管墩与承台连接结构及施工方法技术

本发明专利技术涉及公路桥梁建设工程技术领域，公开了一种管墩与承台连接结构，现浇承台上端形成有承插孔，预制管墩的下段为承插到承插孔内的埋置段，预制管墩的下端面上设有与预制管墩的纵向主筋固定连接的钢端板，预制管墩为中空圆柱管墩，钢端板为与预制管墩的端面形状相同的圆环形端板，埋置段的下端面与承插孔的底面之间以及埋置段的外侧壁与承插孔内壁之间灌注有管墩外侧连接混凝土，埋置段的中空孔中灌注有管墩内侧填芯混凝土。本发明专利技术还公开了一种管墩与承台连接结构的施工方法。本发明专利技术的管墩与承台连接结构及施工方法中，预制管墩的埋置段设置钢端板降低钢筋在混凝土中的锚固长度，可以降低预埋深度和承台的底板厚度，从而降低承台的整体厚度。

Connection Structure and Construction Method of Pipe Pier and Pile Cap

The invention relates to the technical field of highway bridge construction, and discloses a connecting structure between pipe pier and pile cap. A socket is formed at the upper end of cast-in-place pile cap. The lower part of prefabricated pipe pier is an embedded part socketed into the socket. The lower end surface of prefabricated pipe pier is provided with a steel end plate fixed with the longitudinal main reinforcement of prefabricated pipe pier. The prefabricated pipe pier is a hollow cylindrical pipe pier, and the steel end plate is a prefabricated pipe pier. The circular end plate with the same shape at the end of the pier, the inner wall of the socket and the outer wall of the buried section are filled with concrete connected with the outer side of the pier, and the inner core of the pier is filled with concrete in the hollow hole of the buried section. The invention also discloses a construction method for connecting the pipe pier and the cap. In the connecting structure and construction method of the pipe pier and the cap, the embedded section of the prefabricated pipe pier is provided with a steel end plate to reduce the anchorage length of the steel bar in the concrete, thereby reducing the embedded depth and the thickness of the bottom plate of the cap, thereby reducing the overall thickness of the cap.

【技术实现步骤摘要】
管墩与承台连接结构及施工方法
本专利技术涉及公路桥梁建设工程
，具体地指一种管墩与承台连接结构及施工方法。
技术介绍
常规公路桥梁柱式桥墩采用离心工艺预制管墩，相比传统现浇墩柱而言，离心工艺预制管墩具有如下优点：一是，管墩可采用离心工艺工业化预制生产，构件质量能够得到保证和提升；二是，离心预制管墩不降低墩柱偏心受压能力、抗剪能力和抗震能力下可大幅节约混凝土用量，符合“装配式建筑”和“绿色公路”的建设理念。目前，常规公路桥梁采用管墩时，与承台或者帽梁之间的连接主要有灌浆金属波纹管连接、湿接缝连接和插入式连接。通常为了保证管墩与承台之间的连接强度，会通过增加管墩预埋到承台中的长度来保证。如此，导致承台的高度、管墩的长度相应地随着增加。因此，实有必要研究一种新的管墩与承台连接结构来对上述问题进行改进。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种管墩与承台连接结构，能够降低管墩在承台中的预埋深度。为实现上述目的，本专利技术所设计的管墩与承台连接结构中，所述现浇承台上端形成有承插孔，所述预制管墩的下段为承插到所述承插孔内的埋置段，所述预制管墩的下端面上设有与所述预制管墩的纵向主筋固定连接的钢端板，所述预制管墩为中空圆柱管墩，所述钢端板为与所述预制管墩的端面形状相同的圆环形端板，所述埋置段的下端面与所述承插孔的底面之间以及所述埋置段的外侧壁与所述承插孔内壁之间灌注有管墩外侧连接混凝土，所述埋置段的中空孔中灌注有管墩内侧填芯混凝土。作为优选方案，所述钢端板上开设有与所述纵向主筋对应的孔，所述纵向主筋从所述孔中穿入所述钢端板并与所述钢端板穿孔塞焊焊接固定，所述管墩外侧连接混凝土为高强无收缩水泥灌浆料。作为优选方案，所述埋置段的外壁上设有在预制时由模板在混凝土上形成的环形剪力键凹槽，所述环形剪力键凹槽在所述埋置段的外壁上间隔设置。作为优选方案，所述承插孔内同轴设有波纹管，所述波纹管在所述浇承台浇筑成型时作为所述承插孔处的模板并保留在所述承插孔中，所述波纹管的内径大于所述埋置段的外径，所述波纹管的长度大于所述埋置段的长度。作为优选方案，所述承插孔旁的所述现浇承台的混凝土内间隔交错埋置有抗冲切钢筋，所述抗冲切钢筋由钢筋弯折成与此处所述承插孔的截面轮廓相匹配的形状。作为优选方案，所述抗冲切钢筋呈U形，所述抗冲切钢筋的两端与所述现浇承台内的顶层钢筋焊接固定，所述抗冲切钢筋的纵向段的最高点和最低点分别低于所述承插孔的上缘和下缘，所述横向段的长度大于其在所述承插孔的底面圆上形成的弦的长度。作为优选方案，在长度方向上相邻的所述抗冲切钢筋之间以10cm为间距平行设置，在宽度方向上相邻的抗冲切钢筋之间以10cm为间距平行设置。作为优选方案，所述承插孔的底部设有若干绕所述承插孔的轴线间隔布置的剪力连接钢筋，所述剪力连接钢筋绕所述承插孔的轴线所形成的圆的直径小于所述预制管墩的内径；所述剪力连接钢筋为U形钢筋，所述剪力连接钢筋的两端固定在下方的所述抗冲切钢筋及承台钢筋上并预埋在所述现浇承台的混凝土内，所述剪力连接钢筋的弧形段伸入所述承插孔中。作为优选方案，所述预制管墩为外径140cm、内径90cm的空心墩柱，所述埋置段的长度为100cm；所述环形剪力键凹槽为截面为梯形的凹槽，深度为2cm，底部宽度为4cm；相邻的所述环形剪力键凹槽在轴向的间距为4cm；所述抗冲切钢筋为φ25mm的钢筋弯制而成；所述剪力连接钢筋为φ16mm的钢筋弯制而成；所述波纹管为直径1500mm的螺旋波纹钢管，所述波纹管的长度为102cm。本专利技术的目的在于，提供一种管墩与承台连接结构的施工方法，能够降低管墩在承台中的预埋深度。一种管墩与承台连接结构的施工方法，包括以下步骤：a)预制成型预制管墩，所述预制管墩的埋置段的下端面设置与纵向主筋焊接固定的钢端板，所述埋置段的外壁用模板形成间隔分布的剪力键凹糟；b)在桩基的上端预设位置安装承台钢筋、抗冲切钢筋、波纹管、剪力连接钢筋以及外模板后浇筑承台混凝土，所述波纹管与承台混凝土连接固定并形成承插孔，完成现浇承台；c)在所述现承插孔中灌注少量高强无收缩水泥灌浆料，在所述承插孔的底面形成砂浆调平层；d)将所述预制管墩吊装至所述承插孔内的砂浆调平层上，调整所述预制管墩平面坐标、高程和垂直度；e)在所述埋置段外侧与所述承插孔之间的接缝中填入高强无收缩水泥灌浆料，形成管墩外侧连接混凝土；f)从上端向所述预制管墩的中空孔内填入C40补偿收缩混凝土，在所述埋置段的内孔中形成管墩内侧填芯混凝土。本专利技术的有益效果是：本专利技术的管墩与承台连接结构及施工方法中，预制管墩的埋置段设置钢端板降低钢筋在混凝土中的锚固长度，使得预制管墩可以充分利用纵向主筋的强度距离端头更近，从而可从纵向主筋受力角度降低预制管墩的预埋深度，也可以相应地降低承台的底板厚度，从而降低承台的整体厚度，可大幅节约混凝土用量，经济、节约、绿色、环保。附图说明图1为采用本专利技术优选实施例的管墩与承台连接结构的桥梁基础的立面图。图2为图1沿A-A方向的剖视结图。图3为图1的俯视图。图4为本专利技术优选实施例的管墩与承台连接结构的预制管墩的主视图。图5为图4中的预制管墩沿B-B方向的剖视图。图6为图4中的预制管墩的局部轴向剖视放大图。图7A、图7B分别为图4中的预制管墩的外环螺旋箍筋的主视图和俯视图。图8A、图8B分别为图4中的预制管墩的内环螺旋箍筋的主视图和俯视图。图9为本专利技术优选实施例的管墩与承台连接结构的现浇承台的局部俯视图。图10为图9中的现浇承台的配筋图。图11为图9中的现浇承台沿C-C方向的剖视图。图12为图9中的现浇承台沿D-D方向的剖视图。图13为本专利技术优选实施例的管墩与承台连接结构的现浇承台中某一位置抗冲切钢筋与顶层钢筋的结构示意图。图14为本专利技术优选实施例的管墩与承台连接结构的现浇承台中另一位置抗冲切钢筋与顶层钢筋的结构示意图。图15为本专利技术优选实施例的管墩与承台连接结构的轴向剖视图。图16为图15中沿E-E方向的剖视图。图中各部件标号如下：桩基10、现浇承台30(其中，波纹管31、抗冲切钢筋32、剪力连接钢筋33、顶层钢筋34)、预制管墩50(其中，纵向主筋51、纵向架设钢筋52、外环螺旋箍筋53、内环螺旋箍筋54、钢端板55、单支箍56、环形剪力键凹槽57)、预制帽梁70、管墩外侧连接混凝土80、管墩内侧填芯混凝土90。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。请参阅图1、图2和图3，预制拼装桥墩由下至上顺次包括桩基10、现浇承台30、预制管墩50及预制帽梁70；现浇承台30浇筑形成在若干桩基10上端，形成垂直连接若干桩基10的平台，桩基10及现浇承台30填埋于地面以下；若干根预制管墩50垂直连接在现浇承台30上方；预制帽梁70采用预制拼装在预制管墩50上方，预制帽梁70横向连接若干根预制管墩50。图示实施例中，现浇承台30下方设有八根桩基10，八根桩基10按照四根两排的方式分布；现浇承台30上方设有二根预制管墩50，二根预制管墩50并排分布。请结合参阅图4和图5，预制管墩50为预制空心圆墩柱，预制管墩50混凝土内植入有在纵向环绕轴线间隔分布的纵向主筋51，纵向主筋51的外侧绑扎固定有绕轴线螺旋绕制的外环螺旋箍筋53，纵向主筋51的内侧设有在纵向环绕轴本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种管墩与承台连接结构，其特征在于：所述现浇承台(30)上端形成有承插孔，所述预制管墩(50)的下段为承插到所述承插孔内的埋置段，所述预制管墩(50)的下端面上设有与所述预制管墩(50)的纵向主筋(51)固定连接的钢端板(55)，所述预制管墩(50)为中空圆柱管墩，所述钢端板(55)为与所述预制管墩(50)的端面形状相同的圆环形端板，所述埋置段的下端面与所述承插孔的底面之间以及所述埋置段的外侧壁与所述承插孔内壁之间灌注有管墩外侧连接混凝土(80)，所述埋置段的中空孔中灌注有管墩内侧填芯混凝土(90)。

【技术特征摘要】
1.一种管墩与承台连接结构，其特征在于：所述现浇承台(30)上端形成有承插孔，所述预制管墩(50)的下段为承插到所述承插孔内的埋置段，所述预制管墩(50)的下端面上设有与所述预制管墩(50)的纵向主筋(51)固定连接的钢端板(55)，所述预制管墩(50)为中空圆柱管墩，所述钢端板(55)为与所述预制管墩(50)的端面形状相同的圆环形端板，所述埋置段的下端面与所述承插孔的底面之间以及所述埋置段的外侧壁与所述承插孔内壁之间灌注有管墩外侧连接混凝土(80)，所述埋置段的中空孔中灌注有管墩内侧填芯混凝土(90)。2.根据权利要求1所述的管墩与承台连接结构，其特征在于：所述钢端板(55)上开设有与所述纵向主筋(51)对应的孔，所述纵向主筋(51)从所述孔中穿入所述钢端板(55)并与所述钢端板(55)穿孔塞焊焊接固定，所述管墩外侧连接混凝土(80)为高强无收缩水泥灌浆料。3.根据权利要求1所述的管墩与承台连接结构，其特征在于：所述埋置段的外壁上设有在预制时由模板在混凝土上形成的环形剪力键凹槽(57)，所述环形剪力键凹槽(57)在所述埋置段的外壁上间隔设置。4.根据权利要求3所述的管墩与承台连接结构，其特征在于：所述承插孔内同轴设有波纹管(31)，所述波纹管(31)在所述浇承台(30)浇筑成型时作为所述承插孔处的模板并保留在所述承插孔中，所述波纹管(31)的内径大于所述埋置段的外径，所述波纹管(31)的长度大于所述埋置段的长度。5.根据权利要求4所述的管墩与承台连接结构，其特征在于：所述承插孔旁的所述现浇承台(30)的混凝土内间隔交错埋置有抗冲切钢筋(32)，所述抗冲切钢筋(32)由钢筋弯折成与此处所述承插孔的截面轮廓相匹配的形状。6.根据权利要求5所述的管墩与承台连接结构，其特征在于：所述抗冲切钢筋(32)呈U形，所述抗冲切钢筋(32)的两端与所述现浇承台(30)内的顶层钢筋(34)焊接固定，所述抗冲切钢筋(32)的纵向段的最高点和最低点分别低于所述承插孔的上缘和下缘，所述横向段的长度大于其在所述承插孔的底面圆上形成的弦的长度。7.根据权利要求6所述的管墩与承台连接结构，其特征在于：在长度方向上相邻的所述抗冲切钢筋(32)之间以...

【专利技术属性】
技术研发人员：王志刚，倪四清，左光恒，曾玉昆，夏飞，陈金州，
申请(专利权)人：中交第二公路勘察设计研究院有限公司，湖北交投建设集团有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42