密封材料;
步骤四:将一个标准式节段单元(10)吊装至所述承台节段单元(9)上方,并将所述标准式节段单元(10)的第二纵筋(31)伸入所述承台节段单元(9)的预留槽(22)中,将所述标准式节段单元(10)的第二灌浆套筒(5)伸入所述承台节段单元(9)的第一灌浆套筒(4)中;
步骤五:待所述承台节段单元(9)的预留槽(22)内的灌浆料达到设计强度后,即完成一个标准式节段单元(10)的拼装;
步骤六:往已拼装的标准式节段单元(10)的预留槽(22)内灌浆并振捣密实,并在两个标准式节段单元(10)的接缝处涂装密封材料;
步骤七:将另一个标准式节段单元(10)吊装至已拼装的标准式节段单元(10)上方,并将另一个标准式节段单元(10)的第二纵筋(31)伸入已拼装的标准式节段单元(10)的预留槽(22)中,将另一个标准式节段单元(10)的第二灌浆套筒(5)伸入已拼装的标准式节段单元(10)的第一灌浆套筒(4)中;
步骤八:待已拼装的标准式节段单元(10)的预留槽(22)内的灌浆料达到设计强度后,即完成另一个标准式节段单元(10)的拼装;
步骤九:重复所述步骤六至步骤八,直至完成所述标准式节段单元的拼装。
10.根据权利要求9所述的一种标准式节段墩柱的拼装方法,其特征在于,采用坐浆法对所述预留槽(22)进行灌浆,灌浆时采用的灌浆料为微膨胀混凝土,所述密封材料为环氧树脂,所述承台节段单元(9)为包含承台和部分节段墩柱的整体预制结构件,所述第一灌浆套筒(4)和第二灌浆套筒(5)为过盈连接。
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