一种大横梁和高立柱预制拼装框架墩及施工方法技术

本发明专利技术提供一种大横梁和高立柱预制拼装框架墩及施工方法，框架墩包括基础、底节墩柱、中间节墩柱和横梁，基础施工时，设置钢筋预埋管和预埋粗钢筋，开设接缝槽口；底节墩柱预制时下方设置过渡段，过渡段内设置粗钢筋预留孔道和封锚，底节墩柱底面伸出连接钢筋，顶面预埋钢板连接件；中间节墩柱预制时底部设置钢筋预埋管，顶部设置连接钢筋，并预埋钢板连接件；横梁预制时对应墩柱位置设置伸出柱，预埋钢筋预埋管，并预埋钢板连接件。基础与底节墩柱间通过粗钢筋和主筋连接，底节墩柱与中间节墩柱间、中间节墩柱与横梁间通过连接钢筋和钢板连接件共同连接。该结构有效保证各接缝处强度和耐久性，适应于采用大横梁和高立柱的预制拼装框架墩。框架墩。

【技术实现步骤摘要】
一种大横梁和高立柱预制拼装框架墩及施工方法


[0001]本专利技术涉及桥梁建造领域，尤其涉及一种大横梁和高立柱预制拼装框架墩及施工方法。

技术介绍

[0002]铁路、市政、公路等工程常常与既有铁路、道路等小角度交叉，若采用梁部一跨跨越往往需要较大的跨度，而若采用框架型桥墩，利用框架墩跨越障碍物，再在框架墩上方设置简支梁等小跨度梁体，避免了大跨度结构的设置，具有较好的经济性。
[0003]以往框架墩常采用现浇施工，墩柱和横梁采用支架法施工，当框架墩墩高较高时，支架搭设高度高、施工风险大、施工干扰大；墩柱横梁有时也采用钢结构吊装施工，但存在成本高、后期养护工作量大、维修困难，且当横梁长度长、墩高高时，横梁与墩柱间的接头处受力复杂，钢混连接构造处理难度大。同时，框架墩横桥向受到上部结构恒载、活载、混凝土收缩徐变、温度作用等，常处于大偏心受拉状态，特别是当框架墩横梁跨度大、立柱高度高时，拼接缝处受力较大，往往为薄弱部位，一旦出现开裂，在上部结构恒载及反复活载作用下宜造成裂缝张开，裂缝扩展到一定宽度则影响接缝处的耐久性，从而削弱连接能力，影响结构安全。目前常用的套筒灌浆等连接方式可无法解决拼接缝开裂问题，无法保证拼接缝处的耐久性。因此，研发一种大横梁和高立柱预制拼装框架墩及施工方法是个亟待解决的问题。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术旨在提出一种大横梁和高立柱预制拼装框架墩及施工方法，现场施工速度快，对下方铁路、道路影响小，施工安全风险小，成本低、养护维修工作量小。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0006]一种大横梁和高立柱预制拼装框架墩，包括基础、底节墩柱和横梁，基础施工时，设置多个基础钢筋预埋管和多条预埋粗钢筋，所述预埋粗钢筋一部分预埋在基础内部，一部分伸出基础表面，在所述基础顶面开设接缝槽口；所述底节墩柱预制时下方设置过渡段，在所述过渡段内设置粗钢筋预留孔道，在所述底节墩柱内设有主筋，所述主筋一部分伸出底节墩柱下表面，所述主筋与基础钢筋预埋管一一对应，所述粗钢筋预留孔道与预埋粗钢筋一一对应，在所述底节墩柱内设有多条底节墩柱连接钢筋，所述底节墩柱连接钢筋一部分伸出底节墩柱顶部；所述横梁预制时对应墩柱位置设置伸出柱，并预埋横梁钢筋预埋管。
[0007]进一步的，当立柱较高时设置一个或多个中间节墩柱，所述中间节墩柱预制时底部设置中间节墩柱钢筋预埋管，顶部设置中间节墩柱连接钢筋，所述中间节墩柱连接钢筋一部分伸出中间节墩柱顶部，所述中间节墩柱钢筋预埋管与底节墩柱连接钢筋一一对应，所述中间节墩柱连接钢筋与横梁钢筋预埋管一一对应。所述基础与底节墩柱间通过预埋粗钢筋和主筋共同连接，所述底节墩柱与中间节墩柱间通过底节墩柱连接钢筋和钢板连接件共同连接，所述多个中间节墩柱之间、中间节墩柱与横梁间通过中间节墩柱连接钢筋和钢
板连接件共同连接。
[0008]进一步的，所述钢板连接件设置在底节墩柱、中间节墩柱和伸出柱的拼接位置的内外两侧或者四周，所述钢板连接件包括预埋钢板、预埋套筒、防护垫、连接钢板和高强螺栓，所述连接钢板和高强螺栓采用耐候钢，无需涂装，避免后期养护维修。所述预埋钢板埋设在底节墩柱、中间节墩柱和伸出柱内的拼接位置，与顶面顶部或底面底部平齐，节段内的预埋钢板与主筋焊接，焊缝强度不低于主筋强度，保证该连接处不先于主筋破坏；在所述预埋钢板上焊接有预埋套筒，预埋套筒位置与主筋错开；预埋钢板上可设置栓钉或者与墩柱内普通钢筋焊接固定，保证与墩柱混凝土结合良好。在拼接处的预埋钢板上设有防护垫，防护垫保证预埋钢板和连接钢板间的平整度，起到密封和防水的作用，保证接缝的耐久。在所述防护垫上设有连接钢板，在所述防护垫和连接钢板相对位置处根据高强螺栓位置预留开孔，所述高强螺栓依次穿过连接钢板、防护垫上的开孔，拧入预埋钢板上的预埋套筒中，所述防护垫、连接钢板上的预留开孔待节段间拼装完后再在现场后开孔。通过高强螺栓连接上、下节预埋钢板，且连接钢板通过上、下节段间的拼接缝。
[0009]进一步的，在所述中间节墩柱和横梁内均设有主筋，所述底节墩柱、中间节墩柱和横梁内的主筋一一对应，且焊接在节段内的预埋钢板上。
[0010]进一步的，所述预埋粗钢筋采用缓粘结钢棒，缓粘结钢棒将粗钢筋锚固端直接预埋在基础内。预埋部分无需再设置预埋孔道，避免后期灌浆，施工便捷、效率高。
[0011]进一步的，所述接缝槽口的尺寸比过渡段一侧大510cm，拼装时直接在接缝槽口内铺设坐浆层，无需再设置挡浆钢板。
[0012]进一步的，所述过渡段设置在底节墩柱底部，一侧较底节墩柱尺寸大2030cm，并在其内预埋粗钢筋孔道，所述预埋粗钢筋孔道顶部设置粗钢筋张拉端槽口，张拉完成后进行封锚，过渡段顶部与底节墩柱间采用斜角过渡，避免应力集中。
[0013]进一步的，所述底节墩柱连接钢筋、中间节墩柱连接钢筋采用束筋布置，即由24根钢筋并置而成，单根钢筋间焊连为整体。
[0014]进一步的，所述伸出柱在横梁与墩柱拼接位置伸出，截面与墩柱截面完全一致，伸出柱与横梁共同预制，通过伸出柱与墩柱的拼接实现横梁与墩柱的拼接。
[0015]进一步的，所述中间节墩柱钢筋预埋管、横梁钢筋预埋管采用下细上粗的形式，其中设一部分喇叭形过渡。
[0016]一种采用上述大横梁和高立柱预制拼装框架墩的施工方法，包括以下步骤：
[0017]步骤一、基础施工，底节墩柱、中间节墩柱和横梁预制完成。
[0018]步骤二、基础的接缝槽口铺设拼接缝浆料，吊装底节段墩柱，将过渡段上的粗钢筋预留孔道穿入预埋粗钢筋中，同时将底节段墩柱的主筋穿入基础钢筋预埋管中；张拉预埋粗钢筋，并向基础钢筋预埋管中注入灌浆料，施工封锚。
[0019]步骤三、在底节墩柱顶面铺设拼接缝浆料，吊装中间节墩柱，将中间节墩柱上的中间节墩柱钢筋预埋管穿入底节墩柱顶部的底节墩柱连接钢筋上，向钢筋预埋管中注入灌浆料。
[0020]步骤四、在中间节墩柱顶面铺设拼接缝浆料，吊装横梁，将横梁上伸出柱内的横梁钢筋预埋管穿入中间节墩柱顶部的中间节墩柱连接钢筋上，向横梁钢筋预埋管中注入灌浆料。
[0021]步骤五、施工防护垫和连接钢板开孔，并安装在预埋钢板上，将高强螺栓拧入预埋套筒中。
[0022]步骤六、张拉横梁预应力束，施工完成。
[0023]相对于现有技术，本专利技术所述的大横梁和高立柱预制拼装框架墩及施工方法具有以下优势：
[0024]1.通过连接钢板连接拼接缝，提供接缝间的抗拉能力，并提高拼接缝处的抗剪能力，连接钢板抗拉能力强，通过连接钢板承担节段间的拉力，与连接钢筋的共同作用下，保证拼接缝处不开裂，且采用的防护垫可起到防水作用，从而有效保证接缝处的耐久性；连接钢板通过高强螺栓连接，可拆卸，方便日常拼接缝的检查和维护。
[0025]2.通过在基础与底节墩柱间设置粗钢筋，保证对拼接缝处施加一定的压应力，保证拼接缝在最不利状态下仍处于受压状态，保证接缝不开裂，同时粗钢筋增强了接缝处的抗弯强度；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大横梁和高立柱预制拼装框架墩，其特征在于：包括基础、底节墩柱和横梁，在所述基础内设置多个基础钢筋预埋管和多条预埋粗钢筋，所述预埋粗钢筋一部分预埋在基础内部，一部分伸出基础表面，在所述基础顶面开设接缝槽口；所述底节墩柱下方设置过渡段，在所述过渡段内设置粗钢筋预留孔道，在所述底节墩柱内设有主筋，所述主筋一部分伸出底节墩柱下表面，所述主筋与基础钢筋预埋管一一对应，所述粗钢筋预留孔道与预埋粗钢筋一一对应，在所述底节墩柱内设有多条底节墩柱连接钢筋，所述底节墩柱连接钢筋一部分伸出底节墩柱顶部；所述横梁对应墩柱位置设置伸出柱，并预埋横梁钢筋预埋管。2.根据权利要求1所述的一种大横梁和高立柱预制拼装框架墩，其特征在于：当立柱较高时设置一个或多个中间节墩柱，所述中间节墩柱的底部设置中间节墩柱钢筋预埋管，顶部设置中间节墩柱连接钢筋，所述中间节墩柱连接钢筋一部分伸出中间节墩柱顶部，所述中间节墩柱钢筋预埋管与底节墩柱连接钢筋一一对应，所述中间节墩柱连接钢筋与横梁钢筋预埋管一一对应；所述基础与底节墩柱间通过预埋粗钢筋和主筋连接，所述底节墩柱与中间节墩柱间通过底节墩柱连接钢筋和钢板连接件共同连接，所述多个中间节墩柱之间、中间节墩柱与横梁间通过中间节墩柱连接钢筋和钢板连接件共同连接。3.根据权利要求2所述的一种大横梁和高立柱预制拼装框架墩，其特征在于：所述钢板连接件包括预埋钢板、预埋套筒、防护垫、连接钢板和高强螺栓，所述预埋钢板设置在底节墩柱、中间节墩柱和伸出柱内的拼接位置，与底节墩柱、中间节墩柱和伸出柱的顶面顶部或底面底部平齐，在所述预埋钢板上焊接有预埋套筒，在拼接处的预埋钢板上设有防护垫，在所述防护垫上设有连接钢板，在所述防护垫和连接钢板相对位置处开设开孔，所述高强螺栓依次穿过连接钢板、防护垫上的开孔，拧入预埋钢板上的预埋套筒中。4.根据权利要求1至3中任意一项所述的一种大横梁和高立柱预制拼装框架墩，其特征在于：在所述中间节墩柱和横梁内均设有主筋，所述底节墩柱、中间节墩柱和横梁内的主筋一一对应，且焊接在各自节段内的预...

【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：