一种预制混凝土横梁与墩柱间连接结构及施工方法技术

本发明专利技术提供一种预制混凝土横梁与墩柱间连接结构及施工方法，结构包括预制横梁和墩柱，预制横梁在与墩柱拼装处底部伸出连接钢筋，横桥向连接钢筋内侧设置横梁开孔板，设置多组横梁抗剪钢板，抗剪钢板下方设置支承钢板；预制横梁底面设置接缝预留槽口，槽口上方连有浇筑孔道。墩柱顶部与预制横梁拼装处伸出连接钢筋；横桥向连接钢筋内侧设置墩柱开孔板，设置多个墩柱抗剪钢筋；墩柱顶设置凹凸型剪力键，在横梁支承钢板下方对应位置设置橡胶垫，预制横梁与墩柱间通过现浇接缝连接。预制横梁采用混凝土结构，施工无需搭设支架、成本低、便于养护维修，现场施工简单、施工速度快、对既有铁路、道路干扰小，且拼装方式精度要求低、易于保证横梁线形。易于保证横梁线形。

【技术实现步骤摘要】
一种预制混凝土横梁与墩柱间连接结构及施工方法


[0001]本专利技术涉及桥梁建造领域，尤其涉及一种预制混凝土横梁与墩柱间连接结构及施工方法。

技术介绍

[0002]框架墩作为一种桥墩基本型式，由横梁和墩柱组成，当线路需要跨越铁路、道路等障碍物时广泛应用。常用的框架墩墩柱采用混凝土结构，支架现浇法施工，横梁采用混凝土结构或者钢结构，支架现浇法或吊装施工。横梁采用支架现浇法施工时，搭设支架对下方铁路、道路的正常运营影响较大，且施工时间长、安全风险大；横梁采用钢结构吊装施工时，成本高、后期养护工作量大、维修困难，且钢结构与混凝土间的拼装精度要求高、横梁线形控制难度大。因此，研发一种预制混凝土横梁与墩柱间连接结构及施工方法是个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种预制混凝土横梁与墩柱间连接结构及施工方法，现场施工简单、施工速度快、对既有铁路、道路干扰小。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0005]一种预制混凝土横梁与墩柱间连接结构，包括预制横梁和墩柱，在所述预制横梁内与墩柱拼装处设有横梁连接钢筋，所述横梁连接钢筋伸出预制横梁，在所述预制横梁与墩柱拼装处位于横梁连接钢筋内侧设有横梁开孔板，在所述预制横梁内设有多组横梁抗剪钢板，所述横梁抗剪钢板一部分预埋在预制横梁内部，一部分伸出预制横梁底面，所述横梁抗剪钢板底部焊接有支承钢板；在所述预制横梁底面设置接缝预留槽口，所述接缝预留槽口上方连有浇筑孔道；
[0006]所述墩柱采用现浇或预制施工，在所述墩柱内与预制横梁拼装处设有墩柱连接钢筋，所述墩柱连接钢筋伸出墩柱，所述墩柱与预制横梁拼装处位于墩柱连接钢筋内侧设有墩柱开孔板，在所述墩柱内设有多个墩柱抗剪钢筋，所述墩柱抗剪钢筋一部分预埋在墩柱内部，一部分伸出墩柱顶面；所述墩柱顶部设置凹凸型墩柱剪力键，所述剪力键在断面上通长布置，在所述墩柱顶面与支承钢板对应位置处铺设有橡胶垫，拼装时支承钢板临时支撑在橡胶垫板上，所述预制横梁与墩柱间通过现浇接缝连接。
[0007]进一步的，在所述横梁开孔板和墩柱开孔板上设有钢板开孔，所述钢板开孔位置相互对应，横向位置相互错开，横梁开孔板和墩柱开孔板对位后通过后穿开孔板钢筋连接，共同作用形成开孔板剪力键，传递拉力，增强预制横梁和墩柱连接能力。在所述横梁连接钢筋和墩柱连接钢筋的周圈设有箍筋。预制横梁与墩柱先通过支承钢板支撑在橡胶垫板上，再安装后穿开孔板钢筋，绑扎横梁/墩柱连接钢筋的箍筋，自浇筑孔道浇筑现浇接缝，完成预制横梁和墩柱的拼装。
[0008]进一步的，所述横梁抗剪钢板采用两个开孔板，在所述开孔板上设置钢板开孔，开
孔位置需与横梁开孔板和墩柱开孔板对应，便于后穿开孔板钢筋穿过，其高度较横梁连接钢筋、横梁开孔板伸出长度稍长。
[0009]进一步的，预埋开孔板钢筋穿入横梁开孔板、横梁抗剪钢板的预埋部分，将其锚固在预制横梁中，所述墩柱开孔板通过预埋开孔板钢筋将其锚固在墩柱中；所述后穿开孔板钢筋穿入横梁开孔板、墩柱开孔板、横梁抗剪钢板的伸出部分，并与预制横梁和墩柱两侧的横梁/墩柱连接钢筋固定。
[0010]进一步的，所述接缝预留槽口为倒梯形，在预制横梁底部沿预制横梁的长度方向通长设置。所述接缝预留槽口上设置浇筑孔道，浇筑孔道一端为浇筑口，另一端为出浆口。
[0011]进一步的，所述钢板开孔较通过其中的钢筋直径大，采用圆形或椭圆形。椭圆形可防止位置偏差造成钢筋穿入困难。
[0012]进一步的，所述横梁连接钢筋和墩柱连接钢筋相互交错布置，每根横梁连接钢筋插入相邻两个墩柱连接钢筋中间，相互搭接长度不小于10倍横梁/墩柱连接钢筋直径。
[0013]进一步的，所述横梁开孔板、墩柱开孔板、后穿开孔板钢筋以及现浇接缝组成开孔板剪力键。通过横梁开孔板将荷载传递给后穿开孔板钢筋，再通过后穿开孔板钢筋传递给墩柱开孔板。
[0014]进一步的，所述现浇接缝采用超高性能混凝土，超高性能混凝土可减小接缝的高度，并与开孔板剪力键形成较强的连接。
[0015]进一步的，所述横梁开孔板一部分预埋在预制横梁内部，一部分伸出预制横梁底面；所述墩柱开孔板一部分预埋在墩柱内部，一部分伸出墩柱顶面。
[0016]一种采用上述预制混凝土横梁与墩柱间连接结构的施工方法，包括以下步骤：
[0017]步骤一、墩柱预制或现浇，完成与基础的施工。
[0018]步骤二、预制横梁在工厂内预制，运输至现场。
[0019]步骤三、在墩柱顶部铺设橡胶垫板，吊装预制横梁并下落，将横梁连接钢筋插入相邻墩柱连接钢筋之间，利用预制横梁的支承钢板支撑在橡胶垫板上。
[0020]步骤四、安装后穿开孔板钢筋，穿过横梁开孔板、墩柱开孔板、横梁抗剪钢板的伸出部分，并与横梁和墩柱两侧的横梁/墩柱连接钢筋固定。
[0021]步骤五、绑扎横梁连接钢筋和墩柱连接钢筋的箍筋。
[0022]步骤六、利用吊车等搭设现浇接缝模板，自浇筑孔道浇筑现浇接缝。
[0023]步骤七、张拉横梁预应力，现浇接缝养护，施工完成。
[0024]相对于现有技术，本专利技术所述的预制混凝土横梁与墩柱间连接结构及施工方法具有以下优势：
[0025]1.横梁采用预制，现场吊装与墩柱拼装，施工无需搭设支架，对既有道路、铁路运营干扰少；横梁采用混凝土结构，成本低，便于后期养护维修，现场拼装施工工序简单、施工速度较快。
[0026]2.现浇接缝采用超高性能混凝土，减小了接缝高度；通过设置开孔板剪力键，开孔板剪力键利用超高性能混凝土超强的抗压强度，在后穿开孔板钢筋和开孔板间形成较强的混凝土榫，显著提高其抗拉承载力，且超高性能混凝土骨料较细，易于从开孔中穿过，施工质量好。
[0027]3.预制横梁与墩柱间因上部荷载作用，将承担较大的弯矩和剪力，通过设置钢筋
连接和开孔板剪力键连接共同作用，承载能力更强、连接更加可靠。
[0028]4.预制横梁与墩柱间接缝通过现浇施工，有利于调节施工和制造误差，易于保证横梁水平度和高程，使横梁线形满足要求。
[0029]5.预制横梁与现浇接缝之间设置横梁抗剪钢板，墩柱与现浇接缝之间设置墩柱剪力键和抗剪钢筋，相互之间抗剪能力较强。
[0030]6.通过在横梁抗剪钢板下方设置临时支撑，兼做拼装时横梁位置的定位措施，有效解决预制横梁工厂内存放和拼装时临时支撑，充分将永久构造与施工临时设施相结合。
附图说明
[0031]构成本专利技术的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：
[0032]图1是本专利技术主视图；
[0033]图2是本专利技术侧视图；
[0034]图3是预制横梁结构示意图，其中3-a是主视图，3-b是侧视图，3-c是3-a中I-I剖视图；
[0035]图4是墩柱结构示意图，其中4-a是主视图，4-b是侧视图，4-c是4-本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种预制混凝土横梁与墩柱间连接结构，包括预制横梁和墩柱，其特征在于：在所述预制横梁内与墩柱拼装处设有横梁连接钢筋，所述横梁连接钢筋伸出预制横梁，在所述预制横梁与墩柱拼装处位于横梁连接钢筋内侧设有横梁开孔板，在所述预制横梁内设有多组横梁抗剪钢板，所述横梁抗剪钢板一部分预埋在预制横梁内部，一部分伸出预制横梁底面，所述横梁抗剪钢板底部设有支承钢板；在所述预制横梁底面设置接缝预留槽口，所述接缝预留槽口上方连有浇筑孔道；在所述墩柱内与预制横梁拼装处设有墩柱连接钢筋，所述墩柱连接钢筋伸出墩柱，所述墩柱与预制横梁拼装处位于墩柱连接钢筋内侧设有墩柱开孔板，在所述墩柱内设有多个墩柱抗剪钢筋，所述墩柱抗剪钢筋一部分预埋在墩柱内部，一部分伸出墩柱顶面；所述墩柱顶部设有剪力键，在所述墩柱顶面与支承钢板对应位置处设有橡胶垫，所述预制横梁与墩柱间通过现浇接缝连接。2.根据权利要求1所述的一种预制混凝土横梁与墩柱间连接结构，其特征在于：在所述横梁开孔板和墩柱开孔板上相对位置处设有钢板开孔，所述横梁开孔板和墩柱开孔板对位后通过后穿开孔板钢筋连接，在所述横梁连接钢筋和墩柱连接钢筋的周圈设有箍筋，所述预制横梁和墩柱通过浇筑孔道浇筑现浇接缝，完成预制横梁和墩柱的拼装。3.根据权利要求1或2所述的一种预制混凝土横梁与墩柱间连接结构，其特征在于：所述横梁抗剪钢板采用两个开孔板，在所述开孔板上设置钢板开孔，开孔位置与横梁开孔板和墩柱开孔板对应，便于后穿开孔板钢筋穿过。4.根据权利要求3所述的一种预制混凝土横梁与墩柱间连接结构，其特征在于：预埋开孔板钢筋穿入横梁开孔板、横梁抗剪钢板的预埋部分，将其锚固在预制横梁中，所述墩柱开孔板通过预埋开孔板钢筋将其锚固在墩柱中；所述后穿开孔板钢筋穿入横梁开孔板、墩柱开孔板、横梁抗剪钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙树礼，苏伟，张帅，
申请(专利权)人：中国铁路设计集团有限公司，
类型：发明
国别省市：