CN114922054B - 一种连续刚构桥预应力钢混承台结构及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续刚构桥预应力钢混承台结构及其施工方法，属于桥梁施工技术领域。本发明将钢混结合段设置于承台处，可使桥梁承台以上部位均采用自重轻、造型多样的钢结构形式，提高桥梁后续施工效率，降低地基负荷，节省基础混凝土用量。钢混承台施工中超大承台钢结构通过合理的施工机械及措施，确保安装精度，钢混承台采用预应力施工技术，可以避免产生裂缝，增大承台整体的抗拉强度，提高了承台承载力。

Description

一种连续刚构桥预应力钢混承台结构及其施工方法

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，具体涉及一种连续刚构桥预应力钢混承台结构及其施工方法。

背景技术

随着桥梁工业化的发展，桥梁结构逐渐从传统的钢筋混凝土结构向钢结构转变。钢结构连续刚构桥下部基础、墩柱主要采用钢筋混凝土结构，与上部钢结构主体之间存在钢混结合段，钢混结合段通常设置在墩柱处、钢梁底部。钢混结合段通常包括，钢梁底部、钢梁底部与墩柱钢混结合段、钢筋混凝土墩柱三部分。这种钢结构连续刚构桥为确保钢混结合段的强度和刚度需加大墩柱体积，施工时增加了混凝土用量易产生裂缝，且墩柱笨重地基负荷较大，对结构较为不利；同时设置这种钢混结合段的桥梁现场湿作业较多，存在桥梁施工进度慢，工程造价高的问题。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，并提供一种连续刚构桥预应力钢混承台结构及其施工方法。

本发明所采用的具体技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种连续刚构桥预应力钢混承台结构，其包括承台钢结构、承台主体、张拉机构、型钢支撑架、封底混凝土和封锚混凝土；

所述承台主体为由承台钢筋骨架和密实填充的承台混凝土组成的钢混结构，且其通过分层浇筑形成下层承台和上层承台；所述承台主体的底部和顶部分别通过封底混凝土和封锚混凝土进行封闭；

所述承台钢结构设置于所述上层承台的顶部，包括主墩底部预埋段、钢承压板、预埋开孔板连接件和焊钉；

所述主墩底部预埋段固定于所述钢承压板顶部，所述预埋开孔板连接件固定于所述钢承压板底部；所述钢承压板平铺于所述上层承台的顶面上且内嵌于所述封锚混凝土中，钢承压板底部通过所述型钢支撑架支撑于所述下层承台上；所述预埋开孔板连接件预埋固定于所述上层承台内，且上层承台中承台钢筋骨架的部分钢筋穿过预埋开孔板连接件上预先开设的钢筋孔；

所述张拉机构为用于对所述承台钢结构和承台主体施加预应力的预应力锚具，包括套管、预应力钢束、锚具固定端和锚具张拉端；所述锚具固定端固定于所述下层承台底部的承台钢筋骨架上，所述锚具张拉端固定于所述钢承压板上，所述锚具固定端和所述锚具张拉端之间通过内置于套管中的预应力钢束连接，且预应力钢束通过张拉形成预应力。

作为优选，所述钢承压板表面均匀布设有若干焊钉，用于增强上方封锚混凝土的附着力。

作为优选，所述承台钢筋骨架内布置有用于在浇筑承台混凝土时进行内冷降温的冷却水管网。

作为优选，所述钢承压板的边缘位置通过若干个所述型钢支撑架进行均匀支撑；每个型钢支撑架包括预置埋件、型钢支撑件；其中预置埋件固定于所述型钢支撑件的底部，且预埋于所述下层承台中；且位于钢承压板的角点位置的型钢支撑架上还设有承压板定位件，所述承压板定位件安装于所述型钢支撑件的顶部，用于在承台钢结构吊装施工过程中对所述钢承压板的角点进行定位。

作为优选，所述钢承压板上在设置张拉机构的位置开设有钢束孔，所述张拉机构中的预应力钢束穿过所述钢束孔联结锚具固定端和锚具张拉端。

作为优选，所述钢承压板上开设有用于对下方进行混凝土浇筑的浇筑孔、用于对顶部无法浇筑密实部分进行注浆压密的压浆孔和在浇筑时进行排气的排气孔。

作为优选，所述预应力锚具采用P型锚具。

作为优选，所述型钢支撑件采用工字钢。

作为优选，所述承压板定位件采用两条L型槽钢，两条L型槽钢构成定位钢承压板一个拐角的定位件。

第二方面，本发明提供了一种如上述第一方面任一方案所述连续刚构桥预应力钢混承台结构的施工方法，其步骤如下：

S1、在承台底部桩基础上安装垫层模板，然后浇筑封底混凝土并养护；

S2、在封底混凝土的基础上对所述下层承台进行骨架钢筋的绑扎，形成下层承台的承台钢筋骨架，同时在承台钢筋骨架内按照设计位置布置张拉机构和冷却水管网；其中，每个张拉机构的预应力钢束底部与锚具固定端连接固定并穿入套管中，锚具固定端固定在绑扎完毕的承台钢筋骨架底部，套管固定在承台钢筋骨架上且顶部延伸至所述下层承台的顶部标高上方；冷却水管网均匀分布在整个承台钢筋骨架中，其进出水口位于整个钢混承台结构的顶面标高以上；再按照承台钢结构下方型钢支撑架的设计位点，将每个型钢支撑架底部的所述预置埋件安装在下层承台的承台钢筋骨架顶部；再在下层承台的承台钢筋骨架侧部安装承台模板，分层浇筑下层承台的混凝土，并在混凝土浇筑过程中在冷却水管网内通入冷却水降低混凝土温度，混凝土浇筑完毕后通过养护，形成密实填充的承台混凝土；

S3、在每个预置埋件上垂直固定顶部标高与所述上层承台的顶部标高一致的型钢支撑件，并在型钢支撑件的顶部固定承压板定位件；然后依次将各承台钢结构吊装至对应的位置后下放，并在所述承压板定位件的辅助下使钢承压板搁置于各型钢支撑件顶部并对搭接位置进行联结固定；

S4、在所述下层承台基础上，对所述上层承台进行骨架钢筋的绑扎，形成上层承台的承台钢筋骨架，且绑扎过程中碰到预埋开孔板连接件的位置需将骨架钢筋穿过预埋开孔板连接件上预先开设的钢筋孔；同时，将从下层承台中伸出的各条预应力钢束和套管顶部继续向上延伸，最终穿过钢承压板上开设的钢束孔后，端部通过锚具张拉端固定在钢承压板顶面上；再在上层承台的承台钢筋骨架侧部安装承台模板，分层浇筑上层承台的混凝土且钢承压板下方的混凝土通过钢承压板上预留的浇筑孔进行浇筑，顶部无法浇筑密实的部分通过压浆孔进行注浆压密，内部气体通过排气孔排出；在混凝土浇筑过程中，需在冷却水管网内通入冷却水以降低混凝土温度，混凝土浇筑完毕后立即对冷却水管网进行水泥浆灌注封孔并切割高于所述钢承压板的部分管段，对上层承台中的混凝土进行养护，形成密实填充的承台混凝土；

S5、针对每一个张拉机构，分别通过锚具张拉端张拉预应力钢束，张拉完成后通过锚具张拉端中的孔道灌浆孔对套管内进行真空压浆，使套管内填满注浆浆液；

S6、在所述上层承台基础上，安装封锚模板并铺设钢筋网片，然后浇筑并养护形成封锚混凝土。

本发明相对于现有技术而言，具有以下有益效果：

本发明的连续刚构桥预应力钢混承台及其施工方法，将钢混结合段设置于承台处，可使桥梁承台以上部位均采用自重轻、造型多样的钢结构形式，提高桥梁后续施工效率，降低地基负荷，节省基础混凝土用量。钢混承台施工中超大钢结构构件通过合理的施工机械及措施，确保安装精度，钢混承台采用预应力施工技术，可以避免产生裂缝，增大承台整体的抗拉强度，提高了承台承载力。

附图说明

图1为钢混承台结构图。

图2为型钢支撑架横立面示意图。

图3为型钢支撑架底面示意图。

图4为冷却水管网横立面示意图。

图5为冷却水管网底面示意图。

图6为承台钢结构立面示意图。

图7为承台钢结构平面示意图。

图8为张拉机构结构示意图。

图9为型钢支撑架示意图。

图10为钢混承台施工过程封底混凝土浇筑完成示意图。

图11为钢混承台施工过程下层承台施工完成示意图。

图12为钢混承台施工过程承台钢结构的吊装过程示意图。

图13为钢混承台施工过程承台钢结构安装完成示意图。

图14为钢混承台施工过程上层承台施工完成示意图。

图15为钢混承台施工过程封锚混凝土浇筑完成示意图。

图16为钢混承台施工流程图。

图中附图标记为：承台钢结构1、承台钢筋骨架2、张拉机构3、冷却水管网4、型钢支撑架5、密实填充的承台混凝土6、封底混凝土7、封锚混凝土8；主墩底部预埋段101、钢承压板102、预埋开孔板连接件103、钢束孔104、浇筑孔105、压浆孔106、排气孔107、钢筋孔108、焊钉109；套管301、预应力钢束302、锚具固定端303、锚具张拉端304；预置埋件501、型钢支撑件502、承压板定位件503。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。本发明各个实施例中的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，可以是直接连接到另一个元件或者是间接连接即存在中间元件。相反，当元件为称作“直接”与另一元件连接时，不存在中间元件。

如图1所示，在本发明的一个较佳实施例中，提供了一种连续刚构桥预应力钢混承台结构，其包括承台钢结构1、承台钢筋骨架2、张拉机构3、冷却水管网4、型钢支撑架5、密实填充的承台混凝土6、封底混凝土7和封锚混凝土8几部分结构。其中，承台钢筋骨架2和和密实填充的承台混凝土6共同组成了的承台主体。且该承台主体整体式通过分层浇筑形成的，可以分为下层承台和上层承台两部分。整个承台主体的底部和顶部分别通过封底混凝土7和封锚混凝土8进行封闭。

下面分别对连续刚构桥预应力钢混承台结构的不同组成部分的具体结构以及配合关系进行详细描述。

如图2所示，承台钢结构1通过型钢支撑架5安装在承台主体中，承台钢结构1设置于上层承台的顶部，承台主体的作用是连接外部的桥梁主墩。如图3所示，承台钢结构1底部的型钢支撑架5一般由多个，均匀分布在承台钢结构1的边缘位置。

如图4所示，承台钢筋骨架2内布置有用于在浇筑承台混凝土6时进行内冷降温的冷却水管网4。冷却水管网4主要在承台的混凝土浇筑阶段启用，目的是快速排出大体积混凝土浇筑过程中产生的水化热，避免产生过大的温度应力，防止混凝土开裂。因此，冷却水管网4的进出水口均需要设置在整个承台的顶部标高以上，而竖向方向上冷却水管网4应该覆盖上层承台和下层承台的不同高度。如图5所示，在水平方向上，冷却水管网4也应当尽可能覆盖整个承台的浇筑平面。优选的，冷却水管网4可以采用黑铁管，冷却水管管径为25mm～30mm，冷却水管网4可以螺旋水平布置于承台钢筋骨架2内。

如图6所示，承台钢结构1包括主墩底部预埋段101、钢承压板102、预埋开孔板连接件103、钢束孔104、浇筑孔105、压浆孔106、排气孔107、钢筋孔108、焊钉109。其中，主墩底部预埋段101焊接固定于钢承压板102顶部，主墩底部预埋段101可采用钢结构件。每一块钢承压板102上可设置焊接多个主墩底部预埋段101，但主墩底部预埋段101的具体数量和布置位置需要根据桥梁主墩的安装位点而定，根据设计文件进行确定即可。该承台钢结构1中的预埋开孔板连接件103固定于钢承压板102底部，在本实施例中预埋开孔板连接件103与钢承压板102下部可通过焊接连接。而预埋开孔板连接件103是埋设在上层承台中的，承台内部在浇筑混凝土之前需要绑扎钢筋骨架，因此为了避免预埋开孔板连接件103与钢筋骨架产生干涉，预埋开孔板连接件103上需要预先开设均布于整个板面上的钢筋孔108阵列。在最终施工完毕的状态下，预埋开孔板连接件103预埋固定于上层承台内，且上层承台中承台钢筋骨架2的部分钢筋穿过预埋开孔板连接件103上预先开设的钢筋孔108。另外，在最终施工完毕的状态下，钢承压板102平铺于上层承台的顶面上且内嵌于封锚混凝土8中，钢承压板102底部通过型钢支撑架5支撑于下层承台上。但需要注意的是，型钢支撑架5对于钢承压板102的支撑作用主要体现在施工阶段，即在上层承台绑扎钢筋骨架和浇筑混凝土期间，预先通过型钢支撑架5将钢承压板102支撑起一定的高度，以便于施工。

如图7所示，为本发明一个示例性的实现方式中设置的主墩底部预埋段101布置形式，单块钢承压板102上布置有两排共8个主墩底部预埋段101。同时，为了便于后续的张拉机构3安装，以及钢承压板102底部的混凝土浇筑，钢承压板102上还预先开有钢束孔104、浇筑孔105、压浆孔106、排气孔107，其中钢束孔104开设于每个张拉机构3的安装位置处。浇筑孔105、压浆孔106和排气孔107均匀开设于整个钢承压板102平面的不同位置处。压浆孔106用于对顶部无法浇筑密实部分进行注浆压密，排气孔107用于在浇筑混凝土过程中进行排气。

另外，由于钢承压板102与上部的封锚混凝土8属于两种不同的材质，仅仅依靠混凝土的粘接力无法保证两者之间的粘结强度。因此，需要在浇筑封锚混凝土8之前，预先在钢承压板102表面均匀布设有一系列焊钉109。，焊钉109与钢承压板102上表面焊接连接。在浇筑封锚混凝土8后，焊钉109会嵌入封锚混凝土8内部，从而增强钢承压板102与上方的封锚混凝土8之间的附着力。

本发明中的张拉机构3，主要是为了对承台钢结构1和承台主体施加预应力，因此其可以采用预应力锚具。在本实施例中，预应力锚具可采用P型锚具。如图8所示，张拉机构3包括套管301、预应力钢束302、锚具固定端303和锚具张拉端304。其中，锚具固定端303固定于下层承台底部的承台钢筋骨架2上，而锚具张拉端304固定于钢承压板102上，锚具固定端303和锚具张拉端304之间通过预应力钢束302连接。预应力钢束302由钢绞线通过编束并捆扎好之后形成，其外部需事先套有套管301，预应力钢束302后续通过张拉形成预应力，而张拉完毕后套管301内部则需要进行注浆。本发明中的套管301一般可采用波纹管实现。因此，为了便于预应力钢束302穿过钢承压板102，钢承压板102上在设置张拉机构3的位置开设有钢束孔104，张拉机构3中的预应力钢束302穿过钢束孔104，从而联结锚具固定端303和锚具张拉端304。

另外，如图3所示，钢承压板102的边缘位置通过多个型钢支撑架5进行均匀支撑。如图9所示，每个型钢支撑架5包括预置埋件501、型钢支撑件502；其中预置埋件501固定于型钢支撑件502的底部，且预置埋件501预埋于下层承台中，型钢支撑件502后续安装在预置埋件501上。钢承压板102搁置在型钢支撑件502的顶部进行支撑。需注意的是，位于矩形钢承压板102的四个角点位置的型钢支撑架5与其他位置的型钢支撑架5略有不同。位于钢承压板102的角点位置的型钢支撑架5上还设有承压板定位件503，承压板定位件503安装于型钢支撑件502的顶部，用于在承台钢结构1吊装施工过程中对所述钢承压板102的角点进行定位。型钢支撑架5竖直安装于承台钢筋骨架2内部，在承台钢结构1吊装完毕后，型钢支撑件502或承压板定位件503可以与钢承压板102焊接固定。

在该型钢支撑架5中，型钢支撑件502、承压板定位件503的具体形式不限，可根据实际需要进行调整。在本实施例中，型钢支撑件502采用工字钢，承压板定位件503采用两条L型槽钢，一条L型槽钢安装在工字钢的腹板上，另一条L型槽钢安装在工字钢的翼缘板上。两条L型槽钢的阴角侧均朝上，由此两条L型槽钢构成定位钢承压板102一个拐角的槽状定位件，钢承压板102的拐角位置可以刚好卡入两条L型槽钢构成的安装槽中，防止在吊装过程中偏离设定位置。当然，上述型钢支撑架5和承压板定位件503除了工字钢和槽钢之外，也可以采用其他的型钢钢材。

本发明的上述连续刚构桥预应力钢混承台，通过将钢混结合段设置于承台处，可使桥梁承台以上部位均采用自重轻、造型多样的钢结构形式，提高桥梁后续施工效率，降低地基负荷，节省基础混凝土用量。

下面进一步针对上述图1所示的连续刚构桥预应力钢混承台结构，提供一种该连续刚构桥预应力钢混承台结构的施工方法，如图16所示，其步骤如下：

S1、对封底混凝土层进行施工：

在承台底部桩基础上安装垫层模板，然后浇筑封底混凝土7并养护，如图10所示。

需说明的是，承台底部桩基础需要根据实际的桩基础设计而定，对此不作展开说明。

S2、按照下列方法进行下层承台施工，施工至承台钢结构底下一定高度处：

1)在封底混凝土7的基础上对下层承台进行骨架钢筋的绑扎，形成下层承台的承台钢筋骨架2。

需要说明的是，下层承台的承台钢筋骨架2的绑扎高度需要根据下层承台的设计标高而定，以具体设计文件为准。在本实施例中，下层承台的承台钢筋骨架2绑扎至承台钢结构底标高450mm以下位置。

2)在绑扎承台钢筋骨架2的同时，在承台钢筋骨架2内按照设计位置布置张拉机构3和冷却水管网4。其中，每个张拉机构3的预应力钢束302底部与锚具固定端303连接固定并穿入套管301中，锚具固定端303固定在绑扎完毕的承台钢筋骨架2底部，套管301固定在承台钢筋骨架2上且顶部延伸至所述下层承台的顶部标高上方；冷却水管网4均匀分布在整个承台钢筋骨架2中，其进出水口位于整个钢混承台结构的顶面标高以上。

需要说明的是，张拉机构3的安装位置需要根据实际的设计文件来确定，一般而言可均布在承台钢结构1的不同位置。张拉机构3中需要先安装套管301、预应力钢束302和锚具固定端303，锚具张拉端304后续待承台钢结构1吊装后再安装。在实际安装时，可以先将多支钢绞线与P型锚具的锚具固定端303连接，钢绞线编束并捆扎好后形成预应力钢束302穿入波纹管301，将锚具固定端303焊接固定于承台底部的钢筋上，然后按间距0.5m设一个固定支撑点将套管301逐段固定在承台钢筋骨架2上。

3)再按照承台钢结构1下方型钢支撑架5的设计位点，将每个型钢支撑架5底部的所述预置埋件501安装在下层承台的承台钢筋骨架2顶部。

需要说明的是，预置埋件501形式不限。在本实施例中，预置埋件501包含一个端板和若干焊接在端板底部的弯头钢筋，端板与下层承台的顶面标高平齐，弯头钢筋伸入承台钢筋骨架2内部。

4)再在下层承台的承台钢筋骨架2侧部安装承台模板；

5)对承台模板内的区域分层浇筑下层承台的混凝土，并在混凝土浇筑过程中在冷却水管网4内通入冷却水降低混凝土温度。

需要说明的是，冷却水管网4中的冷却水通入时机以及具体的冷却时长需要根据实际的施工组织顺序进行调整，以优化最终混凝土的性能而定。

6)混凝土浇筑完毕后养护至指定的强度，拆模后养护成型，得到密实填充的承台混凝土6，如图11所示。

S3、承台钢结构吊装施工：

1)在每个预置埋件501上垂直固定顶部标高与所述上层承台的顶部标高一致的型钢支撑件502，并在型钢支撑件502的顶部固定承压板定位件503；

2)然后依次将各承台钢结构1吊装至对应的位置后下放，如图12所示，并在承压板定位件503的辅助下使钢承压板102搁置于各型钢支撑件502顶部并对搭接位置进行联结固定，如图13所示。

需要注意的是，型钢支撑件502与预置埋件501之间可以通过焊接进行固定。另外，承台钢结构1的吊装可采用施工现场的起吊设备来实现，例如本实施例中可采用两台龙门吊吊装承台钢结构1，承台钢结构1在高空平移至目标位置后下落，然后通过使钢承压板102的拐角位置刚好卡入各承压板定位件503的定位凹槽处，撤去龙门吊，完成承台钢结构1的吊装作业。承压板定位件503以及型钢支撑件502可与钢承压板102焊接固定。

S4、：按照下列方法进行上层承台施工，施工至承台钢结构承压板底标高位置

1)在所述下层承台基础上，对所述上层承台进行骨架钢筋的绑扎，形成上层承台的承台钢筋骨架2，且绑扎过程中碰到预埋开孔板连接件103的位置需将骨架钢筋穿过预埋开孔板连接件103上预先开设的钢筋孔108。

2)在绑扎承台钢筋骨架2的同时，将从下层承台中伸出的各条预应力钢束302和套管301顶部继续向上延伸，最终穿过钢承压板102上开设的钢束孔104后，端部通过锚具张拉端304固定在钢承压板102顶面上。

需要说明的是，上层承台中的预应力钢束302和套管301与下层承台中的预应力钢束302和套管301需要连续连接。预应力钢束302可以是整条连续的，也可以通过连接器进行多段连接。套管301可通过连接件逐段向上拼接。

3)再在上层承台的承台钢筋骨架2侧部安装承台模板。

4)在承台模板围合的区域内，分层浇筑上层承台的混凝土。其中，钢承压板102下方的混凝土需要通过钢承压板102上预留的浇筑孔105进行浇筑，顶部无法浇筑密实的部分通过压浆孔106进行注浆压密，内部气体通过排气孔107排出。同样的，在上层混凝土浇筑过程中，需在冷却水管网4内通入冷却水以降低混凝土温度，混凝土浇筑完毕后立即对冷却水管网4进行水泥浆灌注封孔并切割高于所述钢承压板102的部分管段。

需要说明的是，冷却水管网4进行封孔可在通水结束后立即灌C30水泥浆来实现。封孔完毕后即可切割钢承压板标高以上的部分冷却水管网，避免其对封锚混凝土的施工产生影响。

5)对上层承台中浇筑的混凝土养护至指定的强度，拆模后养护成型，得到密实填充的承台混凝土6，如图14所示。

S5、预应力张拉及压浆：

针对每一个张拉机构3，分别通过锚具张拉端304张拉预应力钢束302，张拉完成后通过锚具张拉端304中的孔道灌浆孔对套管301内进行真空压浆，使套管301内填满注浆浆液。

需要说明的是，预应力锚具的张拉和注浆工序属于现有技术，对此不再展开描述，可参照现有的施工组织顺序实现。

S6、封锚混凝土施工

在所述上层承台基础上，安装封锚模板并铺设钢筋网片，然后浇筑并养护形成封锚混凝土8，如图15所示。

综上，本发明所采用的连续钢构桥承台内置钢结构、承台钢筋骨架、密实填充的承台混凝土，在承台形成钢混结合段，承台施工完成后，后续施工的结构均采用钢结构形式，装配率高，施工效率高。而且本发明钢混承台设置张拉机构，张拉机构中锚具固定端固定于承台底部，连接预应力钢束穿过承台钢结构钢束孔后通过锚具张拉端固定于钢承压板，预应力张拉后可提高钢混承台抗拉能力。另外，本发明承台钢结构的钢承压板通过钢束孔设置预应力钢束、板面设置焊钉，预埋开孔板连接件通过钢筋孔与钢筋骨架连接，混凝土将承台钢结构、预应力钢束、焊钉、钢筋骨架浇筑成整体，提高钢混承台内部连接可靠度。本发明承台钢结构吊装通过型钢支撑架快速定位并支撑，提高安装精度和吊装速率。

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，然其并非用以限制本发明。有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型。因此凡采取等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种连续刚构桥预应力钢混承台结构，其特征在于，包括承台钢结构（1）、承台主体、张拉机构（3）、型钢支撑架（5）、封底混凝土（7）和封锚混凝土（8）；

所述承台主体为由承台钢筋骨架（2）和密实填充的承台混凝土（6）组成的钢混结构，且其通过分层浇筑形成下层承台和上层承台；所述承台主体的底部和顶部分别通过封底混凝土（7）和封锚混凝土（8）进行封闭；

所述承台钢结构（1）设置于所述上层承台的顶部，包括主墩底部预埋段（101）、钢承压板（102）、预埋开孔板连接件（103）和焊钉（109）；所述主墩底部预埋段（101）固定于所述钢承压板（102）顶部，所述预埋开孔板连接件（103）固定于所述钢承压板（102）底部；所述钢承压板（102）平铺于所述上层承台的顶面上且内嵌于所述封锚混凝土（8）中，钢承压板（102）底部通过所述型钢支撑架（5）支撑于所述下层承台上；所述预埋开孔板连接件（103）预埋固定于所述上层承台内，且上层承台中承台钢筋骨架（2）的部分钢筋穿过预埋开孔板连接件（103）上预先开设的钢筋孔（108）；

所述张拉机构（3）为用于对所述承台钢结构（1）和承台主体施加预应力的预应力锚具，包括套管（301）、预应力钢束（302）、锚具固定端（303）和锚具张拉端（304）；所述锚具固定端（303）固定于所述下层承台底部的承台钢筋骨架（2）上，所述锚具张拉端（304）固定于所述钢承压板（102）上，所述锚具固定端（303）和所述锚具张拉端（304）之间通过内置于套管（301）中的预应力钢束（302）连接，且预应力钢束（302）通过张拉形成预应力；

所述钢承压板（102）的边缘位置通过若干个所述型钢支撑架（5）进行均匀支撑；每个型钢支撑架（5）包括预置埋件（501）、型钢支撑件（502）；其中预置埋件（501）固定于所述型钢支撑件（502）的底部，且预埋于所述下层承台中；且位于钢承压板（102）的角点位置的型钢支撑架（5）上还设有承压板定位件（503），所述承压板定位件（503）安装于所述型钢支撑件（502）的顶部，用于在承台钢结构（1）吊装施工过程中对所述钢承压板（102）的角点进行定位。

2.如权利要求1所述的连续刚构桥预应力钢混承台结构，其特征在于，所述钢承压板（102）表面均匀布设有若干焊钉（109），用于增强上方封锚混凝土（8）的附着力。

3.如权利要求1所述的连续刚构桥预应力钢混承台结构，其特征在于，所述承台钢筋骨架（2）内布置有用于在浇筑承台混凝土（6）时进行内冷降温的冷却水管网（4）。

4.如权利要求1所述的连续刚构桥预应力钢混承台结构，其特征在于，所述钢承压板（102）上在设置张拉机构（3）的位置开设有钢束孔（104），所述张拉机构（3）中的预应力钢束（302）穿过所述钢束孔（104）联结锚具固定端（303）和锚具张拉端（304）。

5.如权利要求1所述的连续刚构桥预应力钢混承台结构，其特征在于，所述钢承压板（102）上开设有用于对下方进行混凝土浇筑的浇筑孔（105）、用于对顶部无法浇筑密实部分进行注浆压密的压浆孔（106）和在浇筑时进行排气的排气孔（107）。

6.如权利要求1所述的连续刚构桥预应力钢混承台结构，其特征在于，所述预应力锚具采用P型锚具。

7.如权利要求1所述的连续刚构桥预应力钢混承台结构，其特征在于，所述型钢支撑件（502）采用工字钢。

8.如权利要求1所述的连续刚构桥预应力钢混承台结构，其特征在于，所述承压板定位件（503）采用两条L型槽钢，两条L型槽钢构成定位钢承压板（102）一个拐角的定位件。

9.一种如权利要求1~8任一所述连续刚构桥预应力钢混承台结构的施工方法，其特征在于，步骤如下：

S1、在承台底部桩基础上安装垫层模板，然后浇筑封底混凝土（7）并养护；

S2、在封底混凝土（7）的基础上对所述下层承台进行骨架钢筋的绑扎，形成下层承台的承台钢筋骨架（2），同时在承台钢筋骨架（2）内按照设计位置布置张拉机构（3）和冷却水管网（4）；其中，每个张拉机构（3）的预应力钢束（302）底部与锚具固定端（303）连接固定并穿入套管（301）中，锚具固定端（303）固定在绑扎完毕的承台钢筋骨架（2）底部，套管（301）固定在承台钢筋骨架（2）上且顶部延伸至所述下层承台的顶部标高上方；冷却水管网（4）均匀分布在整个承台钢筋骨架（2）中，其进出水口位于整个钢混承台结构的顶面标高以上；再按照承台钢结构（1）下方型钢支撑架（5）的设计位点，将每个型钢支撑架（5）底部的所述预置埋件（501）安装在下层承台的承台钢筋骨架（2）顶部；再在下层承台的承台钢筋骨架（2）侧部安装承台模板，分层浇筑下层承台的混凝土，并在混凝土浇筑过程中在冷却水管网（4）内通入冷却水降低混凝土温度，混凝土浇筑完毕后通过养护，形成密实填充的承台混凝土（6）；

S3、在每个预置埋件（501）上垂直固定顶部标高与所述上层承台的顶部标高一致的型钢支撑件（502），并在型钢支撑件（502）的顶部固定承压板定位件（503）；然后依次将各承台钢结构（1）吊装至对应的位置后下放，并在所述承压板定位件（503）的辅助下使钢承压板（102）搁置于各型钢支撑件（502）顶部并对搭接位置进行联结固定；

S4、在所述下层承台基础上，对所述上层承台进行骨架钢筋的绑扎，形成上层承台的承台钢筋骨架（2），且绑扎过程中碰到预埋开孔板连接件（103）的位置需将骨架钢筋穿过预埋开孔板连接件（103）上预先开设的钢筋孔（108）；同时，将从下层承台中伸出的各条预应力钢束（302）和套管（301）顶部继续向上延伸，最终穿过钢承压板（102）上开设的钢束孔（104）后，端部通过锚具张拉端（304）固定在钢承压板（102）顶面上；再在上层承台的承台钢筋骨架（2）侧部安装承台模板，分层浇筑上层承台的混凝土且钢承压板（102）下方的混凝土通过钢承压板（102）上预留的浇筑孔（105）进行浇筑，顶部无法浇筑密实的部分通过压浆孔（106）进行注浆压密，内部气体通过排气孔（107）排出；在混凝土浇筑过程中，需在冷却水管网（4）内通入冷却水以降低混凝土温度，混凝土浇筑完毕后立即对冷却水管网（4）进行水泥浆灌注封孔并切割高于所述钢承压板（102）的部分管段，对上层承台中的混凝土进行养护，形成密实填充的承台混凝土（6）；

S5、针对每一个张拉机构（3），分别通过锚具张拉端（304）张拉预应力钢束（302），张拉完成后通过锚具张拉端（304）中的孔道灌浆孔对套管（301）内进行真空压浆，使套管（301）内填满注浆浆液；

S6、在所述上层承台基础上，安装封锚模板并铺设钢筋网片，然后浇筑并养护形成封锚混凝土（8）。

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