CN112030706A - 一种装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统及其施工方法，属于道路、铁路或桥梁的建筑零件技术领域。包括预制桥墩、盖梁、钢构件、定位板、紧固件、环氧树脂层，预制桥墩、钢构件、环氧树脂层、定位板与盖梁自下而上顺次设置，紧固件贯穿定位板、环氧树脂层和钢构件，固定于盖梁与预制桥墩之间。将本申请应用于梁桥施工，具有结构简单、装配方便、实施速度快等优点。

Description

一种装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统及其施工方法

技术领域

本申请涉及一种装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统及其施工方法，属于道路、铁路或桥梁的建筑零件技术领域。

背景技术

随着桥梁工业化的进一步推进，传统全部在现场浇筑的建造方式慢慢转变为一部分或大部分构件在工厂化预制，然后运至现场安装的建造方式，相较于传统施工方法，工业化生产方式首先有解决的是各预制构件之间的连接。在桥梁工业化进程中，上部结构较早于下部结构，目前所讲的桥梁工业化主要是指下部结构的工业化，即盖梁、桥墩和盖梁，一般预制盖梁与桥墩间主要按照拼装的方式进行连接。

目前盖梁与预制桥墩间的连接形式主要采用套筒连接，这种拼装连接方法主要存在以下两方面的缺陷：

第一，传统套筒连接方式往往需要在盖梁或桥墩预制节段内预埋钢筋连接套筒，为了确保盖梁与桥墩预制间连接性能可靠，需要在盖梁或桥墩预制中预埋大量钢筋连接套筒，这样大大提高了制造桥墩和盖梁的成本。

第二，预埋钢筋连接套筒的预制拼装方式对施工精度和灌浆质量要求较高，在拼装施工过程中对各部件之间的准确定位和灌浆要求，同时套筒内的灌浆密实度很难检测，由此使得套筒连接方法在实际工程应用中受到一定的限制。

发明内容

有鉴于此，本申请首先提供一种装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统，该系统克服了套筒连接系统所存在的问题，并以螺栓实现连接，具有结构简单、装配方便、实施过程速度快等优点。

具体地，本申请是通过以下方案实现的：

一种装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统，包括预制桥墩、盖梁、钢构件、定位板、紧固件、环氧树脂层，预制桥墩、钢构件、环氧树脂层、定位板与盖梁自下而上顺次设置，紧固件贯穿定位板、环氧树脂层和钢构件，固定于盖梁与预制桥墩之间。

本申请所提供的预制桥墩与盖梁连接系统主要由预制桥墩、盖梁、钢构件、定位板、紧固件、环氧树脂层构成，钢构件设置于预制桥墩的连接端，紧固件一端与盖梁固定，另一端经定位板定位、穿过环氧树脂层和钢构件与预制桥墩连接，实现盖梁与预制桥墩的一体化连接，该连接系统结构简单、牢固，施工速度快且方便，并可采用装配式施工，可以克服目前采用套筒连接存在浆料质量难以控制以及灌浆密实度难以检测等弊病。预制桥墩、盖梁、钢构件、定位板、紧固件、环氧树脂层的尺寸和构造布置，根据结构形式，通过现有规范计算确定。

进一步的，作为优选：

所述钢构件包括螺栓盒、端板和连接板，端板与预制桥墩固定，连接板和螺栓盒均固定在端板上，使螺栓盒与连接板位于预制桥墩内，紧固件通过螺栓盒与预制桥墩连接，更优选的，所述连接板设置有多个，连接板垂直安装于端板朝向预制桥墩的一侧；连接板上设置有若干个（一个或一个以上）开孔，开孔内安装有加强筋，以强化钢构件与预制桥墩的连接牢度。连接板的开孔中插入钢筋作为加强筋，且开孔和加强筋均为多个，具体根据桥梁桥墩所设计的承载能力，通过现有规范的计算方法确定。

所述紧固件为螺栓，螺栓包括螺杆部和有丝部，螺杆部预埋于盖梁内，有丝部位于预制桥墩内。更优选的，所述钢构件包括螺栓盒、端板和连接板，连接板和螺栓盒均固定在端板上，使螺栓盒与连接板位于预制桥墩内，有丝部位于螺栓盒内，以方便螺母的安装，实现紧固件的固定。端板四周预留螺栓孔洞，且预留孔洞为多个，具体根据桥梁桥墩所设计的承载能力，通过现有规范的计算方法确定。

同时，本申请还提供了上述装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统的施工方法，包括如下工艺步骤：

1）施工现场绑扎盖梁钢筋，安装定位板，预埋紧固件，浇筑盖梁混凝土，并养护至设计强度；

2）根据设计图纸加工钢构件，并对钢构件进行防腐处理，在预制桥墩时将其固定于预制桥墩内，螺栓盒和端板暴露在预制桥墩对接侧；

3）根据设计要求，在连接板的孔中插入钢筋，待桥墩钢筋制作完成后，安装桥墩模板，浇筑桥墩混凝土，对桥墩进行养护，待混凝土板强度达到后，拆除桥墩模板体系；

4）将预制桥墩和盖梁运至施工现场，在盖梁的定位板上敷设环氧树脂层；

5）吊装预制桥墩，安装到位后，再吊装盖梁，然后通过预埋紧固件插入预留孔洞内，穿过端板，用预埋紧固件将预制桥墩与盖梁连接起来；

6）待紧固件连接牢固后，在暴露的紧固件上涂上黄油，封闭螺栓盒。

在预制桥墩时将钢构件安装在预制桥墩的连接端；在浇筑盖梁时将紧固件的螺杆先预埋在盖梁内，为了保证位置准确，用定位板将预埋螺杆固定好，并保护好预埋螺杆的有丝连接端，便于螺母的安装；钢构件由螺栓盒、端板和连接板组成，制作桥墩时，在连接板的孔中插入钢筋，以提高钢构件与预制桥墩的连接强度，螺栓盒要密封，不能灌入混凝土，便于紧固件的安装；在预制桥墩安装前，先在盖梁的定位板上敷设环氧树脂层，然后采用预埋紧固件四周连接，将盖梁与预制桥墩形成整体。其中，钢构件安装在预制桥墩的连接端，并对钢构件外露部分进行防腐处理；在浇筑盖梁时将紧固件的螺杆先预埋在盖梁内，用定位板将预埋螺杆固定好，螺杆的预埋深度和螺杆的数量，通过现有规范的计算方法确定；在预制桥墩安装前，先在盖梁的定位板上敷设环氧树脂层，然后采用紧固件四周连接，紧固件的预紧力大小根据现有规范确定。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1. 施工方便，安装简单。采用本发明，与灌浆套筒连接相比，钢构件可以一次性与预制桥墩的钢筋骨架对接，速度快；预制桥墩和盖梁运至施工现场，在盖梁的定位板上敷设环氧树脂层，吊装到位后，通过预埋紧固件把两片预制桥墩相连接，操作简单，采用快速装配化施工，节约成本，减少现场灌浆湿作业工作，对周围环境污染小。

2. 检测手段简单，质量便于控制。采用本发明，与灌浆套筒连接相比，减少灌浆的这道隐蔽作业环节，不需要对灌浆料的质量和灌浆的密实度进行检测，更能对连接节点的质量控制。

3. 提高施工速度，节约施工成本。采用本发明，与灌浆套筒连接相比，大大减少了工程材料使用和施工作业环节，简化施工作业工序，加快了施工速度，节省施工成本。

附图说明

图1为本申请的连接结构平面布置图；

图2是本申请中钢构件的俯视图；

图3是本申请中钢构件的侧视图；

图4是本申请中定位板的俯视图。

其中：1.预制桥墩；2.盖梁；3.钢构件；4.紧固件；41.螺杆部；5.环氧树脂层；6.螺栓盒；7.定位板；71.预留孔洞；8.端板；9.连接板；91.开孔。

具体实施方式

本实施例首先介绍一种装配式梁桥预制桥墩合成肽连接系统，结合图1，包括预制桥墩1、盖梁2、钢构件3、定位板7、紧固件4、环氧树脂层5，预制桥墩1、钢构件3、环氧树脂层5、定位板7与盖梁2自下而上顺次设置，紧固件4贯穿定位板7、环氧树脂层5和钢构件3，固定于盖梁2与预制桥墩1之间。

本申请所提供的预制桥墩与盖梁连接系统主要由预制桥墩1、盖梁2、钢构件3、定位板7、紧固件4、环氧树脂层5构成，钢构件3设置于预制桥墩1的连接端，紧固件4一端与盖梁2固定，另一端经定位板7定位、穿过环氧树脂层5和钢构件3与预制桥墩1连接，实现盖梁2与预制桥墩1的一体化连接，该连接系统结构简单、牢固，施工速度快且方便，并可采用装配式施工，可以克服目前采用套筒连接存在浆料质量难以控制以及灌浆密实度难以检测等弊病。预制桥墩1、盖梁2、钢构件3、定位板7、紧固件4、环氧树脂层5的尺寸和构造布置，根据结构形式，通过现有规范计算确定。

本实施例还提供了一种装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统施工方法，包括如下步骤：

1）、施工现场绑扎盖梁2钢筋，安装定位板7，预埋紧固件4，浇筑盖梁2混凝土，并养护至设计强度。

2）、根据设计图纸加工钢构件3，并对钢构件进行防腐处理，在预制桥墩时将其固定于预制桥墩1内，螺栓盒6和端板8暴露在预制桥墩1对接侧；

3）、根据设计要求，在连接板9的孔中插入钢筋，待桥墩钢筋制作完成后，安装桥墩模板，浇筑桥墩混凝土，对桥墩进行养护，待混凝土板强度达到后，拆除桥墩模板体系；

4）、将预制桥墩和盖梁运至施工现场，在盖梁2的定位板7上敷设环氧树脂层5；

5）、吊装预制桥墩1，安装到位后，再吊装盖梁2，然后通过预埋紧固件4插入预留孔洞内，穿过端板8，用预埋紧固件4将预制桥墩1与盖梁2连接起来；

6）、待紧固件4连接牢固后，在暴露的紧固件4上涂上黄油，封闭螺栓盒6。

连接螺栓强度等级、尺寸和位置的大小，通过现有规范确定。

螺栓布置数量结构，按现有规范计算确定。

钢板厚度和钢板类型根据设计需要算确定。

连接板的开孔数量根据设计需要算确定。

上述工艺形成的连接系统由预制桥墩1、盖梁2、钢构件3、紧固件4、环氧树脂层5、螺栓盒6以及定位板7组成。在预制桥墩1时将钢构件3安装在预制桥墩1的连接端；在浇筑盖梁2时将紧固件4的螺杆部41先预埋在盖梁2内，为了保证位置准确，用定位板7将预埋螺杆部41固定好，并保护好预埋螺杆部41的有丝连接端，便于螺母的安装；钢构件3由螺栓盒6、端板8和连接板9组成，端板8四周预留螺栓孔洞；制作桥墩时，在连接板9的孔中插入钢筋，以提高钢构件3与预制桥墩1的连接强度，螺栓盒6要密封，不能灌入混凝土，便于紧固件4的安装；在预制桥墩1安装前，先在定位板6上敷设环氧树脂层5，然后采用紧固件3四周连接，将预制桥墩1与盖梁2形成整体。

本实施例的混凝土预制桥墩1、盖梁2、钢构件3、紧固件4、环氧树脂层5、螺栓盒6、定位板7、端板8以及连接板9的布置形式如图1-4所示。预制桥墩1为长方体，横截面为矩形，尺寸为1.2m×1.2m×5m，环氧树脂层5厚度为2mm，连接板9的厚度为20mm，定位板7和端板8厚度为25mm，钢板四周均匀预留孔洞，紧固件4采用高强度螺栓。

本实施例的桥墩之间布置如图1所示。端板8预留孔洞具体坐标位置：在端板8四周，尺寸为比紧固件4的螺杆直径大2mm的圆孔，孔间净距为20mm，并沿钢板四周均匀布置，孔洞个数根据实际桥墩受力情况，通过设计计算得出。

本实施例施工方法施工速度快且方便，并可采用装配式施工，可以克服目前采用套筒连接存在浆料质量难以控制以及灌浆密实度难以检测等弊病。

以上是本申请优选实施方式，在本发明构思前提下所做出若干其他简单替换和改动，都应当视为属于本发明的保护范畴。

Claims (9)

1.一种装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统，其特征在于：包括预制桥墩、盖梁、钢构件、定位板、紧固件、环氧树脂层，预制桥墩、钢构件、环氧树脂层、定位板与盖梁自下而上顺次设置，紧固件贯穿定位板、环氧树脂层和钢构件，固定于盖梁与预制桥墩之间。

2.根据权利要求1所述的一种装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统，其特征在于：所述钢构件包括螺栓盒、端板和连接板，端板与预制桥墩固定，连接板和螺栓盒均固定在端板上，使螺栓盒与连接板位于预制桥墩内，紧固件通过螺栓盒与预制桥墩连接。

3.根据权利要求2所述的一种装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统，其特征在于：连接板上设置有若干个开孔，开孔内安装有加强筋。

4.根据权利要求2所述的一种装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统，其特征在于：所述连接板设置有多个，连接板垂直安装于端板朝向预制桥墩的一侧。

5.根据权利要求1所述的一种装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统，其特征在于：包括螺杆部和有丝部，螺杆部预埋于盖梁内，有丝部位于预制桥墩内。

6.根据权利要求5所述的一种装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统，其特征在于：所述钢构件包括螺栓盒、端板和连接板，连接板和螺栓盒均固定在端板上，使螺栓盒与连接板位于预制桥墩内，有丝部位于螺栓盒内，以方便螺母的安装。

7.一种装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）、施工现场绑扎盖梁钢筋，安装定位板，预埋紧固件，浇筑盖梁混凝土，并养护至设计强度；

2）根据设计图纸加工钢构件，并对钢构件进行防腐处理，在预制桥墩时将其固定于预制桥墩内，螺栓盒和端板暴露在预制桥墩对接侧；

3）根据设计要求，在连接板的孔中插入钢筋，待桥墩钢筋制作完成后，安装桥墩模板，浇筑桥墩混凝土，对桥墩进行养护，待混凝土板强度达到后，拆除桥墩模板体系；

4）将预制桥墩和盖梁运至施工现场，在盖梁的定位板上敷设环氧树脂层；

5）吊装预制桥墩，安装到位后，再吊装盖梁，然后通过预埋紧固件插入预留孔洞内，穿过端板，用预埋紧固件将预制桥墩与盖梁连接起来；

6）待紧固件连接牢固后，在暴露的紧固件上涂上黄油，封闭螺栓盒。

8.根据权利要求7所述的一种装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统的施工方法，其特征在于：预制桥墩时，在连接板的开孔中插入钢筋，将钢构件安装在预制桥墩的连接端，并对钢构件外露部分进行防腐处理；在浇筑盖梁时，将紧固件的螺杆部先预埋在盖梁内，并用定位板固定，螺栓盒密封，保护好紧固件的有丝部，便于螺母的安装；预制桥墩安装前，先在定位板上敷设环氧树脂层，然后采用预埋紧固件四周连接，将盖梁与预制桥墩形成整体。

9.根据权利要求7所述的一种装配式梁桥预制桥墩与盖梁连接系统的施工方法，其特征在于：预制桥墩为长方体，横截面为矩形，尺寸为1.2m×1.2m×5m；紧固件采用高强度螺栓；环氧树脂层厚度为2mm，连接板的厚度为20mm，定位板和端板厚度均为25mm，定位板和端板均开设有预留孔洞，预留孔洞为比紧固件的螺杆直径大2mm的圆孔，孔间净距为20mm，分别沿定位板、端板四周均匀布置。

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