CN110939055A - 墩柱与地下结构的连接系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种墩柱与地下结构的连接系统，包括墩柱、悬挑结构以及地下结构，悬挑结构包括凸出部、套筒和锚筋，凸出部凸出于墩柱外围，套筒设置在墩柱内，锚筋穿设在套筒中并与墩柱的钢筋骨架焊接，锚筋至少部分露出墩柱并连接至凸出部内；地下结构包括内部空间、与凸出部间隔设置的结构板、填充在凸出部与结构板之间的填缝层以及用于填缝层防排水的防护件，位于地下结构的顶部和底部的两个结构板之间形成内部空间。锚筋穿设在套筒中并与墩柱的钢筋骨架焊接，墩柱与悬挑结构连成一体，结构更加稳固，通过套筒和锚筋加强悬挑结构与墩柱之间的连接，施工方便、快捷。本申请还提供一种上述墩柱与地下结构的连接系统的施工方法。

Description

墩柱与地下结构的连接系统及其施工方法

技术领域

本申请涉及地下结构技术领域，尤其涉及一种墩柱与地下结构的连接系统及其施工方法。

背景技术

城市交通中，桥梁墩柱有时需要穿过地下结构，例如隧道。当桥梁墩柱下穿隧道时，由于桥梁墩柱与隧道刚度相差悬殊，两者沉降控制标准差别较大，因此，在桥梁墩柱与隧道之间设置变形缝，以解决差异沉降问题。

发明内容

有鉴于此，本申请实施例期望提供一种墩柱与地下结构的连接系统及其施工方法，解决桥梁墩柱下穿隧道，桥梁墩柱与隧道之间连接的技术问题，为解决上述技术问题，本申请实施例的技术方案是这样实现的：

本申请实施例一方面提供一种墩柱与地下结构的连接系统，包括：

墩柱；

悬挑结构，包括凸出部、套筒和锚筋，所述凸出部凸出于所述墩柱外围，所述套筒设置在所述墩柱内，所述锚筋穿设在所述套筒中并与所述墩柱的钢筋骨架焊接，所述锚筋至少部分露出所述墩柱并连接至所述凸出部内；以及

地下结构，包括内部空间、与所述凸出部间隔设置的结构板、填充在所述凸出部与所述结构板之间的填缝层以及用于所述填缝层防排水的防护件，位于所述地下结构的顶部和底部的两个所述结构板之间形成所述内部空间。

进一步地，所述防护件包括设置于所述填缝层中的中埋式止水带。

进一步地，所述防护件包括：

背贴式止水带，设置在所述填缝层远离所述内部空间的一端；

防水卷材，覆盖所述背贴式止水带，所述防水卷材的一端沿所述结构板延伸，所述防水卷材的另一端沿所述凸出部向所述墩柱的长度方向延伸；以及

混凝土保护层，覆盖所述防水卷材。

进一步地，所述防护件包括排水管，所述排水管引导流经位于所述地下结构顶部的所述填缝层的液体、沿所述墩柱排放至位于所述地下结构底部的排水沟内。

进一步地，所述地下结构还包括位于所述内部空间内的装修层，所述装修层覆盖所述排水管。

进一步地，所述结构板为位于所述地下结构底部的底板，所述地下结构还包括设置在所述底板上的防撞墩，所述防撞墩连接所述墩柱。

进一步地，所述地下结构还包括设置在所述防撞墩上的防护板。

进一步地，所述地下结构还包括设置在所述底板上方的路面层。

进一步地，所述结构板为位于所述地下结构顶部的顶板，所述地下结构还包括设置在所述顶板下方并连接位于所述地下结构顶部的所述填缝层的接水盒。

本申请实施例另一方面提供一种墩柱与地下结构的连接系统的施工方法，应用于上述任意一项所述的连接系统，包括：

施做所述墩柱，具体包括设置所述墩柱的钢筋骨架，所述锚筋穿设在所述套筒中并与所述墩柱的钢筋骨架焊接，所述锚筋至少部分露出所述墩柱外，向所述墩柱的钢筋骨架浇筑混凝土形成所述墩柱；

施做所述悬挑结构，具体包括设置所述凸出部的钢筋骨架，所述凸出部的钢筋骨架与所述锚筋连接，向所述凸出部的钢筋骨架浇筑混凝土形成所述悬挑结构；

施做所述地下结构，具体包括设置所述结构板的钢筋骨架，向所述结构板的钢筋骨架浇筑混凝土形成所述结构板，所述结构板与所述凸出部间隔设置，填充所述凸出部与所述结构板之间的间隔以形成所述填缝层，在所述填缝层处设置防护件用于防排水。

本申请提供的墩柱与地下结构的连接系统，锚筋穿设在套筒中并与墩柱的钢筋骨架焊接，墩柱与悬挑结构连成一体，结构更加稳固，通过套筒和锚筋加强悬挑结构与墩柱之间的连接，施工方便、快捷。凸出部与顶部的结构板、凸出部与底部的结构板分别间隔设置以形成变形缝，凸出部为设置防护件提供了施工空间，便于设置防护件。变形缝避免因墩柱与地下结构之间的差异沉降引起的应力集中或结构开裂。在变形缝中填充填缝层。填缝层用于避免变形缝成为液体的流通通道。在填缝层及其周边设置用于填缝层防排水的防护件，防护件防止液体进入填缝层内，还可以将填缝层内的液体及时排出，进一步避免变形缝内积留液体，以保持连接系统的结构稳定性。本申请实施例还提供一种墩柱与地下结构的连接系统的施工方法，为上述墩柱与地下结构的连接系统的施工方法，具有与上述墩柱与地下结构的连接系统相同的有益效果。

附图说明

图1为本申请实施中一种墩柱与地下结构的连接系统的结构示意图；

图2为图1中A处剖视图；

图3为图1中B处剖视图；

图4为本申请实施例中一种墩柱与地下结构的连接系统的施工方法的流程图。

附图标记说明

墩柱10；悬挑结构20；凸出部21；套筒22；锚筋23；地下结构30；内部空间30a；结构板31；底板31a；顶板31b；填缝层32；防护件33；中埋式止水带331；背贴式止水带332；防水卷材333；混凝土保护层334；排水管335；装修层34；防撞墩35；防护板36；路面层37；接水盒38。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的技术特征可以相互组合，具体实施方式中的详细描述应理解为本申请宗旨的解释说明，不应视为对本申请的不当限制。

下面结合附图及具体实施例对本申请再作进一步详细的说明。在本申请的描述中“顶”、“底”方位或位置关系为基于地下结构的方位或位置关系，需要理解的是，这些方位术语仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

请参见图1～图3，本申请实施例一方面提供一种墩柱与地下结构的连接系统，包括墩柱10、悬挑结构20以及地下结构30。悬挑结构20包括凸出部21、套筒22和锚筋23。凸出部21凸出于墩柱10外围。套筒22设置在墩柱10内。锚筋23穿设在套筒22中并与墩柱10的钢筋骨架焊接。锚筋23至少部分露出墩柱并连接至凸出部21内。地下结构30包括内部空间30a、与凸出部21间隔设置的结构板31、填充在凸出部21与结构板31之间的填缝层32以及用于填缝层32防排水的防护件33。位于地下结构30的顶部和底部的两个结构板31之间形成内部空间30a。

在现场浇筑形成墩柱10时，可以先将穿设有锚筋23的套筒22与墩柱23的钢筋骨架焊接，再浇筑混凝土以形成墩柱10。如此，墩柱10与悬挑结构20连成一体，结构更加稳固，通过套筒22和锚筋23加强悬挑结构20与墩柱10之间的连接，施工方便、快捷。凸出部21与顶部的结构板31、凸出部21与底部的结构板31分别间隔设置以形成变形缝，凸出部21为设置防护件33提供了施工空间，便于设置防护件33。变形缝避免因墩柱10与地下结构30之间的差异沉降引起的应力集中或结构开裂。在变形缝中填充填缝层32。填缝层32用于避免变形缝成为液体的流通通道。在填缝层32周边设置用于填缝层32防排水的防护件33，防护件33防止液体进入填缝层32内，还可以将填缝层32内的液体及时排出，进一步避免变形缝内积留液体，以保持连接系统的结构稳定性。

需要说明的是，液体可以是地下水，可以是地面渗入的地表水，也可以是内部空间30a中的其他液体。

可以理解的是，墩柱10的横截面可以为圆形、椭圆形，也可以为多边形，例如正方形。本申请实施例中墩柱10的形状不限。由于凸出部21凸出于墩柱10外围，且凸出部21与结构板31间隔设置，因此，凸出部21围设在墩柱10的外表面上，也就是说，凸出部21为中间具有通孔的环状体，墩柱10贯穿凸出部21上的通孔。凸出部21的通孔的形状与墩柱10的横截面形状相适配，也就是说，通孔可以为圆形、椭圆形，也可以为多边形。环状体也可以为圆环、椭圆环或者其他形状。也就是说凸出部21沿墩柱10的周向设置，形状不限。

需要说明的是，位于地下结构30顶部的结构板31和位于地下结构30底部的结构板31之间形成内部空间30a。因此，位于地下结构30顶部的结构板31与位于地下结构30顶部的凸出部21a形成有变形缝，位于地下结构30底部的结构板与位于地下结构30底部的凸出部21b也形成有变形缝。因此，位于地下结构30顶部的凸出部21与位于地下结构30顶部的结构板31之间，填充有位于地下结构30顶部的填缝层32。位于地下结构30底部的凸出部21与位于地下结构30底部的31之间，填充有位于地下结构30底部的填缝层32。

具体的，填缝层32可以为柔性填缝材料形成，如此，可以更好地适应墩柱10与地下结构30之间的差异沉降。柔性填缝材料可以为变性沥青、沥青麻筋等。套筒22可以为钢套筒。

在一实施例中，请参见图2和图3，防护件33包括设置于填缝层32中的中埋式止水带331。中埋式止水带331具有以材料弹性和结构形式来适应伸缩变形的能力，从而起到紧固密封有效地防止填缝层32的漏水、渗水，并起到减震缓冲作用，可确保墩柱10与地下结构30的使用寿命。具体的，中埋式止水带331可以是橡胶止水带，也可以是钢边橡胶止水带。钢边橡胶止水带各部分受力均匀、合理。

在一实施例中，请参见图2和图3，防护件33包括背贴式止水带332、防水卷材333以及混凝土保护层334。防水卷材333例如为全包围结构。背贴式止水带332设置在填缝层32远离内部空间30a的一端。防水卷材333覆盖背贴式止水带332，防水卷材333的一端沿结构板31延伸，防水卷材333的另一端沿凸出部21向墩柱10的长度方向延伸。混凝土保护层334覆盖防水卷材333。

背贴式止水带332设置在填缝层32远离内部空间30a的一端，利用背贴式止水带332在荷载下产生弹性变形，从而起到密封填缝层32远离内部空间30a的一端的作用，有效地防止液体进入填缝层32内。还可以起到减震缓冲作用。具体的，背贴式止水带332可以是背贴式橡胶止水带。

防水卷材333覆盖背贴式止水带332，防水卷材333进一步防止液体进入填缝层32，重叠设置防水卷材333和背贴式止水带332避免结构沉降引起防水卷材333被破坏后影响填缝层32的防水。防水卷材333的一端沿结构板31延伸，如此，可以对顶部的结构板31和底部的结构板31进行防水，避免液体通过顶部的结构板31和底部的结构板31渗入地下空间30a。防水卷材333的另一端沿凸出部21向墩柱10的长度方向延伸，如此，使得防水卷材333的一端与墩柱10之间形成的接触缝尽量远离填缝层32。位于顶部的结构板31上的防水卷材333的一端如此设置，避免地表的液体沿墩柱10的外表面通过接触缝进入顶部的填缝层32内。可以理解的是，位于顶部的结构板31上的防水卷材333的另一端沿墩柱10的长度方向延伸的最大距离为墩柱10位于地表以内的部分，如此，避免防水卷材333的另一端凸出地表。位于底部的结构板31上的防水卷材333的一端如此设置，避免地下水沿墩柱10通过接触缝渗入底部的填缝层32内。

混凝土保护层334覆盖防水卷材333。通过混凝土保护层334保护防水卷材333，不仅可以加强背贴式止水带332、防水卷材333以及混凝土保护层334之间的结构稳定性。还可以加强地层结构稳定性。

在一实施例中，请参见图1和图2，防护件33包括排水管335。排水管335引导流经位于地下结构30顶部的填缝层32的液体、沿墩柱10排放至位于地下结构30底部的排水沟内。也就是说，排水管335与顶部的填缝层32连通，排水管335沿墩柱10的长度方向向内部空间30a的底部延伸，以便将填缝层32a内的液体沿墩柱10排放至内部空间30a底部的排水沟内。

在一实施例中，请参见图1～图3，地下结构30还包括位于内部空间30a内的装修层34。装修层34覆盖排水管335。如此设计，避免排水管335外露，保护排水管335结构安全，还可以美化外观。

在一实施例中，请参见图2，结构板31为位于地下结构30底部的底板31a。地下结构30还包括设置在底板31a上的防撞墩35。防撞墩35连接墩柱10。防撞墩35用于保护墩柱10以及墩柱10上的其他结构的结构安全。具体的，防撞墩35与墩柱10间隔设置，防撞墩35与墩柱10之间形成空腔。如此，利用空腔缓冲物体对墩柱10的冲击。

可以理解的是，当墩柱10的外部设置有排水管335，排水管335外部设置有装修层34时，防撞墩35设置在装修层34的外部，防撞墩35连接固定在墩柱10上。

在一实施例中，请参见图3，地下结构30还包括设置在防撞墩35上的防护板36。防护板36用于防止运营期间有物体坠落至防撞墩35与墩柱10之间的空腔内。防护板36可以为柔性结构，避免影响墩柱10的形变。防护板36可以与防撞墩35可拆卸式连接，如此，便于检修时拆下防护板36，从而对防撞墩35的空腔进行检修清理。

在一实施例中，请参见图3，地下结构30还包括设置在底板31a上方的路面层37。路面层37可以用于行车或设置其他结构，例如，轨道。

在一实施例中，请参见图1和图2，结构板31为位于地下结构30顶部的顶板31b。地下结构30还包括设置在顶板31b下方并连接顶部的填缝层32的接水盒38。通过接水盒38汇集顶部的填缝层32内的液体。具体地，接水盒38与排水管335连通。顶部填缝层32内的液体汇集在接水盒38内，再通过排水管335排放至内部空间30a底部的排水沟内。

在一未示出的实施例中，在底部的填缝层32的四周预留注浆管。此种设计，便于在底部的填缝层32渗水严重时，可及时通过注浆管对底部的结构板31下方的土体进行注浆封闭。

请参见图4，本申请实施例另一方面提供一种墩柱与地下结构的连接系统的施工方法，应用于上述任意一种连接系统，包括：

S01、施做所述墩柱，具体包括设置所述墩柱的钢筋骨架，所述锚筋穿设在所述套筒中并与所述墩柱的钢筋骨架焊接，所述锚筋至少部分露出所述墩柱外，向所述墩柱的钢筋骨架浇筑混凝土形成所述墩柱；

S02、施做所述悬挑结构，具体包括设置所述凸出部的钢筋骨架，所述凸出部的钢筋骨架与所述锚筋连接，向所述凸出部的钢筋骨架浇筑混凝土形成所述悬挑结构；

S03、施做所述地下结构，具体包括设置所述结构板的钢筋骨架，向所述结构板的钢筋骨架浇筑混凝土形成所述结构板，所述结构板与所述凸出部间隔设置，填充所述凸出部与所述结构板之间的间隔以形成所述填缝层，在所述填缝层处设置防护件用于防排水。

需要说明的是，上述步骤S01、S02、S03不应理解为对实际施工顺序的限制，实际施工时，可以根据需要选择。例如，先浇筑形成墩柱、再浇筑形成结构板和悬挑结构，或者先浇筑形成墩柱和悬挑结构为一体、再浇筑形成结构板。

具体地，将墩柱10的钢筋骨架设置在施工现场的预设位置，预设位置指的是根据墩柱10的施工需求设定的位置。可以先将穿设有锚筋23的套筒22与墩柱23的钢筋骨架焊接，凸出部21的钢筋骨架与锚筋23连接可以是凸出部21的钢筋骨架与锚筋23焊接，再向墩柱10的钢筋骨架和凸出部21的钢筋骨架浇筑混凝土形成墩柱10和悬挑结构20。如此，既不影响墩柱10的整体浇筑施工，又可以在浇筑施工形成墩柱10的同时形成悬挑结构20，墩柱10与悬挑结构一体成型，结构更加稳固，通过套筒22和锚筋23加强悬挑结构20与墩柱10之间的连接，施工方便、快捷。

在地下结构30的预设位置设置地下结构30的顶部的结构板31的钢筋骨架和地下结构30的底部的结构板31，地下结构30的顶部和底部的两个结构板31之间形成内部空间30a。向结构板31的钢筋骨架浇筑混凝土形成结构板31。结构板31与凸出部21间隔设置。可以是在设置填充凸出部21与结构板31之间以形成填缝层32，在填缝层32处设置防护件33用于防排水。

地下结构30中结构板31、填缝层32、防护件33之间的实施步骤见以下具体实施例，需要说明的是，这些详细实施例可以根据施工的不同需求进行取舍。

在一实施例中，防护件33包括设置于填缝层32中的中埋式止水带331。可以在填充凸出部21与结构板31之间以形成填缝层32的同时，在填缝层32内设置中埋式止水带331。

在一实施例中，防护件33包括背贴式止水带332、防水卷材333以及混凝土保护层334。背贴式止水带332设置在填缝层32远离内部空间30a的一端。防水卷材333覆盖背贴式止水带332，防水卷材333的一端沿结构板31延伸，防水卷材333的另一端沿凸出部21向墩柱10的长度方向延伸。混凝土保护层334覆盖防水卷材333。

地下结构30中结构板31、填缝层32、防护件33之间的实施，一示例性的具体实施方式的施工步骤如下：

在地下结构30的预设位置的地基上设置位于地下结构30底部的混凝土保护层334；

在底部的混凝土保护层334上设置底部的防水卷材333，在底部的填缝层32的预设位置设置背贴式止水带332；

在地下结构30的预设位置上设置地下结构30的底部的结构板31的钢筋骨架，向底部的结构板31的钢筋骨架浇筑混凝土形成底板31a；

在地下结构30的预设位置上设置地下结构30的顶部的结构板31的钢筋骨架，向顶部的结构板31的钢筋骨架浇筑混凝土形成顶板31b，地下结构30的顶部和底部的两个结构板31之间(即底板31a与顶板31b之间)形成内部空间30a；

在顶部的填缝层32上设置背贴式止水带332，再设置顶部的防水卷材333，顶部的防水卷材333的一端可以沿凸出部21向墩柱10的长度方向延伸并固定在墩柱10上，顶部的防水卷材333的另一端沿顶部的结构板31延伸固定在顶部的结构板31上；

在顶部的防水卷材333上设置顶部的混凝土保护层334。

在一实施例中，防护件33包括排水管335，地下结构30还包括位于内部空间30a内的装修层34、设置在底板31a上的防撞墩35、设置在防撞墩35上的防护板36、设置在底板31a上的路面层37、设置在顶板31b下方并连接顶部的填缝层32的接水盒38。排水管335、装修层34、防撞墩35、防护板36、路面层37、接水盒38，均位于内部空间30a内，可以在实施完底部的结构板31以后未实施顶部的结构板31实施，也可以在实施完底部的结构板31和顶部的结构板31以后实施。可以理解的是，由于排水管335需沿墩柱10实施，因此，在实施该结构时，墩柱10已实施完成。

具体的，可以是先在顶部的填缝层32下设置接水盒38，再设置与接水盒30连通的排水管335，排水管335沿墩柱10的长度方向向内部空间30a的底部延伸，以便将填缝层32a内的液体沿墩柱10排放至内部空间30a底部的排水沟内。在另一实施例中，排水管335直接与顶部的填缝层32连通。在排水管335的外部设置装修层34。再在装修层34外部设置防撞墩35。在其他实施例中，也可以直接在墩柱10的外部设置防撞墩35，当然，防撞墩35需避让排水管335。防护板36设置在防撞墩35上。

本申请实施例中的地下结构包括但不限于隧道、地下管廊、地下车站或其他地下建筑物。地下结构可以采用明挖法修筑，即，先将地面挖开，在露天情况下修筑地下结构，再覆盖回填覆土的施工方法。示例性的，可以采用明挖法修建隧道，即，先将地面开挖，在露天情况下修筑隧道，再覆盖回填覆土。墩柱可以是桥梁墩柱也可以是其他地面结构的支撑柱。

以上所述，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不仅限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种墩柱与地下结构的连接系统，其特征在于，包括：

墩柱；

悬挑结构，包括凸出部、套筒和锚筋，所述凸出部凸出于所述墩柱外围，所述套筒设置在所述墩柱内，所述锚筋穿设在所述套筒中并与所述墩柱的钢筋骨架焊接，所述锚筋至少部分露出所述墩柱并连接至所述凸出部内；以及

地下结构，包括内部空间、与所述凸出部间隔设置的结构板、填充在所述凸出部与所述结构板之间的填缝层以及用于所述填缝层防排水的防护件，位于所述地下结构的顶部和底部的两个所述结构板之间形成所述内部空间。

2.根据权利要求1所述的连接系统，其特征在于，所述防护件包括设置于所述填缝层中的中埋式止水带。

3.根据权利要求1所述的连接系统，其特征在于，所述防护件包括：

背贴式止水带，设置在所述填缝层远离所述内部空间的一端；

防水卷材，覆盖所述背贴式止水带，所述防水卷材的一端沿所述结构板延伸，所述防水卷材的另一端沿所述凸出部向所述墩柱的长度方向延伸；以及

混凝土保护层，覆盖所述防水卷材。

4.根据权利要求1所述的连接系统，其特征在于，所述防护件包括排水管，所述排水管引导流经位于所述地下结构顶部的所述填缝层的液体、沿所述墩柱排放至位于所述地下结构底部的排水沟内。

5.根据权利要求4所述的连接系统，其特征在于，所述地下结构还包括位于所述内部空间内的装修层，所述装修层覆盖所述排水管。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的连接系统，其特征在于，所述结构板为位于所述地下结构底部的底板，所述地下结构还包括设置在所述底板上的防撞墩，所述防撞墩连接所述墩柱。

7.根据权利要求6所述的连接系统，其特征在于，所述地下结构还包括设置在所述防撞墩上的防护板。

8.根据权利要求6所述的连接系统，其特征在于，所述地下结构还包括设置在所述底板上方的路面层。

9.根据权利要求1～5任意一项所述的连接系统，其特征在于，所述结构板为位于所述地下结构顶部的顶板，所述地下结构还包括设置在所述顶板下方并连接位于所述地下结构顶部的所述填缝层的接水盒。

10.一种墩柱与地下结构的连接系统的施工方法，应用于权利要求1～9任意一项所述的连接系统，其特征在于，包括：

施做所述墩柱，具体包括设置所述墩柱的钢筋骨架，所述锚筋穿设在所述套筒中并与所述墩柱的钢筋骨架焊接，所述锚筋至少部分露出所述墩柱外，向所述墩柱的钢筋骨架浇筑混凝土形成所述墩柱；

施做所述悬挑结构，具体包括设置所述凸出部的钢筋骨架，所述凸出部的钢筋骨架与所述锚筋连接，向所述凸出部的钢筋骨架浇筑混凝土形成所述悬挑结构；

施做所述地下结构，具体包括设置所述结构板的钢筋骨架，向所述结构板的钢筋骨架浇筑混凝土形成所述结构板，所述结构板与所述凸出部间隔设置，填充所述凸出部与所述结构板之间的间隔以形成所述填缝层，在所述填缝层处设置防护件用于防排水。

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