CN115748435A - 一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，包括墩柱和承台，所述承台上设置有用以容纳所述墩柱的承插槽，承插槽的内壁预置有第一钢套管，所述第一钢套管的内壁设置有排列整齐的第一抗剪键，所述墩柱插入承插槽内的一端预置有第二钢套管，所述第二钢套管的外壁设置有排列整齐的第二抗剪键，所述第一抗剪键与所述第二抗剪键错位设置，所述第一钢套管与所述第二钢套管之间的间隙为灌浆部，所述灌浆部用以二次灌浆；所属连接结构在保证结构整体性的前提下能有效降低安装定位精度要求，提高灌浆部位的抗剪性能，且灌浆部位的力学性可靠，无凿毛噪声，节约了混凝土的用量，加快工作效率。

Description

一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体为一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构。

背景技术

我国的桥梁大多采用传统的现浇混凝土进行施工，存在着影响城市既有交通、保通压力大、所需现场劳动力较多、建造效率低、周期长、施工现场持续性的产生噪音、粉尘污染等问题。另一种装配式桥梁，是将桥梁的各构件或各节段在工厂或预制场集中预制、养护后运输至现场，进行拼装形成，能克服现浇施工引起的一些问题，具有机械化程度高、生产效率高、节约资源、噪音污染小、缩短工期等优势。装配式桥梁构件间的连接部位是装配式桥梁结构的薄弱部位，对结构的整体安全性起着决定性作用，连接部位的构造需要同时满足以下要求：

(1)连接部位稳定、可靠；

(2)连接部位构造简单；

(3)操作简便，安装定位精度要求不能太高。

对于墩柱与承台连接，常采用灌浆金属波纹管连接、灌浆套筒连接和承插式连接等方式。其中承插式连接将墩柱插入承台内的承插孔内，再浇筑混凝土，将其连接为一个整体，具有施工效率高、易于安装就位等优点，越来越多地应用于工程项目中。承插式连接方式中，承台承插孔壁和墩柱表面的抗剪键槽常以螺旋波纹钢管、墩柱钢模为模板，浇筑混凝土而成，抗剪键尺寸较大，质量难以保证，运输过程中易磕碰造成剪力键损坏。

发明内容

本发明提供一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，至少可以解决现有技术中存在的部分问题。

为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，其特征在于，包括墩柱和承台，所述承台上设置有用以容纳所述墩柱的承插槽，承插槽的内壁预置有第一钢套管，所述第一钢套管的内壁设置有排列整齐的第一抗剪键，所述墩柱插入承插槽内的一端预置有第二钢套管，所述第二钢套管的外壁设置有排列整齐的第二抗剪键，所述第一抗剪键与所述第二抗剪键错位设置，所述第一钢套管与所述第二钢套管之间的间隙为灌浆部，所述灌浆部用以二次灌浆。

作为本发明所述的一种钢混组合桥墩墩底结构的优选方案，其中：所述第一钢套管的内径大于所述第二钢套管的外径。

作为本发明所述的一种钢混组合桥墩墩底结构的优选方案，其中：所述第一钢套管与所述第二钢套管的长度小于承插槽的深度。

作为本发明所述的一种钢混组合桥墩墩底结构的优选方案，其中：所述第一抗剪键和所述第二抗剪键分别与所述第一钢套管及所述第二钢套管焊接。

作为本发明所述的一种钢混组合桥墩墩底结构的优选方案，其中：所述第一抗剪键与所述第二抗剪键位于灌浆部内，均为金属材质。

作为本发明所述的一种钢混组合桥墩墩底结构的优选方案，其中：所述第一抗剪键与所述第二抗剪键为焊钉或型钢。

作为本发明所述的一种钢混组合桥墩墩底结构的优选方案，其中：墩柱的端部设置保护套，所述保护套包括限位部和设置在墩柱底部的抵接部。

作为本发明所述的一种钢混组合桥墩墩底结构的优选方案，其中：所述限位部设置在所述第二钢套管上的第二抗剪键之间的空隙中，所述限位部与所述墩柱侧壁的所述第二钢套管抵接，具有用以容纳所述第二抗剪键的承插孔。

作为本发明所述的一种钢混组合桥墩墩底结构的优选方案，其中：所述保护套分为两个对称的对接件，单个对接件能够套设在墩柱的底部，使得两个对称的对接件能拼接成一个保护套。

为解决上述技术问题，根据本发明的另一个方面，本发明提供了如下技术方案：

一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构的施工方法，包括如下步骤：

步骤一：承台施工，所述承台上设置有用以容纳所述墩柱的承插槽，承插槽的内壁预置有第一钢套管，所述第一钢套管的内壁设置有排列整齐的第一抗剪键；

步骤二：预制墩柱，墩柱的一端预置有第二钢套管，所述第二钢套管的外壁设置有排列整齐的第二抗剪键；

步骤三：吊装墩柱，墩柱插入承台的承插槽内，第一钢套管与所述第二钢套管之间具有间隙，形成灌浆部，且使第一抗剪键与所述第二抗剪键相对错位设置；

步骤四：向灌浆部二次灌浆将墩柱与承台连接为整体，养护，完成施工。

本发明与现有技术相比的优点在于：

(1)墩柱与承台的连接处分别预设钢套管，位于墩柱上的钢套管上的抗剪键与位于承台承插槽内的钢套管上的抗剪键错位设置，中间空隙部位即为灌浆部，可进行二次灌浆，在保证结构整体性的前提下能有效降低安装定位精度要求，方便施工，节省了常规现场凿毛处理工作，降低了现场劳动力需求，无凿毛噪声，不对周围居民住宅、学校区域、工作区域产生影响，优化施工工序、加快工作效率；

(2)钢套管和抗剪键的存在，可极大的提高灌浆部位的抗剪性能，在抗剪性能满足实际要求时，可以降低墩身插入深度的要求，从而降低承台总体高度，节约混凝土用量；

(3)由于灌浆部位的抗剪切性能较高，因此可将其用于承担部分墩身传递荷载，从而降低预留孔洞下方承台底板厚度需求，同样可以降低承台的总体高度，节约混凝土的用量；

(4)极端情况下，灌浆部位可用于承担墩身传递的全部荷载，预留孔洞下方的承台底板可按构造要求设置，不需再进行冲切验算；

(5)由于钢套管和抗剪键对高性能灌浆料的强约束作用，灌浆部位的力学性能更加可靠；

(6)墩柱的端部设置保护套，用以保护墩柱的端部的钢套管上的抗剪键在运输不受损伤、不被碰撞；保护套还设置有抵接部，用以稳定的放置在承台上，使之不能随意移动。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构的结构示意图；

图2为本发明保护套的结构示意图；

图3为本发明保护套与墩柱结合示意图。

附图标号说明：

1、墩柱；2、承台；31、第一钢套管；32、第二钢套管；41、第一抗剪键；42、第二抗剪键；5、保护套；51、限位部；52、抵接部；6、灌浆部。

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

实施例1

如图1所示，本发明在具体实施时提供了一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，包括墩柱1和承台2，所述承台2上设置有用以容纳所述墩柱1的承插槽，承插槽的内壁预置有第一钢套管31，所述第一钢套管31的内壁设置有排列整齐的第一抗剪键41，所述墩柱1插入承插槽内的一端预置有第二钢套管32，所述第二钢套管32的外壁设置有排列整齐的第二抗剪键42，所述第一抗剪键41与所述第二抗剪键42错位设置，所述第一钢套管31与所述第二钢套管32之间的间隙为灌浆部6，所述灌浆部6用以二次灌浆。

所述第一钢套管31的内径大于所述第二钢套管32的外径。

所述第一钢套管31与所述第二钢套管32的长度小于承插槽的深度。

所述第一抗剪键41和所述第二抗剪键42分别与所述第一钢套管31及所述第二钢套管32焊接。

所述第一抗剪键41与所述第二抗剪键42位于灌浆部6内，均为金属材质。

所述第一抗剪键41与所述第二抗剪键42为焊钉。

实施例2

如图1所示，本发明在具体实施时提供了一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，包括墩柱1和承台2，所述承台2上设置有用以容纳所述墩柱1的承插槽，承插槽的内壁预置有第一钢套管31，所述第一钢套管31的内壁设置有排列整齐的第一抗剪键41，所述墩柱1插入承插槽内的一端预置有第二钢套管32，所述第二钢套管32的外壁设置有排列整齐的第二抗剪键42，所述第一抗剪键41与所述第二抗剪键42错位设置，所述第一钢套管31与所述第二钢套管32之间的间隙为灌浆部6，所述灌浆部6用以二次灌浆。

所述第一钢套管31的内径大于所述第二钢套管32的外径。

所述第一钢套管31与所述第二钢套管32的长度小于承插槽的深度。

所述第一抗剪键41和所述第二抗剪键42分别与所述第一钢套管31及所述第二钢套管32焊接。

所述第一抗剪键41与所述第二抗剪键42位于灌浆部6内，均为金属材质。

所述第一抗剪键41与所述第二抗剪键42为型钢。

实施例3

如图2-3所示，本实施例提供的一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，在实施例1或2的基础上，其墩柱的端部设置保护套5，所述保护套5包括限位部51和设置在墩柱底部的抵接部52。

所述限位部51设置在所述第二钢套管32上的所述第二抗剪键42之间的空隙中，所述限位部与所述墩柱侧壁的所述第二钢套管32抵接，具有用以容纳所述第二抗剪键42的承插孔。

所述保护套5分为两个对称的对接件，单个对接件能够套设在墩柱的底部，使得两个对称的对接件能拼接成一个保护套。

实施例4

本发明提出的一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，可广泛的用于市政项目预制装配式桥梁的墩柱、承台的下部结构施工，也可应用于桥梁结构灾后快速修建项目，施工步骤如下：

步骤一：承台2施工，所述承台2上设置有用以容纳所述墩柱1的承插槽，承插槽的内壁预置有第一钢套管31，所述第一钢套管31的内壁设置有排列整齐的第一抗剪键41；

步骤二：预制墩柱1，墩柱1的一端预置有第二钢套管32，所述第二钢套管32的外壁设置有排列整齐的第二抗剪键42；

步骤三：吊装墩柱1，墩柱1插入承台2的承插槽内，第一钢套管31与所述第二钢套管32之间具有间隙，形成灌浆部6，且使第一抗剪键41与所述第二抗剪键42相对错位设置；

步骤四：向灌浆部6二次灌浆将墩柱1与承台2连接为整体，养护，完成施工。

本发明的装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，墩柱与承台的连接处分别预设钢套管，位于墩柱上的钢套管上的抗剪键与位于承台承插槽内的钢套管上的抗剪键错位设置，中间空隙部位即为灌浆部，可进行二次灌浆，在保证结构整体性的前提下能有效降低安装定位精度要求，方便施工，节省了常规现场凿毛处理工作，降低了现场劳动力需求，无凿毛噪声，不对周围居民住宅、学校区域、工作区域产生影响，优化施工工序、加快工作效率；钢套管和抗剪键的存在，可极大的提高灌浆部位的抗剪性能，在抗剪性能满足实际要求时，可以降低墩身插入深度的要求，从而降低承台总体高度，节约混凝土用量；由于灌浆部位的抗剪切性能较高，因此可将其用于承担部分墩身传递荷载，从而降低预留孔洞下方承台底板厚度需求，同样可以降低承台的总体高度，节约混凝土的用量；极端情况下，灌浆部位可用于承担墩身传递的全部荷载，预留孔洞下方的承台底板可按构造要求设置，不需再进行冲切验算；由于钢套管和抗剪键对高性能灌浆料的强约束作用，灌浆部位的力学性能更加可靠；墩柱的端部设置保护套，用以保护墩柱的端部的钢套管上的抗剪键在运输不受损伤、不被碰撞；保护套还设置有抵接部，用以稳定的放置在承台上，使之不能随意移动。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，其特征在于，包括墩柱(1)和承台(2)，所述承台(2)上设置有用以容纳所述墩柱(1)的承插槽，承插槽的内壁预置有第一钢套管(31)，所述第一钢套管(31)的内壁设置有排列整齐的第一抗剪键(41)，所述墩柱(1)插入承插槽内的一端预置有第二钢套管(32)，所述第二钢套管(32)的外壁设置有排列整齐的第二抗剪键(42)，所述第一抗剪键(41)与所述第二抗剪键(42)错位设置，所述第一钢套管(31)与所述第二钢套管(32)之间的间隙为灌浆部(6)，所述灌浆部(6)用以二次灌浆。

2.根据权利要求1所述的一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，其特征在于，所述第一钢套管(31)的内径大于所述第二钢套管(32)的外径。

3.根据权利要求2所述的一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，其特征在于，所述第一钢套管(31)与所述第二钢套管(32)的长度小于承插槽的深度。

4.根据权利要求3所述的一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，其特征在于，所述第一抗剪键(41)和所述第二抗剪键(42)分别与所述第一钢套管(31)及所述第二钢套管(32)焊接。

5.根据权利要求4所述的一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，其特征在于，所述第一抗剪键(41)与所述第二抗剪键(42)位于灌浆部6内，均为金属材质。

6.根据权利要求5所述的一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，其特征在于，所述第一抗剪键(41)与所述第二抗剪键(42)为焊钉或型钢。

7.根据权利要求6所述的一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，其特征在于，墩柱的端部设置保护套(5)，所述保护套(5)包括限位部(51)和设置在墩柱底部的抵接部(52)。

8.根据权利要求7所述的一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，其特征在于，所述限位部(51)设置在所述第二钢套管(32)上的所述第二抗剪键(42)之间的空隙中，所述限位部与所述墩柱侧壁的第二钢套管(32)抵接，具有用以容纳所述第二抗剪键(42)的承插孔。

9.根据权利要求8所述的一种装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构，其特征在于，所述保护套(5)分为两个对称的对接件，单个对接件能够套设在墩柱的底部，使得两个对称的对接件能拼接成一个保护套。

10.一种权利要求1-9任一项所述的装配式桥梁承插式墩柱与承台连接结构的施工方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：承台2施工，所述承台2上设置有用以容纳所述墩柱1的承插槽，承插槽的内壁预置有第一钢套管31，所述第一钢套管31的内壁设置有排列整齐的第一抗剪键41；

步骤二：预制墩柱1，墩柱1的一端预置有第二钢套管32，所述第二钢套管32的外壁设置有排列整齐的第二抗剪键42；

步骤三：吊装墩柱1，墩柱1插入承台2的承插槽内，第一钢套管31与所述第二钢套管32之间具有间隙，形成灌浆部6，且使第一抗剪键41与所述第二抗剪键42相对错位设置；

步骤四：向灌浆部6二次灌浆将墩柱1与承台2连接为整体，养护，完成施工。

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