CN111021236A - 一种混合连接的装配式混凝土桥墩及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种混合连接的装配式混凝土桥墩，包括自上往下依次连接的盖梁、墩柱、承台，墩柱与承台的纵筋之间均经灌浆套筒连接，墩柱底端均固设有UHPC插口，承台上设有用以承插UHPC插口的UHPC承口，墩柱与承台之间均经预应力筋拉紧。墩柱与盖梁的纵筋之间均经灌浆套筒连接，墩柱顶端均设有UHPC的墩柱预留凹槽，盖梁在墩柱预留凹槽的对应位置均设有盖梁预留孔洞，墩柱内部均埋设有顶端自下往上依次延伸入墩柱预留凹槽、盖梁预留孔洞的纵向钢筋，墩柱预留凹槽与盖梁预留孔洞内部均设有UHPC后浇段。本发明提出的构造结构新颖，且力学性能良好、安全可靠，现场施工方便快捷、施工时间极短，具有良好的技术经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种混合连接的装配式混凝土桥墩及其施工方法，属于路桥的施工技术领域。
背景技术
现代桥梁对环保和工业化要求越来越高，采用装配式墩的全装配化桥梁是桥梁建设发展趋势。桥梁结构除了安全性和耐久性以外，还要求最大限度提高施工质量、降低对现有交通的干扰、施工噪音和运营期内的成本。城市桥梁装配式混凝土墩目前连接方式的连接部分截面削弱，刚度和强度都有所降低，或者连接接缝都是平缝，不利于其抗扭，而地震中压弯扭等复合荷载作用会引起墩柱严重损伤。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种混合连接的装配式混凝土桥墩及其施工方法。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种混合连接的装配式混凝土桥墩，包括自上往下依次连接的盖梁、墩柱、承台，墩柱与承台的纵筋之间均经灌浆套筒连接，墩柱底端均固设有UHPC插口，承台上设有用以承插UHPC插口的UHPC承口，墩柱与承台之间均经预应力筋拉紧。
优选的，墩柱与盖梁的纵筋之间均经灌浆套筒连接，墩柱顶端均设有UHPC的墩柱预留凹槽，盖梁在墩柱预留凹槽的对应位置均设有盖梁预留孔洞，墩柱内部均埋设有顶端自下往上依次延伸入墩柱预留凹槽、盖梁预留孔洞的纵向钢筋，墩柱预留凹槽与盖梁预留孔洞内部均设有UHPC后浇段。
优选的，纵筋分为墩柱纵筋、盖梁纵筋、承台纵筋，墩柱纵筋设在墩柱内，盖梁纵筋预先设在盖梁内，承台纵筋预先设在承台内，灌浆套筒预埋于墩柱顶端与底端的墩柱纵筋上并分别与盖梁纵筋、承台纵筋连接，使纵筋均插入对应灌浆套筒；墩柱上端部通过UHPC后浇段与盖梁紧密连接，墩柱下端部的UHPC插口伸入承台的UPHC承口内，并通过预应力筋将墩柱与承台进一步紧密的连接，灌浆套筒内部灌注有灌浆料完成纵筋之间的连接。
优选的，墩柱与承台均预留有预应力筋孔道；预应力筋为无粘结预应力筋，预应力筋顶端经锚具锚固在墩柱预留凹槽。
优选的，UHPC承口与UHPC插口的接口截面形状均为正六边形，以提高其抗扭性能；并且，相对于传统的方形截面，六边形截面能减小其集中应力的影响。
优选的，UHPC承口与UHPC插口之间预留10mm的间隙，使用高强砂浆填满UHPC承口与UHPC插口的间隙。
优选的，盖梁纵筋由多个倒置L形钢筋圆周布置而成，其中倒置L形钢筋的横置段预先通过混凝土浇灌固定在盖梁内，倒置L形钢筋的竖直段部分预先通过混凝土浇灌固定在盖梁内，局部延伸至盖梁外，延伸长度为灌浆套筒长度的1/2。
优选的，承台纵筋由多个L形钢筋圆周布置而成，其中L形钢筋的横置段预先通过混凝土浇灌固定在承台内，L形钢筋的竖直段部分预先通过混凝土浇灌固定在承台内，局部延伸至承台的UHPC承口外，延伸长度为灌浆套筒长度的1/2。
优选的，墩柱纵筋与盖梁纵筋及承台纵筋在同样的平面位置进行圆周布置，且截断处位于上下端预埋灌浆套筒的中部位置。
一种混合连接的装配式混凝土桥墩的施工方法，按以下步骤进行：（1）在工厂预制预留有盖梁预留孔洞的装配式盖梁，上端带有墩柱预留凹槽、下端带有UHPC插口的预制墩柱，局部采用UHPC承口的预制装配式承台；其中，盖梁与承台中配置纵筋，且局部延伸；墩柱中配置与盖梁和承台相匹配的纵筋，墩柱上下端预埋灌浆套筒，纵筋截断处位于上下端预埋灌浆套筒的中部位置；墩柱预留凹槽内部预埋纵向钢筋，顶端自下往上依次延伸入墩柱预留凹槽、盖梁预留孔洞；（2）在施工现场完成盖梁、墩柱与承台的拼装，且盖梁内局部延伸出的纵筋插入墩柱上端部的灌浆套筒中；承台的UHPC承口处局部延伸出的纵筋插入墩柱下端部的灌浆套筒中；（3）张拉预应力筋，将墩柱与承台紧密连接；（4）在盖梁预留孔洞和墩柱预留凹槽处浇筑UHPC后浇段，完成墩柱与盖梁的连接；（5）承台纵筋、盖梁纵筋通过向灌浆套筒灌注灌浆料完成与墩柱纵筋的连接。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：采用了UHPC插口、UHPC承口，使得接缝不处于同一平面，减少了薄弱面；承插口均采用了UHPC预制，在UHPC插口外侧增加灌浆套筒，从构造上提高了抗扭能力；预应力筋提供自复位功能；局部采用UHPC材料代替普通混凝土，提高抗裂性；结构构造新颖，力学性能良好、安全可靠，现场施工方便快捷、施工时间极短，具有良好的技术经济效益。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。
附图说明
图1为本发明实施例的构造示意图。
图2为图1的A局部放大视图。
图3为墩柱与承台相连的俯视图。
图4为UHPC插口与UHPC承口的爆炸视图。
具体实施方式
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
如图1~4所示，一种混合连接的装配式混凝土桥墩，包括自上往下依次连接的盖梁1、墩柱2、承台3，墩柱与承台的纵筋之间均经灌浆套筒4连接，墩柱底端均固设有UHPC插口5，承台上设有用以承插UHPC插口的UHPC承口6，UHPC提高其抗裂性能，墩柱与承台之间均经预应力筋7拉紧。
在本发明实施例中，墩柱与盖梁的纵筋之间均经灌浆套筒连接，墩柱顶端均设有UHPC的墩柱预留凹槽8，盖梁在墩柱预留凹槽的对应位置均设有盖梁预留孔洞9，墩柱内部均埋设有顶端自下往上依次延伸入墩柱预留凹槽、盖梁预留孔洞的纵向钢筋10，墩柱预留凹槽与盖梁预留孔洞内部均设有UHPC后浇段11。
在本发明实施例中，纵筋分为墩柱纵筋12、盖梁纵筋13、承台纵筋14，墩柱纵筋设在墩柱内，盖梁纵筋预先设在盖梁内，承台纵筋预先设在承台内，灌浆套筒预埋于墩柱顶端与底端的墩柱纵筋上并分别与盖梁纵筋、承台纵筋连接，使纵筋均插入对应灌浆套筒；墩柱上端部通过UHPC后浇段与盖梁紧密连接，墩柱下端部的UHPC插口伸入承台的UPHC承口内，并通过预应力筋将墩柱与承台进一步紧密的连接，灌浆套筒内部灌注有灌浆料完成纵筋之间的连接。
在本发明实施例中，墩柱与承台均预留有预应力筋孔道15；预应力筋为无粘结预应力筋，预应力筋顶端经锚具锚固在墩柱预留凹槽。
在本发明实施例中，UHPC承口与UHPC插口的接口截面形状均为正六边形，以提高其抗扭性能；并且，相对于传统的方形截面，六边形截面能减小其集中应力的影响。
在本发明实施例中，UHPC承口与UHPC插口之间预留10mm的间隙，使用高强砂浆填满UHPC承口与UHPC插口的间隙。
在本发明实施例中，盖梁纵筋由多个倒置L形钢筋圆周布置而成，其中倒置L形钢筋的横置段预先通过混凝土浇灌固定在盖梁内，倒置L形钢筋的竖直段部分预先通过混凝土浇灌固定在盖梁内，局部延伸至盖梁外，延伸长度为灌浆套筒长度的1/2。
在本发明实施例中，承台纵筋由多个L形钢筋圆周布置而成，其中L形钢筋的横置段预先通过混凝土浇灌固定在承台内，L形钢筋的竖直段部分预先通过混凝土浇灌固定在承台内，局部延伸至承台的UHPC承口外，延伸长度为灌浆套筒长度的1/2。
在本发明实施例中，墩柱纵筋与盖梁纵筋及承台纵筋在同样的平面位置进行圆周布置，且截断处位于上下端预埋灌浆套筒的中部位置。
一种混合连接的装配式混凝土桥墩的施工方法，按以下步骤进行：（1）在工厂预制预留有盖梁预留孔洞的装配式盖梁，上端带有墩柱预留凹槽、下端带有UHPC插口的预制墩柱，局部采用UHPC承口的预制装配式承台；其中，盖梁与承台中配置纵筋，且局部延伸；墩柱中配置与盖梁和承台相匹配的纵筋，墩柱上下端预埋灌浆套筒，纵筋截断处位于上下端预埋灌浆套筒的中部位置；墩柱预留凹槽内部预埋纵向钢筋，顶端自下往上依次延伸入墩柱预留凹槽、盖梁预留孔洞；（2）在施工现场完成盖梁、墩柱与承台的拼装，且盖梁内局部延伸出的纵筋插入墩柱上端部的灌浆套筒中；承台的UHPC承口处局部延伸出的纵筋插入墩柱下端部的灌浆套筒中；（3）张拉预应力筋，将墩柱与承台紧密连接；（4）在盖梁预留孔洞和墩柱预留凹槽处浇筑UHPC后浇段，完成墩柱与盖梁的连接；（5）承台纵筋、盖梁纵筋通过向灌浆套筒灌注灌浆料完成与墩柱纵筋的连接。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可以得出其他各种形式的混合连接的装配式混凝土桥墩及其施工方法。凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
Claims (10)
1.一种混合连接的装配式混凝土桥墩，其特征在于：包括自上往下依次连接的盖梁、墩柱、承台，墩柱与承台的纵筋之间均经灌浆套筒连接，墩柱底端均固设有UHPC插口，承台上设有用以承插UHPC插口的UHPC承口，墩柱与承台之间均经预应力筋拉紧。
2.根据权利要求1所述的混合连接的装配式混凝土桥墩，其特征在于：墩柱与盖梁的纵筋之间均经灌浆套筒连接，墩柱顶端均设有UHPC的墩柱预留凹槽，盖梁在墩柱预留凹槽的对应位置均设有盖梁预留孔洞，墩柱内部均埋设有顶端自下往上依次延伸入墩柱预留凹槽、盖梁预留孔洞的纵向钢筋，墩柱预留凹槽与盖梁预留孔洞内部均设有UHPC后浇段。
3.根据权利要求2所述的混合连接的装配式混凝土桥墩，其特征在于：纵筋分为墩柱纵筋、盖梁纵筋、承台纵筋，墩柱纵筋设在墩柱内，盖梁纵筋预先设在盖梁内，承台纵筋预先设在承台内，灌浆套筒预埋于墩柱顶端与底端的墩柱纵筋上并分别与盖梁纵筋、承台纵筋连接，使纵筋均插入对应灌浆套筒；墩柱上端部通过UHPC后浇段与盖梁紧密连接，墩柱下端部的UHPC插口伸入承台的UPHC承口内，并通过预应力筋将墩柱与承台进一步紧密的连接，灌浆套筒内部灌注有灌浆料完成纵筋之间的连接。
4.根据权利要求2所述的混合连接的装配式混凝土桥墩，其特征在于：墩柱与承台均预留有预应力筋孔道；预应力筋为无粘结预应力筋，预应力筋顶端经锚具锚固在墩柱预留凹槽。
5.根据权利要求1所述的混合连接的装配式混凝土桥墩，其特征在于：UHPC承口与UHPC插口的接口截面形状均为正六边形，以提高其抗扭性能，减小其集中应力的影响。
6.根据权利要求1所述的混合连接的装配式混凝土桥墩，其特征在于：UHPC承口与UHPC插口之间预留10mm的间隙，使用高强砂浆填满UHPC承口与UHPC插口的间隙。
7.根据权利要求3所述的混合连接的装配式混凝土桥墩，其特征在于：盖梁纵筋由多个倒置L形钢筋圆周布置而成，其中倒置L形钢筋的横置段预先通过混凝土浇灌固定在盖梁内，倒置L形钢筋的竖直段部分预先通过混凝土浇灌固定在盖梁内，局部延伸至盖梁外，延伸长度为灌浆套筒长度的1/2。
8.根据权利要求3所述的混合连接的装配式混凝土桥墩，其特征在于：承台纵筋由多个L形钢筋圆周布置而成，其中L形钢筋的横置段预先通过混凝土浇灌固定在承台内，L形钢筋的竖直段部分预先通过混凝土浇灌固定在承台内，局部延伸至承台的UHPC承口外，延伸长度为灌浆套筒长度的1/2。
9.根据权利要求3所述的混合连接的装配式混凝土桥墩，其特征在于：墩柱纵筋与盖梁纵筋及承台纵筋在同样的平面位置进行圆周布置，且截断处位于上下端预埋灌浆套筒的中部位置。
10.一种如权利要求1-9任一所述的混合连接的装配式混凝土桥墩的施工方法，其特征在于，按以下步骤进行：（1）在工厂预制预留有盖梁预留孔洞的装配式盖梁，上端带有墩柱预留凹槽、下端带有UHPC插口的预制墩柱，局部采用UHPC承口的预制装配式承台；其中，盖梁与承台中配置纵筋，且局部延伸；墩柱中配置与盖梁和承台相匹配的纵筋，墩柱上下端预埋灌浆套筒，纵筋截断处位于上下端预埋灌浆套筒的中部位置；墩柱预留凹槽内部预埋纵向钢筋，顶端自下往上依次延伸入墩柱预留凹槽、盖梁预留孔洞；（2）在施工现场完成盖梁、墩柱与承台的拼装，且盖梁内局部延伸出的纵筋插入墩柱上端部的灌浆套筒中；承台的UHPC承口处局部延伸出的纵筋插入墩柱下端部的灌浆套筒中；（3）张拉预应力筋，将墩柱与承台紧密连接；（4）在盖梁预留孔洞和墩柱预留凹槽处浇筑UHPC后浇段，完成墩柱与盖梁的连接；（5）承台纵筋、盖梁纵筋通过向灌浆套筒灌注灌浆料完成与墩柱纵筋的连接。
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