CN110924291A - 预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩及施工工艺 - Google Patents

Abstract

预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩，分别为灌浆套筒连接器连接和连接钢板连接两种形式；灌浆套筒连接器连接的拼装桥墩包括第一底部节段、第一中间节段、第一顶部节段、基础及盖梁；连接钢板连接的拼装桥墩包括第二底部节段、第二中间节段、第二顶部节段、基础及盖梁；预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的施工工艺，包括以下步骤：步骤1，组件制作：制作第一底部节段、第一中间节段、第一顶部节段、基础及盖梁或者第二底部节段、第二中间节段、第二顶部节段、基础及盖梁；步骤2，组件安装。设计预制节段与基础连接技术、预制节段之间连接技术、预制节段与盖梁连接技术，保证各预制构件之间连接成整体，使结构共同受力、变形协调。

Description

预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩及施工工艺

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩及施工工艺。

背景技术

桥梁下部结构的墩柱是桥梁的主要受力构件，它除需要具有足够的抗压、抗弯、抗剪能力以及良好的耐久性外，也必须具有良好的抗震延性和耗能能力。目前，国内外桥梁中的墩柱大部分采用现浇混凝土结构。现浇混凝土施工需要许多现场施工程序，耗费大量的时间，且这些程序会对交通流、环境和工作区的安全造成负面影响，特别是在施工环境、施工空间、气候条件及环境保护条件等因素的制约下，更进一步促进了桥梁工程工业化技术的发展，产生了预制混凝土装配式桥梁墩柱。预制混凝土墩柱是在工厂或异地制作预制混凝土墩柱，将其运输到施工工地，由施工单位在现场做一定处理后，将半成品组件进行组装，形成预制混凝土装配式桥梁下部结构。这种预制混凝土墩柱避免了传统现浇混凝土建桥的缺点，实现了加快桥梁的施工速度，不中断正常交通，施工噪音低，物料堆放场地少的目标，有利于环境保护。桥梁中的墩柱受力最为复杂部位是墩柱与基础连接部位，对于预制节段钢筋混凝土墩柱，国外专家提出了采用在墩柱的基础段增加耗能筋的办法，从而增加了墩柱的抗震性能。专利3250295发明了预制钢管混凝土与钢筋混凝土拼接桥墩，提出在桥梁墩柱基础采用预制钢管混凝土节段，而墩身其它部分采用预制钢筋混凝土节段，通过相应连接措施将预制钢管混凝土节段与预制钢筋混凝土节段合理连接成整体。这种桥墩具有施工速度快、承载力高，抗震性能好等优点，但是由于位于底层的钢管混凝土中的钢管处于外露的自然环境，特别是在桥梁中使用会受到钢管腐蚀的威胁，需要长期维护。针对这种情况，提出一种将劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼接的墩柱，这种墩柱除了能进一步提高墩柱的承载力和抗震性能外，也大大地提高了墩柱的抗腐蚀能力，扩大了其使用范围。本发明是设计一种预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼接桥墩。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩，包括基础、第一底部节段、第一中间节段、第一顶部节段，所述基础通过底锚栓与基础垫钢板与第一底部节段一端连接，第一底部节段另一端与第一中间节段一端相连，第一中间节段另一端与第一顶部节段一端相连，第一顶部节段另一端通过盖梁垫钢板及顶锚栓与盖梁相连，且顶锚栓封装于盖梁后浇筑区的高强砂浆中。

所述第一底部节段包括基础垫钢板、钢管、灌浆套筒连接器，所述基础垫钢板上表面与钢筋骨架及钢管焊接，且钢筋骨架同轴套装于钢管外侧，钢筋骨架的每一个纵向钢筋顶端均安装有灌浆套筒连接器，所述钢筋骨架、灌浆套筒连接器及钢管封装于混凝土中，钢管顶端凸出混凝土表面设置，位于混凝土内的钢管的内表面与外表面均焊接有若干栓钉连接件，在钢管内填充高强混凝土封装位于钢管内表面的栓钉连接件，所述第一底部节段为方形柱或圆柱。

所述第一中间节段包括钢筋骨架及灌浆套筒连接器，所述钢筋骨架的每一个纵向钢筋顶端均安装有灌浆套筒连接器，所述钢筋骨架、灌浆套筒连接器均封装于混凝土中，且混凝土远离灌浆套筒连接器一端中心处浇筑成连接孔，位于连接孔一侧的钢筋骨架的纵向钢筋凸出混凝土设置，所述第一中间节段为方形柱或圆柱。

所述第一顶部节段包括钢筋骨架、盖梁垫钢板及顶锚栓，所述盖梁垫钢板与钢筋骨架焊接连接，在盖梁垫钢板的预留孔内固定安装顶锚栓，将钢筋骨架、盖梁垫钢板及顶锚栓的螺帽封装于混凝土中，且远离盖梁垫钢板一端的钢筋骨架的纵向钢筋凸出混凝土设置，所述第一顶部节段为方形柱或圆柱。

预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩，包括基础、第二底部节段、第二中间节段、第二顶部节段及盖梁，所述基础通过底锚栓及基础垫钢板与第二底部节段一端相连，第二底部节段另一端通过预埋螺栓与第二中间节段一端相连，第二中间节段另一端通过预埋螺栓与第二顶部节段一端相连，第二顶部节段另一端通过盖梁垫钢板及顶锚栓与盖梁相连，且顶锚栓封装于盖梁后浇筑区的高强砂浆中。

第二底部节段包括基础垫钢板、钢筋骨架、钢管及底段连接钢板，所述基础垫钢板与底段连接钢板之间焊接有钢筋骨架和钢管，且钢筋骨架套装于钢管外侧，在底段连接钢板的预留孔内固定安装有预埋螺栓，所述钢筋骨架、钢管及预埋螺栓的螺母均封装于混凝土中，所述钢管顶端凸出底段连接钢板设置，位于混凝土内的钢管的内表面与外表面均焊接有若干栓钉连接件，在钢管内填充高强混凝土封装位于钢管内表面的栓钉连接件，所述第二底部节段为方形柱或圆柱。

第二中间节段包括中段下连接钢板、中段上连接钢板、钢筋骨架及预埋螺栓，所述中段下连接钢板与中段上连接钢板之间焊接有钢筋骨架，在中段上连接钢板的预留孔内固定安装预埋螺栓，所述钢筋骨架及预埋螺栓的螺帽封装于混凝土中，并在中段下连接钢板上方预留节段连接处后浇区，位于节段连接处后浇区一端的混凝土端面浇筑成连接孔且与中段下连接钢板的中心孔贯通，所述第二中间节段为方形柱或圆柱。

第二顶部节段包括顶段下连接钢板、盖梁垫钢板、钢筋骨架及预埋螺栓，所述顶段下连接钢板与盖梁垫钢板之间焊接有钢筋骨架，在盖梁垫钢板的预留孔内固定安装顶锚栓，所述钢筋骨架及顶锚栓的螺帽封装于混凝土中，并在顶段下连接钢板上方预留节段连接处后浇区，所述第二顶部节段为方形柱或圆柱。

预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的施工工艺，包括以下步骤：

步骤1，组件制作：

制作第一底部节段：按设计要求预制钢管，在钢管内外表面焊接栓钉连接件，在钢管外侧定位绑扎由纵向钢筋和箍筋组成的钢筋骨架，将钢管和纵向钢筋焊接到基础垫钢板上，在纵向钢筋顶端安装灌浆套筒连接器，支模板，首先在钢管内浇筑高强混凝土，将位于钢管内表面的栓钉封装于高强混凝土中，其次浇筑混凝土将钢管带有栓钉连接件部分、钢筋骨架及灌浆套筒连接器封装于混凝土中，形成第一底部节段；

制作第一中间节段：按设计要求制作钢筋骨架，通过在纵向钢筋上绑扎箍筋形成钢筋骨架；在钢筋骨架的每一个纵向钢筋端部安装灌浆套筒连接器，支模板，浇筑混凝土，将灌浆套筒连接器及钢筋骨架封装于混凝土中，使未安装灌浆套筒连接器一端的纵向钢筋伸出混凝土，且在伸出纵向钢筋一侧的混凝土端面中心区域预留连接孔，形成第一中间节段；

制作第一顶部节段：按设计要求制作钢筋骨架，通过在纵向钢筋上绑扎箍筋形成钢筋骨架；将钢筋骨架的纵向钢筋焊接到盖梁垫钢板上并固定顶锚栓，支模板并浇筑混凝土，且保证未焊接端的纵向钢筋伸出混凝土端面，形成第一顶部节段；

制作盖梁：支模板；制作下层钢筋、上层钢筋和支撑钢筋，均匀分布后用扎丝绑扎；浇筑混凝土将上层钢筋、下层钢筋及支撑钢筋封装于普通混凝土中，在盖梁一端中心处预留盖梁后浇筑区，同时在盖梁后浇筑区设置预留孔，且预留孔与盖梁后浇筑区贯通；

步骤2，组件安装：

现场浇筑基础：支模板；制作下层钢筋、上层钢筋和支撑钢筋，均匀分布后用扎丝绑扎；浇筑混凝土将上层钢筋、下层钢筋及支撑钢筋封装于普通混凝土中，底锚栓顶部突出普通混凝土，待基础达到设计强度后；将第一底部节段放置于基础上，使基础上的底锚栓穿过第一底部节段的基础垫钢板，在底锚栓上旋拧螺母，将第一底部节段固定在基础上；

在第一中间节段的连接孔内以及第一底部节段的突出钢管外表面涂高强粘结材料，将第一中间节段放置到第一底部节段上，使得第一底部节段的突出钢管插入第一中间节段的连接孔中，同时将第一中间节段的纵向钢筋的外伸部分插入第一底部节段的灌浆套筒连接器中；

将第一顶部节段放置到第一中间节段上，使第一顶部节段的纵向钢筋的外伸部分插入灌浆套筒连接器中；

将盖梁放置第一顶部节段上，使第一顶部节段的顶锚栓穿过盖梁的预留孔，并用螺母固定；

通过第一底部节段的注射嘴向第一底部节段的灌浆套筒连接器中从下向上灌注高强水泥砂浆，同时通过第一中间节段的注射嘴向第一中间节段的灌浆套筒连接器中从下向上灌注高强水泥砂浆；

卸除第一底部节段及第一中间节段的注射嘴，并用高强水泥砂浆封闭注浆口；向盖梁后浇筑区浇筑高强砂浆形成预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩。

预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的施工工艺，包括以下步骤：

步骤1，组件制作：

制作第二底部节段：按着设计要求，在底端上连接钢板的中心处以及边缘开设预留孔，并在位于边缘的预留孔内安装并固定预埋螺栓；按着设计要求制作钢筋骨架，在纵向钢筋上绑扎箍筋形成钢筋骨架；按着设计要求制作钢管，在钢管的内表面及外表面焊接若干栓钉连接件；将钢筋骨架的纵向钢筋和钢管一端焊接在基础垫钢板上，将钢筋骨架的纵向钢筋焊接在连接钢板上，同时使钢管伸出连接钢板的中心孔；支模板，首先在钢管内浇筑高强混凝土封装位于钢管内表面的栓钉连接件，然后在钢管外侧浇筑混凝土将钢管、钢筋骨架及栓钉连接件的螺帽封装于混凝土中形成第二底部节段；

制作第二中间节段：按设计要求制作钢筋骨架，在纵向钢筋上绑扎箍筋形成钢筋骨架；按着设计要求，分别在中段下连接钢板与中段上连接钢板上开设预留孔，在中段上连接钢板的预留孔内安装并固定预埋螺栓；将钢筋骨架的纵向钢筋一端焊接中段下连接钢板上，另一端焊接到中段上连接钢板上；支模板浇筑混凝土，将钢筋骨架及预埋螺栓的螺帽封装于混凝土中，同时在中段下连接钢板上表面浇筑出节段连接处后浇区，同时浇筑出与底端下连接钢板预留孔连通的连接孔，形成第二中间节段；

制作第二顶部节段：按着设计要求，在顶段下连接钢板及顶段上连接钢板上分别开设预留孔，然后在顶段上连接钢板的预留孔内安装并固定顶锚栓；按着设计要求制作钢筋骨架，在纵向钢筋上绑扎箍筋形成钢筋骨架；将钢筋骨架的纵向钢筋一端焊接到顶段下连接钢板上，另一端焊接到顶段上连接钢板上；支模板浇筑混凝土，将钢筋骨架及顶锚栓的螺帽封装于混凝土中，同时在顶段下连接钢板上表面浇筑出节段连接处后浇区，形成第二顶部节段；

制作盖梁：支模板；制作下层钢筋、上层钢筋和支撑钢筋，均匀分布后用扎丝绑扎；浇筑混凝土将上层钢筋、下层钢筋及支撑钢筋封装于普通混凝土中，在盖梁一端中心处预留盖梁后浇筑区，同时在盖梁后浇筑区设置预留孔，且预留孔与盖梁后浇筑区贯通；

步骤2，组件安装：

现场浇筑基础：支模板；制作下层钢筋、上层钢筋和支撑钢筋，均匀分布后用扎丝绑扎；浇筑混凝土将上层钢筋、下层钢筋及支撑钢筋封装于普通混凝土中，底锚栓顶部突出普通混凝土，待基础达到设计强度后，将第二底部节段放置于基础上，使基础上的底锚栓穿过第二底部节段的基础垫钢板，在底锚栓上旋拧螺母，将第二底部节段固定在基础上；

在第二中间节段的连接孔内以及第二底部节段的突出钢管外表面涂高强粘结材料，将第一中间节段放置到第一底部节段上，使得第二底部节段的钢管突出部分插入第二中间节段的连接孔中，同时使第二底部节段上的预埋螺栓穿过第二中间节段的中段下连接钢板上的预留孔，拧紧螺母；

将第二顶部节段放置到第二中间节段上，使得第二中间节段的预埋螺栓穿过第二顶部节段的顶段下连接钢板上的预留孔并用螺母固定；

将盖梁放置到第二顶部节段上，使第二顶部节段的顶锚栓穿过盖梁的预留孔并用螺母固定；

向第二中间节段及第二顶部节段的节段连接处后浇区浇筑高强砂浆；向盖梁后浇筑区浇筑高强砂浆形成预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩。

本发明的有益效果为：本发明的预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩，桥墩底部节段采用内部为高强钢管混凝土、外围钢筋混凝土的预制劲性钢管混凝土节段，而墩身其它部分采用预制钢筋混凝土节段，通过相应连接措施，将预制劲性钢管混凝土节段与预制钢筋混凝土节段连接成整体。1)桥墩各节段为预制，实现了桥梁快速施工，对交通影响小，施工噪音低，物料堆放场地少，有利于环境保护，且构件制造标准化，质量有保障。2)劲性钢管混凝土节段作为桥墩的底部节段，具有承载力高，抗震性能好等优点，能够保证桥墩具有良好的抗震延性和耗能能力。3)设计预制节段与基础连接技术、预制节段之间连接技术、预制节段与盖梁连接技术，保证各预制构件之间连接成整体，使结构共同受力、变形协调。

附图说明

图1为实施例1预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩示意图；

图2为实施例1预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的第一底部节段示意图；

图3为实施例1图2第一底部节段a-a向剖视图；

图4为实施例1图2第一底部节段b-b向剖视图；

图5为实施例1预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的第一中间节段示意图；

图6为实施例1图5第一中间节段c-c向剖视图；

图7为实施例1图5第一中间节段d-d向剖视图；

图8为实施例1预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的第一顶部节段示意图；

图9为实施例1图8第一中间节段e-e向剖视图；

图10为实施例1图8第一中间节段f-f向剖视图；

图11为实施例2预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的第一底部节段示意图；

图12为实施例2图11第一底部节段g-g向剖视图；

图13为实施例2图11第一底部节段h-h向剖视图；

图14为实施例2预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的第一中间节段示意图；

图15为实施例2图14第一中间节段i-i向剖视图；

图16为实施例2图14第一中间节段j-j向剖视图；

图17为实施例2预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的第一顶部节段示意图；

图18为实施例2图17第一中间节段k-k向剖视图；

图19为实施例2图17第一中间节段l-l向剖视图；

图20为实施例3预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩示意图；

图21为实施例3预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的第二底部节段示意图；

图22为实施例3图21第二底部节段A-A向剖视图；

图23为实施例3预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的第二中间节段示意图；

图24为实施例3图23第二中间节段B-B向剖视图；

图25为实施例3预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的第二顶部节段示意图；

图26为实施例3图25第二顶部节段C-C向剖视图；

图27为实施例4预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的第二底部节段示意图；

图28为实施例4图27第二底部节段D-D向剖视图；

图29为实施例4预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的第二中间节段示意图；

图30为实施例4图29第二中间节段E-E向剖视图；

图31为实施例4预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的第二顶部节段示意图；

图32为实施例4图31第二顶部节段F-F向剖视图；

图33为预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的基础主视图；

图34为预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的基础俯视图；

图35为预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的盖梁主视图；

图36为预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的盖梁俯视图；

图37为预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的灌浆套筒连接器示意图；

1-基础；2-第一底部节段；3-第一中间节段；4-第一顶部节段；5-盖梁；6-底锚栓；7-顶锚栓；8-盖梁后浇筑区；9-钢管；10-纵向钢筋；11-栓钉连接件；12-基础垫钢板；13-盖梁垫钢板；14-连接孔；15-灌浆套筒连接器；16-注射嘴；18-高强水泥砂浆；1901-底段连接钢板；1902-中段下连接钢板；1903-中段上连接钢板；1904-顶段下连接钢板；20-预埋螺栓；21-节段连接处后浇区，22-箍筋。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。

实施例1

本实施例预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩采用灌浆套筒连接器15连接，且第一底部节段1、第一中间节段3、第一顶部节段4采用方形柱。

如图1至图10及图33至图37所示，预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩，包括基础1、第一底部节段1、第一中间节段3、第一顶部节段4，所述基础1通过底锚栓6与基础垫钢板12与第一底部节段1一端连接，第一底部节段1另一端与第一中间节段3一端相连，第一中间节段3另一端与第一顶部节段4一端相连，第一顶部节段4另一端通过盖梁垫钢板13及顶锚栓7与盖梁5相连，且顶锚栓7封装于盖梁后浇筑区8的高强砂浆中。

所述第一底部节段1包括基础垫钢板12、钢管9、灌浆套筒连接器15，所述基础垫钢板12上表面与钢筋骨架及钢管9焊接，且钢筋骨架同轴套装于钢管9外侧，钢筋骨架的每一个纵向钢筋10顶端均安装有灌浆套筒连接器15，所述钢筋骨架、灌浆套筒连接器15及钢管9封装于混凝土中，钢管9顶端凸出混凝土表面设置，位于混凝土内的钢管9的内表面与外表面均焊接有若干栓钉连接件11，在钢管9内填充高强混凝土封装位于钢管9内表面的栓钉连接件11。

所述第一中间节段3包括钢筋骨架及灌浆套筒连接器15，所述钢筋骨架的每一个纵向钢筋10顶端均安装有灌浆套筒连接器15，所述钢筋骨架、灌浆套筒连接器15均封装于混凝土中，且混凝土远离灌浆套筒连接器15一端中心处浇筑成连接孔14，位于连接孔14一侧的钢筋骨架的纵向钢筋10凸出混凝土设置，第一中间阶段通过其上的纵向钢筋10和连接孔14分别第一底端节段的灌浆套筒连接器15和钢管9突出部分配合。

所述第一顶部节段4包括钢筋骨架、盖梁垫钢板13及顶锚栓7，所述盖梁垫钢板13与钢筋骨架焊接连接，在盖梁垫钢板13的预留孔内固定安装顶锚栓7，将钢筋骨架、盖梁垫钢板13及顶锚栓7的螺帽封装于混凝土中，且远离盖梁垫钢板13一端的钢筋骨架的纵向钢筋10凸出混凝土设置，第一顶部节段4通过其上的纵向钢筋10与第一中间节段3上的灌浆套筒连接器15配合。

预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的施工工艺，包括以下步骤：

步骤1，组件制作：

制作第一底部节段1：按设计要求预制钢管9，在钢管9内外表面焊接栓钉连接件11，在钢管9外侧定位绑扎由纵向钢筋10和箍筋22组成的钢筋骨架，将钢管9和纵向钢筋10焊接到基础垫钢板12上，在每一根纵向钢筋10顶端安装灌浆套筒连接器15，支模板，首先在钢管9内浇筑高强混凝土，将位于钢管9内表面的栓钉封装于高强混凝土中，其次浇筑混凝土将钢管9带有栓钉连接件11部分、钢筋骨架及灌浆套筒连接器15封装于混凝土中，形成第一底部节段1；

制作第一中间节段3：按设计要求制作钢筋骨架，通过在纵向钢筋10上绑扎箍筋22形成钢筋骨架；在钢筋骨架的每一个纵向钢筋10端部安装灌浆套筒连接器15，支模板，浇筑混凝土，将灌浆套筒连接器15及钢筋骨架封装于混凝土中，使未安装灌浆套筒连接器15一端的纵向钢筋10伸出混凝土，且在伸出纵向钢筋10一侧的混凝土端面中心区域预留连接孔14，形成第一中间节段3；

制作第一顶部节段4：按设计要求制作钢筋骨架，通过在纵向钢筋10上绑扎箍筋22形成钢筋骨架；将钢筋骨架的纵向钢筋10焊接到盖梁垫钢板13上并固定顶锚栓7，支模板并浇筑混凝土，且保证未焊接端的纵向钢筋10伸出混凝土端面，形成第一顶部节段4；

制作盖梁5：支模板；制作下层钢筋、上层钢筋和支撑钢筋，均匀分布后用扎丝绑扎；浇筑混凝土将上层钢筋、下层钢筋及支撑钢筋封装于普通混凝土中，在盖梁5一端中心处预留盖梁后浇筑区8，同时在盖梁后浇筑区8设置预留孔，且预留孔与盖梁后浇筑区8贯通；

步骤2，组件安装：

现场浇筑基础1：支模板；制作下层钢筋、上层钢筋和支撑钢筋，均匀分布后用扎丝绑扎；浇筑混凝土将上层钢筋、下层钢筋及支撑钢筋封装于普通混凝土中，底锚栓6顶部突出普通混凝土，待基础1达到设计强度后；将第一底部节段1放置于基础1上，使基础1上的底锚栓6穿过第一底部节段1的基础垫钢板12，在底锚栓6上旋拧螺母，将第一底部节段1固定在基础1上；

在第一中间节段3的连接孔14内以及第一底部节段1的突出钢管9外表面涂高强粘结材料，将第一中间节段3放置到第一底部节段1上，使得第一底部节段1的突出钢管9插入第一中间节段3的连接孔14中，同时将第一中间节段3的纵向钢筋10的外伸部分插入第一底部节段1的灌浆套筒连接器15中；

将第一顶部节段4放置到第一中间节段3上，使第一顶部节段4的纵向钢筋10的外伸部分插入灌浆套筒连接器15中；

将盖梁5放置第一顶部节段4上，使第一顶部节段4的顶锚栓7穿过盖梁5的预留孔，并用螺母固定；

通过第一底部节段1的注射嘴16向第一底部节段1的灌浆套筒连接器15中从下向上灌注高强水泥砂浆18，同时通过第一中间节段3的注射嘴16向第一中间节段3的灌浆套筒连接器15中从下向上灌注高强水泥砂浆18；

卸除第一底部节段1及第一中间节段3的注射嘴16，并用高强水泥砂浆18封闭注浆口；向盖梁后浇筑区8浇筑高强砂浆形成预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，第一底部节段1、第一中间节段3及第一顶部节段4采用圆柱，如图11至图19所示。

实施例3

本实施例预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩采用连接钢板连接，且第二底部节段、第二中间节段、第二顶部节段采用方形柱。

如图20至图26所示，预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩，包括基础1、第二底部节段、第二中间节段、第二顶部节段及盖梁5，所述基础1通过底锚栓6及基础垫钢板12与第二底部节段一端相连，第二底部节段另一端通过预埋螺栓20与第二中间节段一端相连，第二中间节段另一端通过预埋螺栓20与第二顶部节段一端相连，第二顶部节段另一端通过盖梁垫钢板13及顶锚栓7与盖梁5相连，且顶锚栓7封装于盖梁后浇筑区8的高强砂浆中。

第二底部节段包括基础垫钢板12、钢筋骨架、钢管9及底段连接钢板1901，所述基础垫钢板12与底段连接钢板1901之间焊接有钢筋骨架和钢管9，且钢筋骨架套装于钢管9外侧，在底段连接钢板1901的预留孔内固定安装有预埋螺栓20，所述钢筋骨架、钢管9及预埋螺栓20的螺母均封装于混凝土中，所述钢管9顶端凸出底段连接钢板1901设置，位于混凝土内的钢管9的内表面与外表面均焊接有若干栓钉连接件11，在钢管9内填充高强混凝土封装位于钢管9内表面的栓钉连接件11。

第二中间节段包括中段下连接钢板1902、中段上连接钢板1903、钢筋骨架及预埋螺栓20，所述中段下连接钢板1902与中段上连接钢板1903之间焊接有钢筋骨架，在中段上连接钢板1903的预留孔内固定安装预埋螺栓20，所述钢筋骨架及预埋螺栓20的螺帽封装于混凝土中，并在中段下连接钢板1902上方预留节段连接处后浇区21，位于节段连接处后浇区21一端的混凝土端面浇筑成连接孔14且与中段下连接钢板1902的中心孔贯通，第二中间节段通过其上的中段下连接钢板1902与第二底部节段的底端上连接钢板配合，且在节段连接处后浇区21浇筑高强砂浆封装预埋螺栓20。

第二顶部节段包括顶段下连接钢板、盖梁垫钢板13、钢筋骨架及预埋螺栓20，所述顶段下连接钢板与盖梁垫钢板13之间焊接有钢筋骨架，在盖梁垫钢板13的预留孔内固定安装顶锚栓7，所述钢筋骨架及顶锚栓7的螺帽封装于混凝土中，并在顶段下连接钢板上方预留节段连接处后浇区21，第二顶部节段通过其上顶段下连接钢板和第二中间节段的中段上连接钢板1903配合，且在节段连接处后浇区21浇筑高强砂浆封装预埋螺栓20。

预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的施工工艺，包括以下步骤：

步骤1，组件制作：

制作第二底部节段：按着设计要求，在底端上连接钢板的中心处以及边缘开设预留孔，并在位于边缘的预留孔内安装并固定预埋螺栓20；按着设计要求制作钢筋骨架，在纵向钢筋10上绑扎箍筋22形成钢筋骨架；按着设计要求制作钢管9，在钢管9的内表面及外表面焊接若干栓钉连接件11；将钢筋骨架的纵向钢筋10和钢管9一端焊接在基础垫钢板12上，将钢筋骨架的纵向钢筋10焊接在连接钢板上，同时使钢管9伸出连接钢板的中心孔；支模板，首先在钢管9内浇筑高强混凝土封装位于钢管9内表面的栓钉连接件11，然后在钢管9外侧浇筑混凝土将钢管9、钢筋骨架及栓钉连接件11的螺帽封装于混凝土中形成第二底部节段；

制作第二中间节段：按设计要求制作钢筋骨架，在纵向钢筋10上绑扎箍筋22形成钢筋骨架；按着设计要求，分别在中段下连接钢板1902与中段上连接钢板1903上开设预留孔，在中段上连接钢板1903的预留孔内安装并固定预埋螺栓20；将钢筋骨架的纵向钢筋10一端焊接中段下连接钢板1902上，另一端焊接到中段上连接钢板1903上；支模板浇筑混凝土，将钢筋骨架及预埋螺栓20的螺帽封装于混凝土中，同时在中段下连接钢板1902上表面浇筑出节段连接处后浇区21，同时浇筑出与底端下连接钢板预留孔连通的连接孔14，形成第二中间节段；

制作第二顶部节段：按着设计要求，在顶段下连接钢板及顶段上连接钢板1904上分别开设预留孔，然后在顶段上连接钢板1904的预留孔内安装并固定顶锚栓7；按着设计要求制作钢筋骨架，在纵向钢筋10上绑扎箍筋22形成钢筋骨架；将钢筋骨架的纵向钢筋10一端焊接到顶段下连接钢板上，另一端焊接到顶段上连接钢板1904上；支模板浇筑混凝土，将钢筋骨架及顶锚栓7的螺帽封装于混凝土中，同时在顶段下连接钢板上表面浇筑出节段连接处后浇区21，形成第二顶部节段；

制作盖梁5：支模板；制作下层钢筋、上层钢筋和支撑钢筋，均匀分布后用扎丝绑扎；浇筑混凝土将上层钢筋、下层钢筋及支撑钢筋封装于普通混凝土中，在盖梁5一端中心处预留盖梁后浇筑区8，同时在盖梁后浇筑区8设置预留孔，且预留孔与盖梁后浇筑区8贯通；步骤1.5，制作基础1，支模板浇筑普通混凝土形成基础1，并将部分底锚栓6封装于普通混凝土中，且保证底锚栓6顶部突出普通混凝土；

步骤2，组件安装：

现场浇筑基础1：支模板；制作下层钢筋、上层钢筋和支撑钢筋，均匀分布后用扎丝绑扎；浇筑混凝土将上层钢筋、下层钢筋及支撑钢筋封装于普通混凝土中，底锚栓6顶部突出普通混凝土，待基础1达到设计强度后；将第二底部节段放置于基础1上，使基础1上的底锚栓6穿过第二底部节段的基础垫钢板12，在底锚栓6上旋拧螺母，将第二底部节段固定在基础1上；

在第二中间节段的连接孔14内以及第二底部节段的突出钢管9外表面涂高强粘结材料，将第一中间节段3放置到第一底部节段1上，使得第二底部节段的钢管9突出部分插入第二中间节段的连接孔14中，同时使第二底部节段上的预埋螺栓20穿过第二中间节段的中段下连接钢板1902上的预留孔，拧紧螺母；

将第二顶部节段放置到第二中间节段上，使得第二中间节段的预埋螺栓20穿过第二顶部节段的顶段下连接钢板上的预留孔并用螺母固定；

将盖梁5放置到第二顶部节段上，使第二顶部节段的顶锚栓7穿过盖梁5的预留孔并用螺母固定；

向第二中间节段及第二顶部节段的节段连接处后浇区浇筑高强砂浆；向盖梁后浇筑区8浇筑高强砂浆形成预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩。

实施例4

本实施例与实施例3的区别在于，所述第二底部节段、第二中间节段及第二顶部节段采用圆柱，如图27至图32所示。

Claims (10)

1.一种预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩，其特征在于，包括基础、第一底部节段、第一中间节段、第一顶部节段，所述基础通过底锚栓与基础垫钢板与第一底部节段一端连接，第一底部节段另一端与第一中间节段一端相连，第一中间节段另一端与第一顶部节段一端相连，第一顶部节段另一端通过盖梁垫钢板及顶锚栓与盖梁相连，且顶锚栓封装于盖梁后浇筑区的高强砂浆中。

2.根据权利要求1所述的预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩，其特征在于：所述第一底部节段包括基础垫钢板、钢管、灌浆套筒连接器，所述基础垫钢板上表面与钢筋骨架及钢管焊接，且钢筋骨架同轴套装于钢管外侧，钢筋骨架的每一个纵向钢筋顶端均安装有灌浆套筒连接器，所述钢筋骨架、灌浆套筒连接器及钢管封装于混凝土中，钢管顶端凸出混凝土表面设置，位于混凝土内的钢管的内表面与外表面均焊接有若干栓钉连接件，在钢管内填充高强混凝土封装位于钢管内表面的栓钉连接件，所述第一底部节段为方形柱或圆柱。

3.根据权利要求1所述的预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩，其特征在于：所述第一中间节段包括钢筋骨架及灌浆套筒连接器，所述钢筋骨架的每一个纵向钢筋顶端均安装有灌浆套筒连接器，所述钢筋骨架、灌浆套筒连接器均封装于混凝土中，且混凝土远离灌浆套筒连接器一端中心处浇筑成连接孔，位于连接孔一侧的钢筋骨架的纵向钢筋凸出混凝土设置，所述第一中间节段为方形柱或圆柱。

4.根据权利要求1所述的预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩，其特征在于：所述第一顶部节段包括钢筋骨架、盖梁垫钢板及顶锚栓，所述盖梁垫钢板与钢筋骨架焊接连接，在盖梁垫钢板的预留孔内固定安装顶锚栓，将钢筋骨架、盖梁垫钢板及顶锚栓的螺帽封装于混凝土中，且远离盖梁垫钢板一端的钢筋骨架的纵向钢筋凸出混凝土设置，所述第一顶部节段为方形柱或圆柱。

5.一种预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩，其特征在于，包括基础、第二底部节段、第二中间节段、第二顶部节段及盖梁，所述基础通过底锚栓及基础垫钢板与第二底部节段一端相连，第二底部节段另一端通过预埋螺栓与第二中间节段一端相连，第二中间节段另一端通过预埋螺栓与第二顶部节段一端相连，第二顶部节段另一端通过盖梁垫钢板及顶锚栓与盖梁相连，且顶锚栓封装于盖梁后浇筑区的高强砂浆中。

6.根据权利要求5所述的预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩，其特征在于：第二底部节段包括基础垫钢板、钢筋骨架、钢管及底段连接钢板，所述基础垫钢板与底段连接钢板之间焊接有钢筋骨架和钢管，且钢筋骨架套装于钢管外侧，在底段连接钢板的预留孔内固定安装有预埋螺栓，所述钢筋骨架、钢管及预埋螺栓的螺母均封装于混凝土中，所述钢管顶端凸出底段连接钢板设置，位于混凝土内的钢管的内表面与外表面均焊接有若干栓钉连接件，在钢管内填充高强混凝土封装位于钢管内表面的栓钉连接件，所述第二底部节段为方形柱或圆柱。

7.根据权利要求5所述的预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩，其特征在于：第二中间节段包括中段下连接钢板、中段上连接钢板、钢筋骨架及预埋螺栓，所述中段下连接钢板与中段上连接钢板之间焊接有钢筋骨架，在中段上连接钢板的预留孔内固定安装预埋螺栓，所述钢筋骨架及预埋螺栓的螺帽封装于混凝土中，并在中段下连接钢板上方预留节段连接处后浇区，位于节段连接处后浇区一端的混凝土端面浇筑成连接孔且与中段下连接钢板的中心孔贯通，所述第二中间节段为方形柱或圆柱。

8.根据权利要求5所述的预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩，其特征在于：第二顶部节段包括顶段下连接钢板、盖梁垫钢板、钢筋骨架及预埋螺栓，所述顶段下连接钢板与盖梁垫钢板之间焊接有钢筋骨架，在盖梁垫钢板的预留孔内固定安装顶锚栓，所述钢筋骨架及顶锚栓的螺帽封装于混凝土中，并在顶段下连接钢板上方预留节段连接处后浇区，所述第二顶部节段为方形柱或圆柱。

9.权利要求1所述的预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，组件制作：

制作第一底部节段：按设计要求预制钢管，在钢管内外表面焊接栓钉连接件，在钢管外侧定位绑扎由纵向钢筋和箍筋组成的钢筋骨架，将钢管和纵向钢筋焊接到基础垫钢板上，在纵向钢筋顶端安装灌浆套筒连接器，支模板，首先在钢管内浇筑高强混凝土，将位于钢管内表面的栓钉封装于高强混凝土中，其次浇筑混凝土将钢管带有栓钉连接件部分、钢筋骨架及灌浆套筒连接器封装于混凝土中，形成第一底部节段；

制作第一中间节段：按设计要求制作钢筋骨架，通过在纵向钢筋上绑扎箍筋形成钢筋骨架；在钢筋骨架的每一个纵向钢筋端部安装灌浆套筒连接器，支模板，浇筑混凝土，将灌浆套筒连接器及钢筋骨架封装于混凝土中，使未安装灌浆套筒连接器一端的纵向钢筋伸出混凝土，且在伸出纵向钢筋一侧的混凝土端面中心区域预留连接孔，形成第一中间节段；

制作第一顶部节段：按设计要求制作钢筋骨架，通过在纵向钢筋上绑扎箍筋形成钢筋骨架；将钢筋骨架的纵向钢筋焊接到盖梁垫钢板上并固定顶锚栓，支模板并浇筑混凝土，且保证未焊接端的纵向钢筋伸出混凝土端面，形成第一顶部节段；

制作盖梁：支模板；制作下层钢筋、上层钢筋和支撑钢筋，均匀分布后用扎丝绑扎；浇筑混凝土将上层钢筋、下层钢筋及支撑钢筋封装于普通混凝土中，在盖梁一端中心处预留盖梁后浇筑区，同时在盖梁后浇筑区设置预留孔，且预留孔与盖梁后浇筑区贯通；

步骤2，组件安装：

现场浇筑基础：支模板；制作下层钢筋、上层钢筋和支撑钢筋，均匀分布后用扎丝绑扎；浇筑混凝土将上层钢筋、下层钢筋及支撑钢筋封装于普通混凝土中，底锚栓顶部突出普通混凝土，待基础达到设计强度后；将第一底部节段放置于基础上，使基础上的底锚栓穿过第一底部节段的基础垫钢板，在底锚栓上旋拧螺母，将第一底部节段固定在基础上；

在第一中间节段的连接孔内以及第一底部节段的突出钢管外表面涂高强粘结材料，将第一中间节段放置到第一底部节段上，使得第一底部节段的突出钢管插入第一中间节段的连接孔中，同时将第一中间节段的纵向钢筋的外伸部分插入第一底部节段的灌浆套筒连接器中；

将第一顶部节段放置到第一中间节段上，使第一顶部节段的纵向钢筋的外伸部分插入灌浆套筒连接器中；

将盖梁放置第一顶部节段上，使第一顶部节段的顶锚栓穿过盖梁的预留孔，并用螺母固定；

通过第一底部节段的注射嘴向第一底部节段的灌浆套筒连接器中从下向上灌注高强水泥砂浆，同时通过第一中间节段的注射嘴向第一中间节段的灌浆套筒连接器中从下向上灌注高强水泥砂浆；

卸除第一底部节段及第一中间节段的注射嘴，并用高强水泥砂浆封闭注浆口；向盖梁后浇筑区浇筑高强砂浆形成预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩。

10.权利要求5所述的预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩的施工工艺，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，组件制作：

制作第二底部节段：按着设计要求，在底端上连接钢板的中心处以及边缘开设预留孔，并在位于边缘的预留孔内安装并固定预埋螺栓；按着设计要求制作钢筋骨架，在纵向钢筋上绑扎箍筋形成钢筋骨架；按着设计要求制作钢管，在钢管的内表面及外表面焊接若干栓钉连接件；将钢筋骨架的纵向钢筋和钢管一端焊接在基础垫钢板上，将钢筋骨架的纵向钢筋焊接在连接钢板上，同时使钢管伸出连接钢板的中心孔；支模板，首先在钢管内浇筑高强混凝土封装位于钢管内表面的栓钉连接件，然后在钢管外侧浇筑混凝土将钢管、钢筋骨架及栓钉连接件的螺帽封装于混凝土中形成第二底部节段；

制作第二中间节段：按设计要求制作钢筋骨架，在纵向钢筋上绑扎箍筋形成钢筋骨架；按着设计要求，分别在中段下连接钢板与中段上连接钢板上开设预留孔，在中段上连接钢板的预留孔内安装并固定预埋螺栓；将钢筋骨架的纵向钢筋一端焊接中段下连接钢板上，另一端焊接到中段上连接钢板上；支模板浇筑混凝土，将钢筋骨架及预埋螺栓的螺帽封装于混凝土中，同时在中段下连接钢板上表面浇筑出节段连接处后浇区，同时浇筑出与底端下连接钢板预留孔连通的连接孔，形成第二中间节段；

制作第二顶部节段：按着设计要求，在顶段下连接钢板及顶段上连接钢板上分别开设预留孔，然后在顶段上连接钢板的预留孔内安装并固定顶锚栓；按着设计要求制作钢筋骨架，在纵向钢筋上绑扎箍筋形成钢筋骨架；将钢筋骨架的纵向钢筋一端焊接到顶段下连接钢板上，另一端焊接到顶段上连接钢板上；支模板浇筑混凝土，将钢筋骨架及顶锚栓的螺帽封装于混凝土中，同时在顶段下连接钢板上表面浇筑出节段连接处后浇区，形成第二顶部节段；

制作盖梁：支模板；制作下层钢筋、上层钢筋和支撑钢筋，均匀分布后用扎丝绑扎；浇筑混凝土将上层钢筋、下层钢筋及支撑钢筋封装于普通混凝土中，在盖梁一端中心处预留盖梁后浇筑区，同时在盖梁后浇筑区设置预留孔，且预留孔与盖梁后浇筑区贯通；

步骤2，组件安装：

现场浇筑基础：支模板；制作下层钢筋、上层钢筋和支撑钢筋，均匀分布后用扎丝绑扎；浇筑混凝土将上层钢筋、下层钢筋及支撑钢筋封装于普通混凝土中，底锚栓顶部突出普通混凝土，待基础达到设计强度后，将第二底部节段放置于基础上，使基础上的底锚栓穿过第二底部节段的基础垫钢板，在底锚栓上旋拧螺母，将第二底部节段固定在基础上；

在第二中间节段的连接孔内以及第二底部节段的突出钢管外表面涂高强粘结材料，将第一中间节段放置到第一底部节段上，使得第二底部节段的钢管突出部分插入第二中间节段的连接孔中，同时使第二底部节段上的预埋螺栓穿过第二中间节段的中段下连接钢板上的预留孔，拧紧螺母；

将第二顶部节段放置到第二中间节段上，使得第二中间节段的预埋螺栓穿过第二顶部节段的顶段下连接钢板上的预留孔并用螺母固定；

将盖梁放置到第二顶部节段上，使第二顶部节段的顶锚栓穿过盖梁的预留孔并用螺母固定；

向第二中间节段及第二顶部节段的节段连接处后浇区浇筑高强砂浆；向盖梁后浇筑区浇筑高强砂浆形成预制劲性钢管混凝土与钢筋混凝土拼装桥墩。

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