CN112878184A - 一种墩柱预制桥梁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种墩柱预制桥梁，包括墩柱、主梁和承台，墩柱固定连接于承台上方，主梁承载于墩柱上方，所述墩柱采用预制，所述墩柱的下端留出通长钢筋，所述承台设有钢筋管道，所述墩柱下端的通长钢筋伸入所述承台的钢筋管道内并通过灌浆固定连接。本发明的连接方式为机械连接和灌浆锚固连接，可为桥梁的桥墩施工带来更高的精度，适合大体积，大截面的桥墩施工。本发明的桥墩、主梁均可在工厂中预制，其连接方式为机械连接和灌浆锚固连接，可实现桥墩预制装配施工。

Description

一种墩柱预制桥梁

技术领域

本发明涉及装配式桥梁技术领域，特别涉及一种墩柱预制桥梁。

背景技术

近年来，装配式技术在桥梁工程中得到了广泛地应用，其施工技术关乎到桥梁的安全性、经济性、耐久性、可靠性。

桥梁的墩柱是桥梁结构的承重体系，墩柱的施工质量直接影响到桥梁结构的安全性能；现有的桥墩施工方法主要是现浇施工，其施工质量受现场的施工环境和养护环境的影响；现有存在的桥墩节段预制技术中，墩柱的现场拼接方法主要是湿接缝的连接方法，该方法施工出来的桥墩整体性不强，侧向抗剪能力较弱；另外，桥墩的整体性不足从而影响其抗震能力，因此，建筑施工行业亟待需要新的施工技术来解决此问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种墩柱预制桥梁，其可以实现墩柱预制装配化施工，其桥墩具有较强的整体性，并且具有较好的侧向抗剪能力，且便于施工。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现。

一种墩柱预制桥梁，包括墩柱、主梁和承台，墩柱固定连接于承台上方，主梁承载于墩柱上方，所述墩柱采用预制，所述墩柱的下端留出通长钢筋，所述承台设有钢筋管道，所述墩柱下端的通长钢筋伸入所述承台的钢筋管道内并通过灌浆固定连接。

与现有技术相比本发明的有益技术效果如下。

现有的桥墩技术施工中，主要是现场施工为主，其施工质量跟现场的施工环境息息相关；近年来节段预制施工技术比较普遍的有灌浆套筒技术，其技术主要为套筒灌浆连接，就是将预制构件断开的钢筋通过特制的钢套筒进行对接连接，钢筋与套筒内腔之间填充无收缩、高强度灌浆料，形成钢筋套筒灌浆连接。与现有的灌浆套筒技术相比，本发明的连接方式为机械连接和灌浆锚固连接，连接方式简单，便于施工，且容差能力强。本发明的优点在于桥墩、主梁均可分节段在工厂中预制，提高了施工质量，施工出来的桥梁整体性强，横向抗剪能力、抗震能力增强；本发明所述的连接方式较为简单可靠，便于施工，力学性能较好。

根据前述方案的一种优选方案为：所述主梁采用预制，主梁预制时预留有钢筋管道，所述墩柱的上端留出通长钢筋，所述墩柱上端的通长钢筋伸入所述主梁的钢筋管道内并通过灌浆固定连接。

另一种优选方案为：所述主梁采用现浇，所述墩柱的上端留出通长钢筋，所述墩柱上端的通长钢筋在所述主梁现浇时直接锚固于主梁内。

此外，本发明还适用于主梁与墩柱不直接固接的桥梁，所述主梁通过支座承载于墩柱上方，所述墩柱上端的通长钢筋在墩顶锚固。

根据前述方案的进一步方案为：所述墩柱包括预制墩柱上节段和预制墩柱下节段，所述预制墩柱下节段的上下两端留出通长钢筋，所述预制墩柱上节段设有用于穿设通长钢筋的管道，所述预制墩柱下节段下端的通长钢筋伸入所述承台的钢筋管道内并通过灌浆固定连接，所述预制墩柱下节段上端的通长钢筋与所述预制墩柱上节段的管道内穿设的通长钢筋焊接或通过机械连接套筒连接。本方案中，墩柱采用分段预制，有利于不同高度的墩柱的装配化施工。

其中，所述预制墩柱上节段为一段或竖向叠置的两段及以上，所述预制墩柱上节段与所述预制墩柱下节段之间和/或两相邻所述预制墩柱上节段之间的接缝通过剪力键连接。所述剪力键包括一一对应的剪力键凸块和剪力键凹槽，所述预制墩柱下节段的上端面设置剪力键凸块，所述预制墩柱上节段的下端面设置与该剪力键凸块配合的剪力键凹槽，当然剪力键凸块与剪力键凹槽的设置位置可上下互换，剪力键可有效提高分段预制墩柱装配后的整体性和抗剪性能。

进一步的，所述预制墩柱下节段设有预应力钢筋，所述预制墩柱上节段用于穿设预应力钢筋的预应力管道。所述预制墩柱上节段的预应力管道内穿设的预应力钢筋与所述预制墩柱下节段设置的预应力钢筋通过接长器连接。所述预制墩柱下节段在预制时直接将预应力钢筋埋设于内部，并在预制墩柱下节段的上端留出预应力钢筋的连接部位。需要说明的是，所述预制墩柱下节段在预制时不需预留任何管道，而所述预制墩柱上节段在预制时需预留出用于穿设通长钢筋的管道和用于穿设预应力钢筋的预应力管道，在主梁装配时，还需对主梁和预制墩柱上节段的所有竖向管道进行灌浆，包括预应力管道，实现钢筋与主梁/墩柱之间的连接。

进一步的，所述预制墩柱上节段和所述预制墩柱下节段均设有用于吊装的吊点。吊点便于起吊安装，其中在吊装预制墩柱上节段时，先在预制墩柱下节段上方悬停，以留出机械连接套筒焊接或拧连接空间。

其中，所述墩柱上端和/或下端的通长钢筋设有螺母或锚固钢板，螺母和锚固钢板可以仅设置于通长钢筋的任意一侧，也可以同时设于两侧。

附图说明

图1是本发明实施例1的结构示意图。

图2是本发明实施例2的结构示意图。

图3是本发明实施例2的预制墩柱上、下节段剪力键连接的示意图。

图4是本发明实施例2的预制墩柱下节段与承台连接的示意图。

图5是本发明实施例2的预制墩柱上节段的示意图。

图6是本发明实施例2的预制墩柱下节段的断面示意图。

图7是本发明实施例2的预制墩柱上节段的断面示意图。

图8是本发明实施例2的预制墩柱上、下节段预应力连接的示意图。

图9是本发明实施例3的结构示意图。

图10是本发明实施例4的结构示意图。

图中：1.墩柱；2.主梁；23.墩梁接缝；3.预制墩柱上节段；34.墩柱上下节段接缝；4.预制墩柱下节段；45.承台墩接缝；5.承台；6.通长钢筋；7.管道；8.锚固螺母；9锚固钢板；10.剪力键凹槽；11剪力键凸块；12.预应力钢筋；13.预应力管道；14.支座；15.螺母；16.机械连接套筒；17.接长器；18.套筒；21.主梁的钢筋管道；51.承台的钢筋管道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“表面”、“侧面”、“内”、“四周”等指示方位或位置关系，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组件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。

实施例1。

如图1所示，一种墩柱预制刚构桥，包括墩柱1、主梁2和承台5，墩柱1固定连接于承台5上方，主梁2承载于墩柱1上方，其中，墩柱1与主梁2之间为墩梁接缝23，墩柱1与承台之间为承台墩接缝45，墩梁接缝23和承台墩接缝45可通过湿接缝灌浆连接。

墩柱1和主梁2均采用预制，承台5采用现浇施工，墩柱1的上下两端在预制时均留出通长钢筋6，在其他优选的实施方式中，参见图9或图10所示，墩柱1下端还可以设置用于连接通长钢筋6的套筒18，需要强调的是，该套筒18可设也可不设，设时，即在墩柱1预制时其下端无需预留伸出的通长钢筋6，而是在安装现场利用该套筒18将通长钢筋6进行接长操作，进而有利于墩柱1的运输。承台5在施工时预留钢筋管道51，装配墩柱1时，墩柱1下端的通长钢筋6伸入承台5的钢筋管道51内，并通过灌浆固定连接，主梁2在预制时也预留有钢筋管道21，装配主梁2时，墩柱1上端的通长钢筋6伸入主梁2的钢筋管道21内，并通过灌浆固定连接。

本实施方式中，主梁1还设有锚固钢板9，墩柱1上端的部分通长钢筋6伸入主梁2的钢筋管道21内进行灌浆固定连接，而其余部分通长钢筋6则通过锚固螺母8与主梁1的锚固钢板9固定连接。当然，墩柱1的通长钢筋6上下两端还可以设置螺母15，以有利于该通长钢筋6的上下两端能分别与主梁2或承台5固定连接。

实施例2。

如图2和图3所示，一种墩柱预制刚构桥，包括墩柱1、主梁2和承台5。本实施例与实施例1的区别在于，其墩柱1采用分段预制，包括预制墩柱上节段3和预制墩柱下节段4，预制墩柱上节段3与预制墩柱下节段4之间为墩柱上下节段接缝34，该墩柱上下节段接缝34通过剪力键连接，剪力键包括一一对应的剪力键凸块11和剪力键凹槽10，本实施方式中，预制墩柱下节段4的上端面设置剪力键凸块11，预制墩柱上节段3的下端面设置与该剪力键凸块11配合的剪力键凹槽10，在其他实施方式中，剪力键凸块11与剪力键凹槽10的设置位置可上下互换，剪力键可有效提高分段预制墩柱装配后的整体性和抗剪性能。

需要说明的是，本发明所述的预制墩柱上节段3为一段或竖向叠置的两段及以上，本实施例是以一段预制墩柱上节段3为例进行说明，而在其他两段及以上的预制墩柱上节段3的实施例中，将若干预制墩柱上节段3竖向叠置于预制墩柱下节段4上方，其余部分与本实施例类同，故不再赘述。

参见图4和图5，所述预制墩柱下节段4的上下两端留出通长钢筋6，预制墩柱下节段4下端的通长钢筋6伸入承台5的钢筋管道内并通过灌浆固定连接。所述预制墩柱上节段3设有用于穿设通长钢筋6的管道7，预制墩柱下节段4上端的通长钢筋6与预制墩柱上节段3的管道7内穿设的通长钢筋6焊接或通过机械连接套筒16连接。

参见图6、图7和图8所示，所述预制墩柱下节段4设有预应力钢筋12，所述预制墩柱上节段3用于穿设预应力钢筋12的预应力管道13。预制墩柱上节段3的预应力管道13内穿设的预应力钢筋12与预制墩柱下节段4设置的预应力钢筋12通过接长器17连接。其中预制墩柱下节段4在预制时直接将预应力钢筋12埋设于内部，并在预制墩柱下节段4的上端留出预应力钢筋12的连接部位。需要说明的是，预制墩柱下节段4在预制时不需预留任何管道，而预制墩柱上节段3在预制时需预留出用于穿设通长钢筋12的管道7和用于穿设预应力钢筋12的预应力管道13，在装配主梁2时，还需对主梁2和预制墩柱上节段3的所有竖向管道7进行灌浆，包括预应力管道13，以实现钢筋与主梁2/墩柱1之间的连接。本实施方式中，预制墩柱上节段3的管道7和预应力管道13，还包括主梁2内的钢筋管道21以及承台5内的钢筋管道51，均可优选金属波纹管，有利于钢筋与管道灌浆固定，当然也可以选用其他材质和形状的管道，例如塑料管道等。

进一步的，所述预制墩柱上节段3和所述预制墩柱下节段4均设有用于吊装的吊点。吊点便于起吊安装，在吊装预制墩柱上节段3时，先在预制墩柱下节段4上方悬停，以留出机械连接套筒焊接或拧连接空间。

本实施例的具体施工步骤如下。

步骤一、现场浇筑承台5基础，预制墩柱上节段3、预制墩柱下节段4和主梁2均在工厂中预制完成，在其他实施例中，也可以采用现浇或连接区域局部现浇。

步骤二、将预制墩柱下节段4运抵现场，垂直起吊安装，将预制墩柱下节段4底部伸出的通长钢筋6插入承台5预留钢筋管道中，在预制墩柱下节段4的墩底安装反力架，调整横向位置和垂直度，对承台5的预留钢筋管道进行灌浆。

步骤三、对预制墩柱下节段4与承台5之间的承台墩接缝45进行灌浆。

步骤四、待承台墩接缝45强度达到80%之后，将预制墩柱上节段3运抵现场，吊装预制墩柱上节段3，吊装时，先在预制墩柱下节段4上方悬停以留出拧连接套筒空间，待通长钢筋6全部连接完成之后，墩柱上下节段接缝34处抹上胶，预制墩柱上节段3和预制墩柱下节段4完成对位。

步骤五、预制墩柱上节段3穿预应力钢筋12，预制墩柱上节段3穿设的预应力钢筋12与预制墩柱下节段4的预应力钢筋12采用接长器17连接。

步骤六、预制墩柱上节段3顶部临时张拉预应力钢筋12，并对预制墩柱上节段3的管道7进行灌浆，待压浆料强度达到80%之后卸载临时预应力，然后对预应力管道13进行灌浆。

步骤七、利用汽车吊吊主梁2，在支架上精确调整主梁2的位置，对墩梁接缝23及竖向管道进行灌浆，完成墩梁固结。

本实施例所述的墩柱预制刚构桥的墩柱采用分段式预制，主梁2、预制墩柱上节段3、预制墩柱下节段4和承台5之间的连接方式为机械连接和灌浆锚固连接，连接方式简单可靠，便于施工，容差能力强。

实施例3。

如图9所示，一种墩柱预制刚构桥，包括墩柱1、主梁2和承台5。本实施例与实施例1的区别在于，所述主梁2采用现浇，即主梁2在墩柱1装配完成后，直接在墩顶浇筑，墩柱1上端的通长钢筋6在主梁2现浇时直接锚固于主梁2内。本实施例其余部分与实施例1相同，当然本实施例的墩柱1也可以采用实施例2所述的分段预制方式，在此不再赘述。

实施例4。

如图10所示，一种墩柱预制桥梁，包括墩柱1、主梁2和承台5。本实施例与实施例1的区别在于，主梁2与墩柱1不直接固接，主梁2通过支座14承载于墩柱1上方，墩柱1上端的通长钢筋6在墩顶通过锚固螺母8与锚固钢板9锚固，墩柱1上端的通长钢筋6还可以通过螺母15或其他钢结构与墩柱1连接。本实施例其余部分与实施例1相同，当然本实施例的墩柱1也可以采用实施例2所述的分段预制方式，在此不再赘述。

本发明的优点在于桥墩、主梁均可分节段在工厂中预制，提高了施工质量，施工出来的桥梁整体性强，横向抗剪能力、抗震能力增强；本发明所述的连接方式较为简单可靠，便于施工，力学性能较好。

以上所述仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本发明专利申请范围内。

Claims (10)

1.一种墩柱预制桥梁，包括墩柱（1）、主梁（2）和承台（5），墩柱（1）固定连接于承台（5）上方，主梁（2）承载于墩柱（1）上方，其特征在于：所述墩柱（1）采用预制，所述墩柱（1）的下端留出通长钢筋（6），所述承台（5）设有钢筋管道（51），所述墩柱（1）下端的通长钢筋（6）伸入所述承台（5）的钢筋管道（51）内并通过灌浆固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种墩柱预制桥梁，其特征在于：所述主梁（2）采用预制，主梁（2）预制时预留有钢筋管道（21），所述墩柱（1）的上端留出通长钢筋（6），所述墩柱（1）上端的通长钢筋（6）伸入所述主梁（2）的钢筋管道（21）内并通过灌浆固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种墩柱预制桥梁，其特征在于：所述主梁（2）采用现浇，所述墩柱（1）的上端留出通长钢筋（6），所述墩柱（1）上端的通长钢筋（6）在所述主梁（2）现浇时直接锚固于主梁（1）内。

4.根据权利要求1所述的一种墩柱预制桥梁，其特征在于：所述主梁（1）通过支座（14）承载于墩柱（1）上方，所述墩柱（1）上端的通长钢筋（6）在墩顶锚固。

5.根据权利要求2-4任一所述的一种墩柱预制桥梁，其特征在于：所述墩柱（1）包括预制墩柱上节段（3）和预制墩柱下节段（4），所述预制墩柱下节段（4）的上下两端留出通长钢筋（6），所述预制墩柱上节段（3）设有用于穿设通长钢筋（6）的管道（7），所述预制墩柱下节段（4）下端的通长钢筋（6）伸入所述承台（5）的钢筋管道（51）内并通过灌浆固定连接，所述预制墩柱下节段（4）上端的通长钢筋（6）与所述预制墩柱上节段（3）的管道（7）内穿设的通长钢筋（6）焊接或通过机械连接套筒（16）连接。

6.根据权利要求5所述的一种墩柱预制桥梁，其特征在于：所述预制墩柱上节段（3）为一段或竖向叠置的两段及以上，所述预制墩柱上节段（3）与所述预制墩柱下节段（4）之间和/或两相邻所述预制墩柱上节段（3）之间的接缝通过剪力键连接。

7.根据权利要求5所述的一种墩柱预制桥梁，其特征在于：所述预制墩柱下节段（4）设有预应力钢筋（12），所述预制墩柱上节段（3）用于穿设预应力钢筋（12）的预应力管道（13）。

8.根据权利要求7所述的一种墩柱预制桥梁，其特征在于：所述预制墩柱上节段（3）的预应力管道（13）内穿设的预应力钢筋（12）与所述预制墩柱下节段（4）设置的预应力钢筋（12）通过接长器（17）连接。

9.根据权利要求5所述的一种墩柱预制桥梁，其特征在于：所述预制墩柱上节段（3）和所述预制墩柱下节段（4）均设有用于吊装的吊点（14）。

10.根据权利要求2-4任一所述的一种墩柱预制桥梁，其特征在于：所述墩柱（1）上端和/或下端的通长钢筋（6）设有螺母（15）或锚固钢板（9）。

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