一种全预制装配桥梁及施工方法技术

本发明专利技术的一种全预制装配桥梁及施工方法，其中，全预制装配桥梁包括现浇承台、预制梁、与现浇承台连接的下部桥墩立柱、与预制梁连接的上部桥墩立柱以及自下而上依次相连的多个中部桥墩立柱，现浇承台包括台体、设于台体上表面的凹槽、设于凹槽底部的与下部桥墩立柱相连的连接结构、下部埋设在台体中且上部设于凹槽中的型钢锚固键以及沿型钢锚固键周向分布的L形抗拉拔钢筋，上部桥墩立柱的顶部设置型钢连接构造，预制梁通过型钢连接构造与上部桥墩立柱连接；还包括全预制装配桥梁的施工方法。本发明专利技术提供一种新型的全预制装配桥梁的结构形式和施工方法，既可实现桥梁的全预制装配，又能明显提升结构整体的整体性能和抗震性能。能明显提升结构整体的整体性能和抗震性能。能明显提升结构整体的整体性能和抗震性能。

【技术实现步骤摘要】
一种全预制装配桥梁及施工方法


[0001]本专利技术涉及土建
，具体是一种全预制装配桥梁及施工方法。

技术介绍

[0002]基于建筑工业化和装配式施工的新型建造技术方案已经在桥梁领域得到较为广泛的应用，特别是在高铁工程和市内快速道路系统中桥梁的建设过程中，与现场浇筑桥墩立柱和上部桥梁结构相比，预制装配施工具有施工周期短、规模化制作、机械化程度高、环境影响小以及对正常的交通运输干扰周期短等优势。目前，在高铁工程和市内快速道路桥梁工程中采用预制装配施工时，通常将底部的桥墩立柱节段与下部承台同时现浇，或在现浇承台中伸出连接钢筋，待现浇桥墩承台施工完成后，在现场浇筑立柱下部节段，这在一定程度上削弱了预制装配桥墩立柱的高效施工的优势。另一方面，上下桥墩立柱节段之间进行连接时，多采用桥墩立柱体内预应力张拉进行连接，或桥墩立柱纵筋通过预埋灌浆套筒进行灌浆连接，并在连接部位设置抗剪构造和进行湿作业，前者构件制作精度高且施工过程较为复杂，经济成本较高，后者施工质量难以控制，且灌浆和湿作业后养护周期较长。上述情况限制了预制装配技术在桥梁工程中的应用，无法进一步凸显其优势。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：为克服上述现有预制装配桥梁的缺点和技术不足，降低高铁工程和市内快速道路系统中桥梁的预制装配施工难度，提高施工质量，实现结构整体的全预制拼装，提升装配式桥梁的整体性能，本专利技术提出了一种全预制装配桥梁及施工方法。
[0004]为了实现上述技术目的，本专利技术采用如下技术方案：一种全预制装配桥梁，包括现浇承台、预制梁、与现浇承台连接的下部桥墩立柱、与预制梁连接的上部桥墩立柱以及自下而上依次相连的多个中部桥墩立柱，现浇承台包括台体、设于台体上表面的凹槽、设于凹槽底部的与下部桥墩立柱相连的连接结构、下部埋设在台体中且上部设于凹槽中的型钢锚固键以及沿型钢锚固键周向分布的L形抗拉拔钢筋，L形抗拉拔钢筋下部埋设在台体中且上部位于凹槽中，上部桥墩立柱、中部桥墩立柱以及下部桥墩立柱均为预制空心桥墩立柱且内部具有同轴线的空腔，下部桥墩立柱插接在凹槽中时，所述型钢锚固键的上部以及L形抗拉拔钢筋的上部位于下部桥墩立柱的空腔中，所述下部桥墩立柱的内壁与型钢锚固键之间以及所述下部桥墩立柱的外壁与凹槽的槽壁之间具有早强高韧性混凝土层，下部桥墩立柱的顶部、上部桥墩立柱的底部以及中部桥墩立柱的两端均沿周向均匀设置多个弧形连接孔，上部桥墩立柱、中部桥墩立柱以及下部桥墩立柱拼接时，对应的所述弧形连接孔在竖向方向上形成连接孔道，连接孔道中具有螺杆，螺杆的两端旋设紧固螺母，上部桥墩立柱的顶部设置型钢连接构造，预制梁通过型钢连接构造与上部桥墩立柱连接。
[0005]优选的，所述连接结构包括下部桥墩立柱向下伸出的预制桥墩纵筋以及凹槽底部的与预制桥墩纵筋插接配合的纵筋预留孔，预制桥墩纵筋插接在纵筋预留孔中且通过注入
早强高韧性混凝土固定。
[0006]优选的，所述连接结构包括下部埋设在所述台体中且上端从凹槽中向上伸出的连接钢筋以及下部桥墩立柱下端设置的供连接钢筋插入的预制孔，连接钢筋插接在预制孔中且通过注入早强高韧性混凝土固定。
[0007]优选的，型钢锚固键的横截面为H形或工字形。
[0008]优选的，所述弧形连接孔的两个口部分别为横向口部和竖向口部，横向口部位于对应桥墩立柱的内壁上。
[0009]优选的，型钢锚固键上部为圆形或矩形的盖帽，型钢锚固键伸出凹槽底部的高度不大于凹槽的深度且不小于凹槽深度的1/2。
[0010]优选的，L形抗拉拔钢筋的直径不小于20 mm，长度不大于凹槽深度且不小于20d，强度等级不低于HRB400。
[0011]优选的，下部桥墩立柱的下部周向均匀分布多个钢制抗剪键，凹槽内壁均布混凝土抗剪凸起。
[0012]优选的，上部桥墩立柱与相邻中部桥墩立柱之间、各个相邻的中部桥墩立柱之间以及下部桥墩立柱与相邻中部桥墩立柱之间均设有橡胶垫片作为接缝填充结构。
[0013]优选的，型钢连接构造包括上部桥墩立柱预埋的型钢接头、固设在型钢接头上的抗剪键以及设置在预制梁底部的与抗剪键插接配合的抗剪槽。
[0014]优选的，上部桥墩立柱的顶部设有锚固钢筋，预制梁底部设置与锚固钢筋插接配合的锚固孔。
[0015]全预制装配桥梁的施工方法，包括以下步骤：步骤一、首先根据设计的桥墩立柱的截面尺寸和高度，将桥墩立柱拆分成上部桥墩立柱、中部桥墩立柱以及下部桥墩立柱，并在下部桥墩立柱的顶部、上部桥墩立柱的底部以及中部桥墩立柱的两端对应设计多个弧形连接孔，在上部桥墩立柱的上部设置型钢接头以及抗剪键，上部桥墩立柱的上部设置在下部桥墩立柱的下部设置预制桥墩纵筋或通过预埋金属波纹管的方式设置预制孔；制作预制梁，预制梁的底部具有与抗剪键插接配合的抗剪槽，通过预埋金属波纹管的方式设置锚固孔；浇筑现浇承台；步骤二、将下部桥墩立柱吊装并插接在现浇承台的凹槽中，通过注浆将将连接结构固定，待强度满足要求后，在下部桥墩立柱的内外浇筑早强高韧性混凝土；步骤三、待下部桥墩立柱内外的早强高韧性混凝土强度满足要求后，吊装中部桥墩立柱进逐个行拼接，每次吊装前先将垫上橡胶垫片，每次拼接后，正对的弧形连接孔形成的连接孔道，将螺杆穿入对应的连接孔道中，在螺杆的两端旋设紧固螺母且施加预紧力，分别将下部桥墩立柱和中部桥墩立柱以及相邻的中部桥墩立柱进行固定；步骤四、拼装施工完成形成桥墩立柱后，进行预制梁的吊装与安装，在型钢接头上设置橡胶垫层，抗剪键插入预制梁的抗剪槽中，将上部桥墩立柱的顶部的锚固钢筋插入预制梁底部的锚固孔，通过钢筋浆锚进行连接，完成预制桥梁的装配施工。
[0016]本专利技术提供一种新型的全预制装配桥梁的结构形式和施工方法，通过在现浇承台中设置凹槽以及在凹槽中伸出的型钢锚固键和L形抗拉拔钢筋，下部桥墩立柱与现浇承台实现钢筋浆锚搭接，在下部桥墩立柱内以及在下部桥墩立柱与现浇承台凹槽槽壁之间浇筑早强高韧性混凝土，可明显提升下部桥墩立柱和现浇承台连接部位的整体性能和抗震性
能，避免在水平荷载作用下出现水平裂缝和局部损伤，同时，可明显提升下部桥墩立柱连接区域的裂缝控制能力和耗能能力；上部桥墩立柱、中部桥墩立柱以及下部桥墩立柱全部或部分采用UHPC材料制作，且均采用空心构造，可提高桥墩的承载力能力并减少其自重，减少施工难度；设置橡胶垫片作为接缝填充结构，通过螺栓预紧力及对应桥墩立柱自重在相邻桥墩立柱节段之间施加竖向荷载，产生摩檫力来抵抗接缝处所受的水平外部荷载，提升结构的变形能力和耗能能力；上部桥墩立柱与预制梁通过型钢接头、抗剪键和钢筋浆锚进行连接，提升结构的整体性能。上述技术方案既可实现桥梁的全预制装配，又能明显提升结构整体的整体性能和抗震性能。
附图说明
[0017]图1全预制拼装桥梁一种结构示意图；图2下部桥墩立柱与现浇承台一种连接结构的俯视图；图3下部桥墩立柱与现浇承台的凹槽内壁抗剪结构示意图；图4全预制拼装桥梁另一种结构示意图；图5下部桥墩立柱与现浇承台另一种连接结构的俯视图。
具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种全预制装配桥梁，其特征在于:包括现浇承台、预制梁、与现浇承台连接的下部桥墩立柱、与预制梁连接的上部桥墩立柱以及自下而上依次相连的多个中部桥墩立柱，现浇承台包括台体、设于台体上表面的凹槽、设于凹槽底部的与下部桥墩立柱相连的连接结构、下部埋设在台体中且上部设于凹槽中的型钢锚固键以及沿型钢锚固键周向分布的L形抗拉拔钢筋，L形抗拉拔钢筋下部埋设在台体中且上部位于凹槽中，上部桥墩立柱、中部桥墩立柱以及下部桥墩立柱均为预制空心桥墩立柱且内部具有同轴线的空腔，下部桥墩立柱插接在凹槽中时，所述型钢锚固键的上部以及L形抗拉拔钢筋的上部位于下部桥墩立柱的空腔中，所述下部桥墩立柱的内壁与型钢锚固键之间以及所述下部桥墩立柱的外壁与凹槽的槽壁之间具有早强高韧性混凝土层，下部桥墩立柱的顶部、上部桥墩立柱的底部以及中部桥墩立柱的两端均沿周向均匀设置多个弧形连接孔，上部桥墩立柱、中部桥墩立柱以及下部桥墩立柱拼接时，对应的所述弧形连接孔在竖向方向上形成连接孔道，连接孔道中具有螺杆，螺杆的两端旋设紧固螺母，上部桥墩立柱的顶部设置型钢连接构造，预制梁通过型钢连接构造与上部桥墩立柱连接。2.根据权利要求1所述的全预制装配桥梁，其特征在于：所述连接结构包括下部桥墩立柱向下伸出的预制桥墩纵筋以及凹槽底部的与预制桥墩纵筋插接配合的纵筋预留孔，预制桥墩纵筋插接在纵筋预留孔中且通过注入早强高韧性混凝土固定。3.根据权利要求1所述的全预制装配桥梁，其特征在于：所述连接结构包括下部埋设在所述台体中且上端从凹槽中向上伸出的连接钢筋以及下部桥墩立柱下端设置的供连接钢筋插入的预制孔，连接钢筋插接在预制孔中且通过注入早强高韧性混凝土固定。4.根据权利要求1所述的全预制装配桥梁，其特征在于：型钢锚固键的横截面为H形或工字形。5.根据权利要求1所述的全预制装配桥梁，其特征在于：所述弧形连接孔的两个口部分别为横向口部和竖向口部，横向口部位于对应桥墩立柱的内壁上。6.根据权利要求1所述的全预制装配桥梁，其特征在于：下部桥墩立柱的下部周向均匀分布多个钢制抗剪键，...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯虎，范家俊，张崇斌，楚留声，徐升桥，徐旭东，李学明，李辉，郭奥飞，王银辉，
申请(专利权)人：郑州大学，
类型：发明
国别省市：