桥梁预制混凝土墩柱与桥梁基础齿键承插结构制造技术

桥梁预制混凝土墩柱与桥梁基础齿键承插结构，包括预制的墩柱和桥梁基础，墩柱包括墩柱外露端和墩柱嵌入端，桥梁基础顶面向下设置预留的承插槽，承插槽的形状与墩柱嵌入端的形状相匹配以使墩柱嵌入端能够嵌入承插槽内，墩柱嵌入端沿外壁一圈设置环形墩柱键槽，承插槽沿内壁一圈设置相对应的环形桥梁基础键槽，墩柱嵌入端嵌入承插槽后、墩柱嵌入端底面与承插槽底面间留有插槽底部间隙，端柱嵌入端的外壁与承插槽的内壁之间留有插槽间隙；插槽间隙内自顶部入口现浇灌注物在墩柱键槽与桥梁基础键槽内凝结为环形齿键。本实用新型专利技术可解决现有齿键承插结构多个齿键受力分布不均、灌浆料的密实度难以保证、注浆效率低的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
桥梁预制混凝土墩柱与桥梁基础齿键承插结构
本技术属于装配式桥梁
，具体为桥梁预制混凝土墩柱与桥梁基础齿键承插结构。
技术介绍
目前桥梁预制墩柱与承台或扩大基础的连接主要有钢绞线连接、灌浆套筒钢筋连接、灌浆波纹管连接、现浇湿接头连接和承插式连接等形式。其中钢绞线连接多用于墩柱分节预制情况，预应力将墩柱节段串连起来；灌浆套筒钢筋连接是采用灌浆套筒连接墩柱钢筋，连接套筒预制在混凝土墩柱内部，通过套筒灌浆形成连接；灌浆波纹管连接是在预制墩柱上预留钢筋，在承台上预留波纹管钢筋孔，施工时将预留钢筋插入预留钢筋孔并进行孔道灌浆，形成连接，其实质是墩柱钢筋锚固到承台中；现浇湿接头连接在近海桥梁上利用比较多，在预制墩柱下端预留一段现浇段，和承台浇注为一体而形成连接；承插式连接是在承台上预留插槽，预制墩柱安装到插槽中，预制墩柱和插槽之间的缝隙用混凝土现浇，形成连接。其中，灌浆套筒钢筋连接和灌浆波纹管连接目前国内仅大量应用在低震区，在高震区的应用还有待进一步验证。国外有相关资料显示，在高烈度地震区不建议采用灌浆套筒连接。且不论灌浆套筒还是灌浆波纹管连接，施工时均需将墩柱全断面的钢筋插入预留孔道，并逐孔灌浆，施工难度较大。在上述现有的连接方式中，现浇湿接头连接和承插式连接的应用时间较久，但是这两种各自都有一定的局限性：现浇湿接头方法对墩柱吊装设备要求很高，且墩柱下段现浇混凝土量也比较大；承插式连接一般要求承台插槽深度不小于墩柱直径的2倍左右，这样就要求承台的厚度有所增加。专利号为CN201510967124的名为“桥梁预制桥墩立柱与承台承插式连接结构及其拼装方法”的专利中，公开了一种承插式连接结构，其墩柱与承台插槽间的缝隙一般为2cm左右，缝隙中用灌浆料压浆，缝隙内设置多个深度方向的小齿键。然而，在地震力的作用下，由于多个齿键受力分布不均匀，易造成最上面的小齿键先形成破坏，之后剪力逐步下移，小齿键被逐个击破。另一方面，由于其缝隙较小，压浆或灌浆后易出现空腔，不能保证浆料饱满，即缝隙中灌浆料的密实度较难保证，密实度检测也较困难。由于墩柱与承台插槽间的缝隙小，无法直接从缝隙上方注浆，需要在承台上开设压浆通道，必然会对承台强度造成影响，且压浆作业效率低。
技术实现思路
为了克服上述技术的缺陷和不足，本技术提供一种桥梁预制混凝土墩柱与桥梁基础齿键承插结构，解决现有齿键承插结构多个齿键受力分布不均、灌浆料的密实度难以保证、注浆效率低的技术问题。本技术采用如下的技术手段：桥梁预制混凝土墩柱与桥梁基础齿键承插结构，包括预制的墩柱和桥梁基础，所述墩柱包括墩柱外露端和墩柱嵌入端，所述桥梁基础顶面向下设置预留的承插槽，所述承插槽的形状与所述墩柱嵌入端的形状相匹配以使所述墩柱嵌入端能够嵌入所述承插槽内，所述墩柱嵌入端沿外壁一圈设置一个内凹的环形墩柱键槽，所述承插槽沿内壁一圈设置一个相对应的内凹的环形桥梁基础键槽，所述墩柱嵌入端嵌入承插槽后、所述墩柱嵌入端底面与承插槽底面间留有插槽底部间隙，所述墩柱嵌入端的外壁与所述承插槽的内壁之间留有插槽间隙，所述墩柱键槽与桥梁基础键槽相对应；所述插槽间隙内自顶部入口现浇灌注物，所述墩柱键槽与桥梁基础键槽内的灌注物凝结为环形齿键。所述墩柱为同轴阶梯柱，所述墩柱的粗段为墩柱嵌入端、细段为外露端，所述墩柱侧壁内设置一圈贯通墩柱嵌入端的竖向主钢筋，所述主钢筋与墩柱键槽内凹侧壁的距离为2～4cm。所述墩柱嵌入端内沿侧壁轮廓一圈设置多根预制的墩柱齿键构造钢筋；所述桥梁基础内沿承插槽侧壁轮廓一圈设置多根预制的基础齿键构造钢筋。所述齿键内沿其一圈设置多个抗剪钢筋，每个所述抗剪钢筋位于所述齿键内部，为与所述齿键截面形状对应的环形且底部封闭、顶部开口向上延伸出两根平行钢筋从所述插槽间隙内向上延伸至桥梁基础顶面。所述桥梁基础为承台或扩大基础；所述桥梁基础在承插槽周围局部加高形成凸台。所述插槽底部间隙内预先铺装座浆料。所述墩柱嵌入端的顶面高于或平齐于所述桥梁基础顶面。所述插槽底部间隙为4～10cm，所述齿键厚度为15～25cm。桥梁预制混凝土墩柱与桥梁基础齿键承插结构，包括预制的墩柱和桥梁基础，所述墩柱包括墩柱外露端和墩柱嵌入端，所述桥梁基础顶面向下设置预留的承插槽，所述承插槽的形状与所述墩柱嵌入端的形状相匹配以使所述墩柱嵌入端能够嵌入所述承插槽内，所述墩柱嵌入端沿外壁一圈设置一个内凹的环形墩柱键槽，所述承插槽沿内壁一圈设置一个相对应的内凹的环形桥梁基础键槽，所述墩柱嵌入端嵌入承插槽后、所述墩柱嵌入端底面与承插槽底面间留有插槽底部间隙，所述墩柱嵌入端的外壁与所述承插槽的内壁之间留有插槽间隙，所述墩柱键槽与桥梁基础键槽相对应；所述插槽间隙内自顶部入口现浇灌注物，所述墩柱键槽与桥梁基础键槽内的灌注物凝结为环形齿键；所述墩柱为同轴阶梯柱，所述墩柱的粗段为墩柱嵌入端、细段为外露端，所述墩柱侧壁内设置一圈贯通墩柱嵌入端的竖向主钢筋，所述主钢筋与墩柱键槽内凹侧壁的距离为2～4cm；所述墩柱嵌入端内沿侧壁轮廓一圈设置多根预制的墩柱齿键构造钢筋；所述桥梁基础内沿承插槽侧壁轮廓一圈设置多根预制的基础齿键构造钢筋；所述齿键内沿其一圈设置多个抗剪钢筋，每个所述抗剪钢筋位于所述齿键内部，为与所述齿键截面形状对应的环形且底部封闭、顶部开口向上延伸出两根平行钢筋从所述插槽间隙内向上延伸至桥梁基础顶面。桥梁预制混凝土墩柱与桥梁基础齿键承插结构的施工方法包括以下步骤：1)现场浇注所述桥梁基础，在所述桥梁基础内预留承插槽；2)测量所述墩柱在桥梁基础内的安装位置，并在所述承插槽内安装定位标记；3)在所述承插槽底部铺装座浆料，所述座浆料与定位标记平齐；4)将预制的所述墩柱吊装到承插槽中、底部与定位标记对齐后没入所述座浆料中，经调整后采用临时固定措施固定；5)安装所述齿键内部的抗剪钢筋：将所述抗剪钢筋平行地沿插槽间隙放入墩柱键槽和桥梁基础键槽之间，将其旋转至待浇的所述齿键厚度方向，在所述插槽间隙预留部分抗剪钢筋通过电焊或绑扎方式临时固定；6)灌注所述插槽间隙及齿键内灌注物待其凝结成型。本技术有以下积极有益效果：1)本技术是一种新型的预制墩柱和桥梁承台或扩大基础的连接方式，可实现预制墩柱和基础的可靠连接，并且施工简便，施工效率高，且具有很强的施工误差调整能力；2)本技术提出一种新型装配式桥梁预制墩柱与桥梁承台或扩大基础的连接形式，该连接可增强预制墩柱与基础连接处的受力性能，减小施工难度，加快装配式桥梁施工进度；3)本技术增加了承插连接处墩柱和基础预留插槽之间的缝隙，依靠重力作用和良好的流动通道，可保证灌注物充满缝隙的各个角落，即能够保证缝隙浇注的密实度；通过形成一个较大的齿键，并在齿键中配筋的方式，在不增加基础高度的情况下极大提高预制墩柱和承台之间的连接强度；加强了预制墩柱与基础之间的锚固连接，降低了墩柱插入基础的锚固深度；4)本技术墩柱嵌入端截面尺寸扩大，故在墩柱预留齿槽处墩柱主钢筋可贯通至底部而不用被截断，保证了承插部位墩柱的强度。附图说明图1是预制墩柱立面图；图2是桥梁基础立面示意图；图3是无配筋时预制墩柱和基础拼装示意图；图4是插槽间隙及齿键细节构造示意图。附图编号：1-墩柱；2-墩柱嵌入端；3-墩柱键槽；4-桥梁基础；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.桥梁预制混凝土墩柱与桥梁基础齿键承插结构，包括预制的墩柱(1)和桥梁基础(4)，所述墩柱(1)包括墩柱外露端和墩柱嵌入端(2)，所述桥梁基础(4)顶面向下设置预留的承插槽(5)，所述承插槽(5)的形状与所述墩柱嵌入端(2)的形状相匹配以使所述墩柱嵌入端(2)能够嵌入所述承插槽(5)内，其特征在于，所述墩柱嵌入端(2)沿外壁一圈设置一个内凹的环形墩柱键槽(3)，所述承插槽(5)沿内壁一圈设置一个相对应的内凹的环形桥梁基础键槽(6)，所述墩柱嵌入端(2)嵌入承插槽(5)后、所述墩柱嵌入端(2)底面与承插槽(5)底面间留有插槽底部间隙(17)，所述墩柱嵌入端(2)的外壁与所述承插槽(5)的内壁之间留有插槽间隙(9)，所述墩柱键槽(3)与桥梁基础键槽(6)相对应；所述插槽间隙(9)内自顶部入口现浇灌注物，所述墩柱键槽(3)与桥梁基础键槽(6)内的灌注物凝结为环形齿键(8)。

【技术特征摘要】
1.桥梁预制混凝土墩柱与桥梁基础齿键承插结构，包括预制的墩柱(1)和桥梁基础(4)，所述墩柱(1)包括墩柱外露端和墩柱嵌入端(2)，所述桥梁基础(4)顶面向下设置预留的承插槽(5)，所述承插槽(5)的形状与所述墩柱嵌入端(2)的形状相匹配以使所述墩柱嵌入端(2)能够嵌入所述承插槽(5)内，其特征在于，所述墩柱嵌入端(2)沿外壁一圈设置一个内凹的环形墩柱键槽(3)，所述承插槽(5)沿内壁一圈设置一个相对应的内凹的环形桥梁基础键槽(6)，所述墩柱嵌入端(2)嵌入承插槽(5)后、所述墩柱嵌入端(2)底面与承插槽(5)底面间留有插槽底部间隙(17)，所述墩柱嵌入端(2)的外壁与所述承插槽(5)的内壁之间留有插槽间隙(9)，所述墩柱键槽(3)与桥梁基础键槽(6)相对应；所述插槽间隙(9)内自顶部入口现浇灌注物，所述墩柱键槽(3)与桥梁基础键槽(6)内的灌注物凝结为环形齿键(8)。2.如权利要求1所述的桥梁预制混凝土墩柱与桥梁基础齿键承插结构，其特征在于，所述墩柱(1)为同轴阶梯柱，所述墩柱(1)的粗段为墩柱嵌入端(2)、细段为外露端，所述墩柱(1)侧壁内设置一圈贯通墩柱嵌入端(2)的竖向主钢筋(10)，所述主钢筋(10)与墩柱键槽(3)内凹侧壁的距离为2～4cm。3.如权利要求1所述的桥梁预制混凝土墩柱与桥梁基础齿键承插结构，其特征在于，所述墩柱嵌入端(2)内沿侧壁轮廓一圈设置多根预制的墩柱齿键构造钢筋(11)；所述桥梁基础(4)内沿承插槽(5)侧壁轮廓一圈设置多根预制的基础齿键构造钢筋(13)。4.如权利要求1所述的桥梁预制混凝土墩柱与桥梁基础齿键承插结构，其特征在于，所述齿键(8)内沿其一圈设置多个抗剪钢筋(16)，每个所述抗剪钢筋(16)位于所述齿键(8)内部，为与所述齿键(8)截面形状对应的环形且底部封闭、顶部开口向上延伸出两根平行钢筋从所述插槽间隙(9)内向上延伸至桥梁基础(4)顶面。5.如权利要求1所述的桥梁预制混凝土墩柱与桥梁基础齿键承插结构，其特征在于，所述桥梁基础(4)为承台或扩大基础；所述桥梁基础(4)在承插槽(5)周围局部加高形成凸台(7)。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：何维利，王航，李江龙，李荣均，林轲，逯彦秋，
申请(专利权)人：北京市市政工程设计研究总院有限公司，北京市首都公路发展集团有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11