CN110820545B - 装配式混凝土桥墩 - Google Patents

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CN110820545B CN201911085692.3A CN201911085692A CN110820545B CN 110820545 B CN110820545 B CN 110820545B CN 201911085692 A CN201911085692 A CN 201911085692A CN 110820545 B CN110820545 B CN 110820545B
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Abstract

本发明公开了一种装配式混凝土桥墩,包括承台、预制桥墩和预制盖梁,在承台、预制桥墩和预制盖梁之间设置预应力索拉紧,其中预制桥墩,包括安装于承台上的预制基础节和在上方叠加的数个预制标准节,并在承台与预制基础节之间、预制基础节与预制标准节之间,以及预制标准节和预制标准节之间,以及预制标准节和预制盖梁之间的配合面处具有圆锥斜面配合以及灌浆空腔,并在该灌浆空腔内灌注砂浆形成灌浆连接。可满足断面为圆形、方形、椭圆形的桥墩的设计要求。且设计的桥墩结构紧凑、抗倾覆能力强、易于快速施工,能够满足I型、Y型或者H型桥墩的施工要求和使用要求。

Description

装配式混凝土桥墩
技术领域
该发明涉及装配式桥墩及施工技术领域。
背景技术
装配式施工,是指,将现场混凝土浇注的主体由工厂进行预制,然后转场至施工现场进行吊装、装配和固定连接。以桥墩技术为例,目前的装配式混凝土桥墩存在以下技术及问题:
1、中国专利文献CN 108396640 A中公开的一种装配式钢筋混凝土桥墩立柱结构,设计单位为南昌大学,该预制墩柱节段共分为三种,第一种预制墩柱节段下端中心设有圆柱形凹槽;第二种预制墩柱节段上端中心设有圆柱形凸榫,下端中心设有圆柱形凹槽;第三种预制墩柱节段上端中心设有圆柱形凸榫。并在两两连接处使用外接钢套筒进行连接,实现上、下墩柱节段的可靠连接。该发明上、下节墩柱节段均采用预制,通过中间钢套筒进行连接。该技术存在的技术缺陷为,每段桥墩连接处采用的是钢套筒+二次灌浆的方式进行连接,其连接处形成薄弱环节,易发生脆性断裂,尤其是,当产生水平位移、加载力等情况下,该处的首先发生崩溃,造成连接失效,该连接失效造成的危害是致命的,诸如桥墩的倒塌。
2、安徽省交通规划设计研究总院股份有限公司,于2018年申请的一种装配式型钢混凝土组合式空心桥墩,公开文本为CN 109505233 A,该桥墩包括外侧预制混凝土板组件,内侧预制混凝土板组件,型钢组件和构造钢筋,其中,外侧预制混凝土板组件与内侧预制混凝土板组件形成空心环形结构,外侧预制混凝土板组件与内侧预制混凝土板组件间架设型钢组件及构造钢筋,后灌注混凝土。该空心桥墩,增大轴向刚度,由于抗震,且内外侧预制混凝土板可充当模板作用,减小现场施工的复杂性,提升施工效率。
3、上海应用技术大学于2019年申请的一种离心预制装配式混凝土桥墩及施工方法,公开文本为CN 109837831 A,该技术包括离心预制墩柱、承台、若干墩柱钢筋、若干承台钢筋以及若干灌浆套筒。其中,离心预制墩柱的第一端设于承台的上表面,离心预制墩柱内设有墩柱钢筋,若干墩柱钢筋的第一端设于灌浆套筒内;所述承台内设有所述承台钢筋,若干承台钢筋的第一端伸出于承台的上表面并与若干墩柱钢筋一一对应;若干承台钢筋的第一端插入相对应的若干灌浆套筒内,承台钢筋和墩柱钢筋通过灌浆套筒相连。即,采用灌浆套筒连接完成各个模块的连接。
4、华侨大学于2018年申请的一种可拆卸装配式钢筋混凝土桥墩承台连接结构,七公开号为CN 107964870 A,该技术中,钢筋混凝土桥墩和钢制构件的承台之间设置螺栓连接孔,两者之间通过拉栓进行快速连接,该技术简单有效,但是拉栓或螺栓位于两者的连接处,受到极大的应力集中,容易被剪切失效。
5、CN 108560405 A中公开了一种装配式桥墩及装配式桥墩的施工方法,其中,装配式立柱包括:多个立柱节段,每两个相邻的立柱节段的拼接部位对应螺纹钢筋的位置设置有操作槽孔。该装配式立柱的螺纹钢筋、螺纹钢筋连接器均为标准产品,采用机械连接,无需灌浆等待即可在立柱上进行后续施工,缩短了施工工期。
以上技术各有优缺点,例如,螺纹机械连接刚度能满足要求,但是其存在容易松动的问题,灌浆连接能满足刚度的要求,但是其水平方向的挠性较差。
本发明旨在寻找一种具有综合优异性能的、满足装配式施工的预制桥墩技术,该技术至少要满足:
1、对于预制、装配式施工工艺的要求;
2、对于竖向承载载荷的刚度要求;
3、对于水平载荷的抗剪切性能要求;
4、对于吊装作业的单体重量尽可能小的要求;
5、对于施工便利性的要求;
6、标准化设计、制造和标准化施工的要求。
发明内容
为了解决现有技术的不足,本发明提供一种装配式混凝土桥墩及快速施工方法,具有装配式施工的综合性能。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案为:
装配式混凝土桥墩快速施工方法,
步骤一,准备工作,包括现场浇筑制作承台
承台,承台部分采用钢筋混凝土进行现场浇筑制作,在该承台上形成一个预留的安装凹槽,该安装凹槽根据预制墩柱的类型,对应的设计为圆形凹槽、方形凹槽,椭圆形凹槽或者其他形状的凹槽,该凹槽的轮廓与预制桥墩的下端端面相同。
预制墩柱,该预制桥墩采用工厂预制成型工艺制造,该预制墩柱根据桥墩的总体高度进行合理的拆分设计,例如,预制桥墩采用相同的高度设计或者由下而上高度逐渐减小的设计。
预制桥墩根据位置的不同,由底部的基础桥墩和位于基础桥墩以上部位的标准桥墩组合而成,其中,在基础桥墩和承台的安装凹槽之间进行配合安装,并采用灌浆工艺进行二次灌浆连接,标准桥墩和基础桥墩之间采用凹凸的插接连接,并配合二次灌浆进行连接。
同时在承台、预制桥墩和预制盖梁之间使用钢索进行预应力张拉,配合安装凹槽和插接凹槽,使得三者之间在竖直方向上形成紧固的结合,该结合具有预应力、挠性和刚性。在两两搭接面位置,使用防止水平剪切的抗剪切部件进行辅助。
最后进行预制件之间的灌浆连接即可。
具体的,在预制桥墩之间以及预制盖梁之间的搭接面,采用钢板或者聚氨酯板进行平行度的保证,该保证是指,在预制工艺中,通过预设的钢板或者聚氨酯板保证预制构件单体的上下表面平行度。也就是说,预制桥墩的上下配合面不是水泥面。
进一步地,在预制桥墩之间以及预制盖梁之间的搭接面采用凹凸结构配合,用于装配式施工的快速定位,以及在水平方向上的限位。并在凹凸配合处形成一个灌浆的空腔,使用灌浆工艺进行二次灌浆连接。
进一步地,在预制桥墩内部设置有发泡材料,例如聚苯发泡块等,其作用是填充,降低预制桥墩的自重。
进一步地,在预制桥墩内部,周向的设置若干钢绞线安装通道,用于钢绞线的安装。
预制盖梁,预制盖梁上具有支座安装点,常见的,预制盖梁为Y字形构造,在该预制盖梁的中央部位设置有钢绞线安装孔,该钢绞线安装孔。在预制盖梁的上端设置有钢绞线张紧锁紧件,在承台上设置钢绞线锚固点。
装配式混凝土桥墩,包括承台、预制桥墩和预制盖梁,其中,承台部分由施工现场浇筑养护成型,预制桥墩和预制盖梁为工厂预制件,并在承台、预制桥墩和预制盖梁之间设置预应力索拉紧,其特征在于,
承台,具有用于安装预制桥墩的安装凹槽,该安装凹槽槽底为水平状态,并在该安装凹槽内固定至少三根预应力索;
预制桥墩,包括安装于承台上的预制基础节和在上方叠加的数个预制标准节,且
所述预制基础节具有足够的承载面和承载力以支撑上部构造,并在该预制基础节上端有第一凹槽,下端有第二凹槽;
所述预制标准节具有小于或者等于预制基础节的承载面,以及设置在该预制标准节上端的第三凹槽和下端的凸起;
所述预制盖梁上部具有安装桥面的安装平台,以及用于和预制标准节顶部配合的插接凹槽,该插接凹槽具有深的深度;
并在承台与预制基础节之间、预制基础节与预制标准节之间,以及预制标准节和预制标准节之间,以及预制标准节和预制盖梁之间的配合面处具有圆锥斜面配合以及灌浆空腔,并在该灌浆空腔内灌注砂浆形成灌浆连接;
或者设置在预制桥墩内部的、设置在预制盖梁内部的预应力索通道,该预应力索通道沿上述预制桥墩的周向均匀布置,所述预应力索穿过该预应力索通道后被固定和拉紧。
或者,设置在预制桥墩开槽中的、设置在预制盖梁内部的预应力索通道,该预应力索通道沿上述预制桥墩的周向均匀布置,所述预应力索通过该预应力索通道后被固定和拉紧。
或者,设置在预制桥墩内部穿孔中的,设置在该预制桥墩开槽中的、设置在预制盖梁内部穿孔中的预应力索通道,该预应力索通道沿上述预制桥墩周向均匀布置,所述预应力索穿过该预应力索通道后被固定和拉紧。
所述灌浆空腔内有钢筋搭筋进行强化连接。
所述承台与预制桥墩之间、预制桥墩与预制桥墩之间,以及预制桥墩与预制盖梁之间的配合面处,对应的预应力索通道处设置有防剪切结构。
所述预制桥墩为两墩,且在两者之间使用副梁辅助支撑。
所述预应力索为钢绞线、碳纤维筋中的一种或者两种的组合使用。
所述安装凹槽和插接凹槽的凹槽深度应不小于桥墩总高度的十分之一。
所述预制桥墩内部设置有轻质填充物,上述轻质填充物最佳的为聚苯颗粒发泡体。
该装配式混凝土桥墩为I型、Y型或者H型中的一种。
本发明的有益效果是:
总的来说,本技术可满足断面为圆形、方形、椭圆形的桥墩的设计要求。且设计的桥墩结构紧凑、抗倾覆能力强、易于快速施工,能够满足I型、Y型或者H型桥墩的施工要求和使用要求。下面结合实施例部分,对本发明的积极有益一面进行阐述。
附图说明
图1为本发明的原理设计图。
图2为本发明的原理设计图。
图3为实施例一的立体图。
图4为图3的俯视图。
图5为图3的主视图。
图6为图3的正剖视图。
图7为预制标准节桥墩的立体图。
图8为图7的正剖视图。
图9为图7的主视图。
图10为图7的俯视图。
图11为预制标准节桥墩用钢板断面图。
图12为实施例一中预制基础节桥墩的立体图。
图13为实施例一中预制基础节桥墩的立体图。
图14为预制基础节桥墩的剖视图。
图15为预制基础节桥墩用钢板断面构件。
图16为实施例一中预制盖梁的立体图。
图17为预制盖梁的俯视图。
图18为预制盖梁的立体图。
图19为预制盖梁的主视图。
图20为预制盖梁的仰视图。
图21为预制盖梁的正剖视图。
图22为实施例一实施后的桥梁结构表现形式一。
图23为实施例一实施后的桥梁结构表现形式二。
图24为承台的示意图。
图25为实施例二中预制标准节桥墩立体图。
图26为实施例二中预制盖梁的立体图。
图27为实施例二中预制盖梁的立体图。
图28为实施例二中预制盖梁的立体图。
图29为实施例二中预制标准节桥墩立体图。
图30为实施例三中预制标准节桥墩剖视图。
图31为实施例三中预制标准节桥墩俯视图。
图32为实施例三中标准节桥墩的另一个样式。
图33为实施例四的示意图。
图34为实施例四中预制盖梁的示意图。
图35为实施例五中预制桥墩端部的钢板成型图。
图36为实施例六的示意图。
图37为示例七的视图。
图中:100承台,110安装凹槽,120二次浇筑区,130钢绞线,131通槽结构,
200预制基础节桥墩,210第一凹槽,220第二凹槽,230聚苯颗粒发泡体,240穿孔,241上套筒,242下套筒,2411上端面圆环钢板,2421下端面圆环钢板,213、221灌浆通道,
300预制标准节桥墩,310第三凹槽,320凸台,311上端面圆环钢板,312下端面圆环钢板,313圆锥斜面结构,314穿孔,315上套筒,316下套筒,
400预制盖梁,410支撑平台,420支撑部,421凸起部,430钢绞线通道,440安装空间,
500副梁,510安装凹槽,520拉栓紧固孔,
10平板部,20锥筒部,30套筒部,40冲压孔。
具体实施方式
本发明中的技术术语:
预制桥墩,本发明中根据位置不同,包括预制标准节桥墩和预制基础节桥墩。
预制盖梁,被吊装至桥墩的顶部,并安装和固定。
预制桥墩和预制盖梁统称为预制件或者预制构件。
预应力拉索,本发明中至少包括钢绞线和碳纤维筋两种。
实施例一,本实施例是基于发明人的首次设计,在可以理解的情况下,并非是最优设计,关于本发明的最优设计,本实施例并不做特定的限制和解释。
参考图3至图24中的结构示例,与本实施例较为接近的为图1所示的原理示意图。在本实施例中,按照不同的功能和实施过程的角度,将本发明中的结构划分为承台、预制基础节桥墩、预制标准节桥墩和预制盖梁,以及钢绞线及钢绞线锁紧器。
承台100部分,参考图24,在桥梁工程中,承台的作用是承受、分布由桥墩墩身传递的载荷,是基础工程,其质量的优劣直接影响桥梁的稳定性和承载能力。
与现有施工技术相同的,本承台100部分的施工过程先后为:1、测量放线,2、承台开挖,3、钢筋笼及模板安装,4、监理检查合格后进行混凝土浇筑,5、养护后进行拆模及基坑的回填。本实施中,基于装配式施工的要求,本发明中的承台在施工过程中,承台的安装点为一个圆形的圆形凹槽,用于预制桥墩的安装,标记为安装凹槽110。本实施例中的安装凹槽是圆形的,这是与圆形的桥墩配合,容易理解,当桥墩轮廓为方形、矩形或者其他形状时,对应的安装凹槽的轮廓也应该为方形、矩形或者对应的形状。具体的,本实施例中,安装凹槽110具有深的深度,例如,桥墩深度的十分之一深度,且该安装凹槽的轮廓面积远远大于上部安装预制桥墩的截面积,具体的,也就是说,安装凹槽110中安装预制桥墩之后,需要进行混凝土二次浇筑,二次浇筑养护硬化后,该二次浇筑区120,对预制基础节桥墩的下端形成约束和固定,并使得该预制基础节桥墩下部可靠的被固定。
本实施例中,作为一个质量控制因素,应保证安装凹槽110槽底的水平度及平整度,水平度应满足设计要求。该处的平整度是指,该安装凹槽底部在水平仪的测量中是显示水平的。
本实施例中,参考图24,在承台的制作过程中,预先的埋设预埋件即钢绞线固定件,对钢绞线的下端进行固定,例如,本实施例中钢绞线130的数量为16根,周向的均匀分布即可。16根钢绞线,对应的自下而上穿过预制基础节桥墩200和预制标准节桥墩300、预制盖梁400上的钢绞线通道后被固定,并形成预应力连接。
最后进行灌浆连接和养护,养护完成后即可,无需超模,施工效率极高。
预制基础节桥墩200,原材料涉及高强度混凝土、钢筋及钢筋笼、聚苯发泡填充体和防剪切套筒。以下部分,通过该桥墩的预制过程解释其结构。
该预制基础节桥墩200,参考图12至图15,外观上看,为圆柱体,在该预制件的上下圆形端面上分别预留有一个圆锥形的凹槽,该圆锥形的凹槽分别标记为第一凹槽210和第二凹槽220,其中第一凹槽210用于和上方的预制标准节桥墩300进行配合,第二凹槽220用于和下部的承台安装凹槽进行配合,在两个凹槽内部设置有部分搭接钢筋211,该钢筋以竖向的或者水平向的或者倾斜状的方式存在于该第一、第二凹槽的底部,同时上述的两个凹槽的侧部为锥形的斜面结构212,最佳的方式,本预制件的顶部和底端是由钢板成型的。该预制件的内部,也就是在内芯部分,设置有一个聚苯颗粒发泡体230,也就是说,该聚苯颗粒发泡体230以居中的方式被镶嵌于该预制基础节桥墩的内部,起到填充和预制构件轻量化的设计之目标。同时,该聚苯颗粒发泡体230本身具有不易吸潮的特性,具有长期的耐候性。由于该预制件位于底部,要求该聚苯颗粒发泡体的体积占比(即,聚苯颗粒发泡体与预制基础节桥墩体积之比)不大于四分之一,在某些情况下,可以将该聚苯颗粒发泡体230所占据的空间使用混凝土进行填充,以保证该预制件具有足够的承压能力为首要要务。预制基础节桥墩200内部的钢筋配比应满足桥梁设计要求。本预制基础节桥墩的周向,均匀的布置有十六个穿孔240,该穿孔240也被称之为钢绞线通道,每一根穿孔对应一根钢绞线,在穿孔240的两端,即该预制基础节桥墩200上下表面处,分别配置上套筒241和下套筒242,且上套筒241的上半部外露,上套筒241的作用是与上部的预制标准节桥墩进行局部的插接配合,下套筒242与该预制件的下端面是平齐的,通常的该套筒采用铸铁钢管,具有较好的抗剪切能力,如此,在两两预制桥墩搭接面处形成了十六处抗剪切结构。该处的十六对套筒抗剪切配合,与灌浆连接一起,形成一种牢靠的连接,理论上,该处的连接强度大于桥墩整体的抗剪切强度。
关于上套筒241和下套筒242的实施方式,参考图11,上套筒焊接固定在上部的上端面圆环钢板2411上,下套筒焊接在下部的下端面圆环钢板2421上,且两个钢板之间通过钢筋243进行连接形成一体,参考图15。
在上述的第一、第二凹槽210/220对应的预制体上设置有灌浆通道213、221,该灌浆通道使用PVC管预制形成,该灌浆通道内部接通凹槽底部,外部为灌浆孔,用于灌浆连接。灌浆完成后,该通道则被浆料封堵。
本预制基础节桥墩重量略重于预制标准节桥墩的重量,具有较好的稳定性能。
预制标准节桥墩300,参考图7至图11,在预制标准节的上端设置有凹槽,标记为第三凹槽310,该预制标准节桥墩的预制工艺和上述的预制基础节桥墩的工艺相同,在预制标准节桥墩的下部设置凸台320,该凸台320为圆锥状的凸台,该凸台的轮廓与上述的预制基础节桥墩顶部的安装凹槽配合,即,闭合贴合,形成插接配合。该凸台320与安装凹槽配合后,由于凸台320的外凸尺寸小于安装凹槽的深度尺寸,故,在两者之间形成一个灌浆空腔500,在该灌浆空腔内,标准节桥墩和预制基础节桥墩上的搭桥钢筋彼此交叉,形成部分的重叠,灌浆后,该灌浆部位形成牢靠的、结实的连接。
预制标准节桥墩300上的上端的上端面圆环钢板311和下端的下端面圆环钢板312保持较高的平行度,且与该预制件的轴心保持垂直存在。
本实施例中,预制标准节桥墩上端和下端采用厚度为5毫米的钢板制作,保证具有足够的表面平整度。在该钢板的中央处设置为圆锥部分,该圆锥部分在标准节上端和下端的设置方向正好相反,以便形成圆锥斜面结构313。
本实施例中,搭接钢筋属于预制件内部的钢筋的一部分,即,与内部的钢筋是一体。
预制标准节桥墩内部的周向均匀的布置有十六个穿孔314,每一根穿孔对应一根钢绞线,用于钢绞线的通道,在穿孔的两端配置上套筒315和下套筒316,且上套筒的上半部外露,下套筒与该预制件的下端面是平齐的,分别与相邻的预制标准节桥墩进行局部的插接配合,通常的该套筒采用铸铁钢管,具有较好的抗剪切能力。
上述的预制标准节桥墩,相似的结构设计,在高度方向上以重复的方式存在,例如,在圆柱桥墩中,该预制标准节的尺寸相同,进行高度方向上的堆积。更进一步地,同一桥墩中,各个标准节的高度尺寸H自下而上逐渐减小,参考图1,H1/H2……Hn自下而上逐渐变小,也就是说,在考虑吊装的情形下,高度高的标准节的体积和重量小,便于高空作业,下部的标准节桥墩高度高,有利于低空作业。
本实施例中,凹槽与凸台之间采用的是圆锥面配合,该该种结构具有自定心效果,例如,当采用吊装作业时,上部的预制件的凸台部分会自动的对准、矫正与下部的预制件的配合,形成稳定配合。
本实施例中,聚苯颗粒发泡体设置在该预制标准节桥墩内部形成轻量化设计,且该聚苯颗粒发泡体避开穿孔位置。通常的,该聚苯颗粒发泡体为圆柱块状体,作为填充物使用。
本实施例中,预制标准节桥墩和预制基础节桥墩上的搭接钢筋为n形,可以辅助的作为吊装作业的吊装孔。
预制盖梁400,参考图16至图21,该预制盖梁为钢筋混凝土预制件,在预制件的内部根据盖梁设计轮廓合理布筋。在该预制盖梁的顶部为支撑平台410,通常的,该平台处通过橡胶支座用于支撑桥面结构,一左一右对称设置。在盖梁下端的为支撑部420,该支撑部设置有一个安装槽,该安装槽为圆形凹槽,与下部的预制标准节进行插接配合,在该安装槽内,有一个凸起部421,该凸起部为圆锥凸起,在该凸起部上设置有搭筋,在预制盖梁和预制桥墩之间采用灌浆进行连接。
在上述的预制盖梁400的中央部分设置由于钢绞线通道430,和上述的穿孔结构相同,且上述通道与标准节桥墩上的通道是对应设置的。钢绞线130的下端固定在承台上,自下而上的穿过预制基础节桥墩、预制标准桥墩和预制盖梁上的钢绞线通道后在预制盖梁的上部本紧固和固定。钢绞线的上端采用预应力施工张紧,完成预制盖梁、预制桥墩和承台之间的固定连接。
在预制盖梁400上部设置有钢绞线紧固用的安装空间440,并用于安装后的防腐封堵,封堵使用的为砂浆料。
该装配式桥墩施工后的效果参考图22和图23,保证较高的牢靠度,例如在图22中,两根桥墩之间形成支撑,对上部的桥梁形成支撑。如果桥梁的高度设计较高,在两根桥墩立柱之间设置副梁500,用于增强整体的抗倾覆强度,对应的,在预制标准节上设置有横向的安装凹槽510和拉栓紧固孔520,使用拉栓和抗剪切钢销,完成副梁与该预制标准节的连接。
最佳的配置之一,16根钢绞线中的三根由碳纤维筋替代,且三根碳纤维筋均布,也就是说,三根碳纤维筋呈现为品字形安装在该装配式桥墩内部,本发明中,充分利用钢绞线的抗拉拔性能提供足够的预应力,以及足够的弹性连接。充分利用碳纤维筋的耐腐蚀性能,以及抗拉拔性能和抗剪切性能,提高全桥墩整体的抗震、抗撞击性能。
实施例二
参考图25,该实施例中,预制桥墩,包括预制标准节和预制基础节,都是断面为方形的桥墩,该实施例基于实施例一,不同之处在于,该预制桥墩的断面为方形,同时该桥墩中的钢绞线通道存在于两侧,也就是说,钢绞线通道为两排,通过两排钢绞线对预制桥墩进行固定。
对应的,该实施例中,预制盖梁中设置的钢绞线通道为穿孔,也是两排,本实施例中,两排穿孔沿着顺桥向或者横向设置,参考图26和图27所示的样式。如果是四排,则参考图28所示的样子。
本实施例的施工装配方法参考实施例一。
图29给出了断面为另一种断面样式的桥墩的预制桥墩的样式,该样式同样的适用于预制标准节桥墩和预制基础节桥墩的实施。本实施例旨在说明本发明的可适用情况,并非限制。
实施例三
参考图30和图31,上述的实施一,在施工效率上有一定的缺陷,主要表现在,该实施例中的钢绞线通道是封闭的通道,即,设置在预制桥墩构件中的通道是穿孔结构,在施工过程中,钢绞线的穿线是一个难点,也是一个痛点。本发明中,将穿孔结构改为通槽结构131,具体的,该通道结构是自上而下的通槽,均布在预制桥墩构件的表面,以图中所示的预制标准节桥墩为例进行说明。通槽结构131共涉及16个,槽深在50厘米左右,用于钢绞线的设置,对应的,本实施例中的预制盖梁的结构参考实施例一中的预制盖梁的结构,刚绞线被紧固后,则预制桥墩被紧固。
本实施例中,通槽结构131的两种样式参考图31和图32,图31中的通槽结构131为弧形的结构,图32中的为直线型结构,若两种结构配合使用,则对钢绞线具有一定的自锁功能,防松效果更加。
本实施例的施工过程如下:
本施工过程中,钢绞线省略了在预制桥墩中穿孔的步骤,大大的提高了施工高效率,且钢绞线在张拉施工后,紧紧的贴合在对应的通槽结构内,形成预拉力和夹持,提高了施工效率。本实施过程中,最后需要对通槽结构进行填缝处理,具体的使用抗裂砂浆对通槽结构进行填充即可形成光滑的外表面,具有美的外观。
实施例四
参考图33和图34,本实施例中,预制基础节桥墩的直径尺寸明显的大于预制标准节尺寸,具有更加的稳定性。同时,顶部的预制标准节桥墩与上方的预制盖梁之间的插接连接具有深的深度,例如,插接深度为桥墩总高度的十分之一左右,可以有效的提高桥墩的防倾覆能力。
实施例五
本发明的创新之处在于,上述的上端面圆环钢板和下端面圆环钢板以及其上附着的套筒是通过模锻工艺成型的,具体的,以其中一个为例,参考图35,该模锻工件是由厚度为5毫米的钢板热锻成型的,具体的工艺为,该模锻工件上包括平板部10、锥筒部20和套筒部30,并在平板部上设置有冲压孔40,通过钢筋穿过该冲压孔40焊接连接使得上端面圆环钢板和下端面圆环钢板上端面圆环钢板和下端面圆环钢板形成一体,最终与内部的钢筋笼、混凝土浇筑后形成一体。
实施例六
一种Y型桥墩的使用场景,该使用场景中,副梁500用于连接两根装配式立柱,且两根桥墩立柱部分本身是自中心线向外倾斜设置的,此应用,钢绞线通道以穿孔的形式设置在对应的预制桥墩内部,不可使用开槽结构,此场景满足了Y型双立柱桥墩的建造要求。同时本实施例中,参考图36,在承台上设置了两个安装凹槽,在预制盖梁上设置了两个插接凹槽,如此,与两根立柱部分共同形成了桥面的支撑部分,且该一体结构是在钢绞线、自重和重力的作用下功能完成,其中的副梁部分进一步增强了连接强度。
实施例七
本实施例中,预制桥墩构件中的通槽结构131是以螺旋的方式设置在该构件的表面的,构成钢绞线的铺设通道,且该通槽结构的起始端和终止端,所覆盖的夹角区域面夹角为α=360/n,其中n为通槽结构131的数量,参考图37,给出了一种存在的样式,这种结构的预制桥墩构件适用于直立状态的桥墩的实施,不适用于倾斜状态的桥墩的实施,例如不合适与图36中的倾斜使用。
上面所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域相关技术人员对本发明的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (4)

1.装配式混凝土桥墩,包括承台、预制桥墩和预制盖梁,其中,承台部分由施工现场浇筑养护成型,预制桥墩和预制盖梁为工厂预制件,并在承台、预制桥墩和预制盖梁之间设置预应力索,其特征在于:
承台,具有用于安装预制桥墩的安装凹槽,以及,该安装凹槽槽底为水平状态,并在该安装凹槽内固定至少十六根 预应力索;
预制桥墩,包括安装于承台上的预制基础节和在上方叠加的数个预制标准节,且
所述预制基础节具有足够的承载面和承载力,以及设置在该预制基础节上端的第一凹槽和设置在下端的第二凹槽;在两个第一、第二凹槽内部设置有部分搭接钢筋,该钢筋以竖向的或者水平向的或者倾斜状的方式存在于该第一、第二凹槽的底部,预制基础节的顶部和底端分别设上端面圆环钢板和下端面圆环钢板,且两个钢板之间通过钢筋进行连接,上端面圆环钢板上焊接固定上套筒,下端面圆环钢板上焊接下套筒,且上套筒的上半部外露,上套筒与上侧的预制标准节进行插接配合,下套筒与预制基础节的下端面是平齐的,在两两预制桥墩搭接面处形成了十六处抗剪切结构;
该预制基础节的内部设置有聚苯颗粒发泡体,
所述第一、第二凹槽对应的预制体上设置有灌浆通道,该灌浆通道内部接通凹槽底部,外部为灌浆孔,灌浆连接;所述预制标准节具有小于或者等于预制基础节的承载面,以及设置在该预制标准节上端的第三凹槽和下端的凸台;由于凸台的外凸尺寸小于安装凹槽的深度尺寸,在两者之间形成灌浆空腔,在该灌浆空腔内,预制标准节和预制基础节上的搭桥钢筋彼此交叉,形成部分的重叠,灌浆连接;预制标准节内部布置有十六个穿孔,在穿孔对应的预制标准节的两端固定上套筒和下套筒,且上套筒的上半部外露,下套筒与该预制件的下端面是平齐的,分别与相邻的预制标准节进行插接配合,
在该预制标准节内部设置聚苯颗粒发泡体;
所述预制盖梁上具有安装桥面的安装平台,以及用于和预制标准节顶部配合的插接凹槽,该插接凹槽具有深的深度;
并在承台与预制基础节之间、预制基础节与预制标准节之间,以及预制标准节和预制标准节之间,以及预制标准节和预制盖梁之间的配合面处具有圆锥斜面配合和灌浆空腔,并在该灌浆空腔内灌注砂浆形成灌浆连接;
以及设置在预制桥墩开槽中的、设置在预制盖梁内部的预应力索通道,该预应力索通道沿所述预制桥墩的周向均匀布置,该开槽是自上而下的通槽,均布在预制桥墩构件的表面,通槽结构共十六个,槽深在五十厘米,所述预应力索通过该预应力索通道后被固定和拉紧,对开槽进行填缝处理。
2.根据权利要求1所述的装配式混凝土桥墩,其特征在于,所述灌浆空腔内有钢筋搭筋进行强化连接。
3.根据权利要求1所述的装配式混凝土桥墩,其特征在于,所述预应力索为钢绞线、碳纤维筋中的一种或者两种的组合使用。
4.根据权利要求1所述的装配式混凝土桥墩,其特征在于,所述安装凹槽和插接凹槽的凹槽深度应不小于桥墩总高度的十分之一。
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