一种抗剪的节段预制拼装桥墩连接结构与方法技术

一种抗剪的节段预制拼装桥墩连接结构与方法，包括：预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段，有若干个，相邻节段之间上下插装连接；预制承台，中心设置有圆形预留槽，预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段的最下一节段插入圆形预留槽中；预应力钢绞线，自上而下贯穿预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段和预制承台；锚具，设置在预制承台底部，将伸出预制承台的预应力钢绞线锚固。本发明专利技术还提供了相应的连接方法，本发明专利技术节段预制拼装桥墩可提高节段拼装桥墩在节段连接处的抗剪性能，防止桥墩发生剪切破坏，本发明专利技术具有抗压和抗剪承载力强、易于工厂生产，便于现场施工、节能环保等特点。

A Shear-resistant Segmental Prefabricated Pier Connection Structure and Method

A shear-resistant segment prefabricated pier connection structure and method includes: prefabricated circular hollow steel tubular reactive powder concrete segments, several of which are connected up and down between adjacent segments; prefabricated cap with a circular reserved groove in the center; prefabricated circular hollow steel tubular reactive powder concrete segment with the lowest segment inserted into a circular reserved groove; pre-stressed steel strand, from top to top; prefabricated cap with a circular reserved groove; Reactive powder concrete (RPC) segments and prefabricated caps of prefabricated circular hollow steel tubes are penetrated downwards; anchors are arranged at the bottom of the prefabricated caps, and the prestressing strands extending out of the prefabricated caps are anchored. The invention also provides a corresponding connection method. The segmental prefabricated and assembled pier of the invention can improve the shear resistance of the segmental assembled pier at the segmental connection and prevent the shear failure of the pier. The invention has the characteristics of strong compression and shear bearing capacity, easy factory production, convenient field construction, energy saving and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】
一种抗剪的节段预制拼装桥墩连接结构与方法
本专利技术属于桥梁工程
，特别涉及一种抗剪的节段预制拼装桥墩连接结构与方法。
技术介绍
随着城市交通的快速发展，人们对桥梁的施工质量高、施工周期短以及降低对周围交通的干扰和施工噪声的呼声越来越高，节段式预制拼装桥墩正是在这种背景下应运而生。节段式预制拼装桥墩可以工厂化生产，装配式施工，从而对桥墩的施工速度和施工质量都提供了可靠的保障。节段式预制拼装桥墩在我国尚处于起步阶段，尽管其具有施工效率高，预制构件质量好的特点，然而在节段式桥墩的连接处是薄弱点，尤其是在节段拼接处的抗剪性能尤为薄弱。近年来，钢管混凝土柱在建筑结构中得到广泛的应用，因为其具有较大的抗压承载力。钢管混凝土构件充分利用钢材的抗拉和混凝土抗压的优点，不仅具有良好抗压能力，在水平往复作用下具有良好的抗震性能。目前钢管混凝土在桥墩中应用非常少，尚未发现圆中空钢管活性粉末混凝土在桥墩中应用。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种抗剪的节段预制拼装桥墩连接结构与方法，充分利用了钢管混凝土良好的抗压性能和抗震性能，提高节段式预制拼装桥墩的抗剪性，同时施工工艺简单方便，现场施工容易拼装，施工质量易于保障。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种抗剪的节段预制拼装桥墩连接结构，包括：预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段1，有若干个，相邻节段之间上下插装连接；预制承台2，中心设置有圆形预留槽9，预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段1的最下一节段插入圆形预留槽9中；预应力钢绞线4，自上而下贯穿预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段1和预制承台2；锚具8，设置在预制承台2底部，将伸出预制承台2的预应力钢绞线4锚固。所述预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段1由圆中空钢管内浇粉末混凝土形成，且每一节段的上部5为不浇筑混凝土的钢管段，下部6为向下延伸出钢管的混凝土，上一节段的下部6插入下一节段的上部5，实现插装连接，其中每一节段的上部5与下部6的高度相同。所述圆中空钢管包括同轴的内钢管和外钢管，内钢管中不浇筑混凝土，内外钢管之间浇筑粉末混凝土。所述预应力钢绞线4从内外钢管之间贯穿。所述圆形预留槽9的直径与预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段1的外钢管直径相等，最下一节段的下部6插入圆形预留槽9中。所述预制承台2下部中间位置横向贯通掏空一个凹槽3，便于预应力钢绞线4的张拉和锚固。所述预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段1预留四个以圆心为原点互成90°的圆形竖向贯通孔洞一7，用于穿插预应力钢绞线4，所述圆形预留槽9内预留与圆形竖向贯通孔洞一7相对应的四个圆形竖向贯通孔洞二10，用于穿插预应力钢绞线4。本专利技术还提供了一种抗剪的节段预制拼装桥墩连接方法，包括：在工厂制作预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段1：取圆中空钢管，浇筑粉末混凝土，并在其两端分别留出插入结构和被插入结构，且留出圆形竖向贯通孔洞一7；在工厂制作预制承台2：预制承台2以混凝土浇筑，顶面留出用于插入预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段1的圆形预留槽9，且留出圆形竖向贯通孔洞二10；桥墩现场拼装安装：将预制承台2固定于桥墩下方地面，预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段1逐节插装连接，最下面一节段插入圆形预留槽9，圆形竖向贯通孔洞一7和圆形竖向贯通孔洞二10对齐，安插预应力钢绞线4，并利用锚具8张拉锚固。所述圆中空钢管包括同轴的内钢管和外钢管，二者安放在固定的模具上，该模具为固定钢板上焊接有一段同心圆内钢管和外钢管，节段桥墩内钢管下部较外钢管长，固定时内钢管外套于模具内钢管之上，外钢管点焊连接于模具外钢管之上，从而实现钢管定位。然后浇筑配置好的粉末混凝土，在另一端空出一段不浇筑混凝土，作为上部(5)，空出部分高度与模具焊接一段钢管高度相同，待混凝土养护完成后，在外钢管连接处断开，预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段(1)制作完毕。所述预制承台2的下部中间在浇筑时预留出横向贯通的凹槽3。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1.预应力钢绞线穿过桥墩所有节段与承台后，施加预应力并用锚具锚固，节段预制拼装具有较好的自复位能力，在反复荷载作用下可以减小预制拼装桥墩的残余位移。2.相比钢筋混凝土桥墩，圆中空钢管粉末混凝土墩柱具有良好的抗压和抗弯性能，且节段连接处，由上节段下部伸出的粉末混凝土承受剪力，大大提高了节段式预制拼装桥墩的抗剪性能。3.预制节段墩柱在预制过程中，除底部伸出部分混凝土，大部分混凝土直接采用钢管作为浇筑模板，生产效率高效。施工现场安装方便，可大大减小由施工给交通带来的困扰，且减小对周围环境的影响。附图说明图1为节段式圆中空钢管活性粉末混凝土预制拼装桥墩示意图。图2为图1的预制拼装桥墩主视图。图3为图1的预制钢管混凝土节段构造图。图4为预制钢管混凝土节段俯视图。图5为现浇混凝土墩台示意图。图中标号：1为预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段，2为预制承台，3为预制承台下部中间位置横向贯通掏空的一个凹槽，4为预应力钢绞线，5为预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段上部空出的一部分钢管，6为预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段下部延伸出一部分混凝土，7为预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段预留竖向贯通孔洞一，8为锚具，9为预制承台圆形预留槽，10为预制承台竖向贯通孔洞二。下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。如图1和图2所示，一种抗剪的节段预制拼装桥墩连接结构，包括：预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段1，有若干个，相邻节段之间上下插装连接；预制承台2，中心设置有圆形预留槽9，预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段1的最下一节段插入圆形预留槽9中；预应力钢绞线4，自上而下贯穿预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段1和预制承台2；锚具8，设置在预制承台2底部，将伸出预制承台2的预应力钢绞线4锚固。如图1、图2和图3所示，预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段1由圆中空钢管内浇粉末混凝土形成，且每一节段的上部5为不浇筑混凝土的钢管段，下部6为向下延伸出钢管的混凝土，上一节段的下部6插入下一节段的上部5，实现插装连接，并提高节段式预制拼装桥墩在连接处的抗剪性能，其中每一节段的上部5与下部6的高度相同。圆中空钢管包括同轴的内钢管和外钢管，内钢管中不浇筑混凝土，内外钢管之间均筑粉末混凝土。如图4所示，预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段1预留四个以圆心为原点互成90°的圆形竖向贯通孔洞一7，圆形竖向贯通孔洞一7位于内外钢管之间，用于穿插预应力钢绞线4。如图1、图2和图5所示，预制承台2下部中间位置横向贯通掏空一个凹槽3，便于预应力钢绞线4的张拉和锚固，圆形预留槽9的直径与预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段1的外钢管直径相等，最下一节段的下部6插入圆形预留槽9中。圆形预留槽9内预留与圆形竖向贯通孔洞一7相对应的四个圆形竖向贯通孔洞二10，用于穿插预应力钢绞线4，从而连接所有节段，提高预制拼装桥墩是抗弯性能和自复位能力。本专利技术还提供了一种抗剪的节段预制拼装桥墩连接方法，包括：在工厂制作预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段1：安放好同轴的内钢管和外钢管，二者安放在固定的模具上，该模具为固定钢板上焊接有一段同心圆内钢管和外钢管，节段桥墩内钢管下部较外钢管长，固定时内钢管外套于模具内钢管之上，外钢管点焊连接于模具外钢管之上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗剪的节段预制拼装桥墩连接结构，其特征在于，包括：预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段(1)，有若干个，相邻节段之间上下插装连接；预制承台(2)，中心设置有圆形预留槽(9)，预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段(1)的最下一节段插入圆形预留槽(9)中；预应力钢绞线(4)，自上而下贯穿预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段(1)和预制承台(2)；锚具(8)，设置在预制承台(2)底部，将伸出预制承台(2)的预应力钢绞线(4)锚固。

【技术特征摘要】
1.一种抗剪的节段预制拼装桥墩连接结构，其特征在于，包括：预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段(1)，有若干个，相邻节段之间上下插装连接；预制承台(2)，中心设置有圆形预留槽(9)，预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段(1)的最下一节段插入圆形预留槽(9)中；预应力钢绞线(4)，自上而下贯穿预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段(1)和预制承台(2)；锚具(8)，设置在预制承台(2)底部，将伸出预制承台(2)的预应力钢绞线(4)锚固。2.根据权利要求1所述抗剪的节段预制拼装桥墩连接结构，其特征在于，所述预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段(1)由圆中空钢管内浇粉末混凝土形成，且每一节段的上部(5)为不浇筑混凝土的钢管段，下部(6)为向下延伸出钢管的混凝土，上一节段的下部(6)插入下一节段的上部(5)，实现插装连接，其中每一节段的上部(5)与下部(6)的高度相同。3.根据权利要求2所述抗剪的节段预制拼装桥墩连接结构，其特征在于，所述圆中空钢管包括同轴的内钢管和外钢管，内钢管中不浇筑混凝土，内外钢管之间浇筑粉末混凝土。4.根据权利要求3所述抗剪的节段预制拼装桥墩连接结构，其特征在于，所述预应力钢绞线(4)从内外钢管之间贯穿。5.根据权利要求2所述抗剪的节段预制拼装桥墩连接结构，其特征在于，所述圆形预留槽(9)的直径与预制圆中空钢管活性粉末混凝土节段(1)的外钢管直径相等，最下一节段的下部(6)插入圆形预留槽(9)中。6.根据权利要求1或5所述抗剪的节段预制拼装桥墩连接结构，其特征在于，所述预制承台(2)下部中间位置横向贯通掏空一个凹槽(3)，便于预应力钢绞线(4)的张拉和锚固。7.根据权利要求1所述抗剪的节段预制拼装桥墩连接结构，其特征在于，所述预制圆中空钢管活性粉末...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢启芳，浩文明，张恩奇，赵旭东，
申请(专利权)人：西安建筑科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61