一种基于端部套箍焊接连接的预制拼接桥墩及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种基于端部套箍焊接连接的预制拼接桥墩及其施工方法，预制拼接桥墩包括：若干桥墩预制节段，包括混凝土墩柱节段以及设置在其内的钢筋笼，钢筋笼上设有若干纵向设置且平行于混凝土墩柱节段轴向的主筋；钢筋笼的两端设有钢套箍，钢套箍的内侧面与主筋的外侧面焊接固定；接缝结构，用于连接相邻的两个桥墩预制节段，包括用于连接相邻的两个钢套箍的套箍焊缝、保护层和找平层，保护层设置在相邻的两个混凝土墩柱节段的连接端的端面之间。本发明专利技术，相邻的两个桥墩预制节段通过设置在主筋外侧面上的钢套箍焊接连接，实现预制墩柱节段的快速拼接，同时有效避免节段接缝处受主轴轴力影响，提高了桥墩的耐久性。提高了桥墩的耐久性。提高了桥墩的耐久性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于端部套箍焊接连接的预制拼接桥墩及其施工方法


[0001]本专利技术涉及桥墩施工
，具体涉及一种基于端部套箍焊接连接的预制拼接桥墩及其施工方法。

技术介绍

[0002]目前，世界各国广泛采用钢筋混凝土和预应力混凝土作为土木工程的建筑材料，自1950年代在国外桥梁施工中出现了预制拼装法，并在工程实践中表现出了很大的优势以来，预制拼装法在桥梁施工中得到了广泛的应用。
[0003]在传统的预制拼装法施工中，预制构件的接缝技术通常采用接缝座浆并施加偏心预压力的方式，偏心预压力为接缝断面提供了抵抗弯矩的能力，接缝断面在预压力作用下产生的摩擦力则提供了抵抗剪力的能力。但是该技术的缺陷在于只适用于全预应力混凝土结构，由于其预制构件中的纵向普通钢筋在接缝处是断开的，不能起到抵抗接缝拉力的作用。
[0004]随桥梁施工技术的发展，为了不浪费预制构件中纵向普通钢筋抵抗拉力的能力，拓展预制拼装技术的适用范围，我国又陆续开发了一些新型的混凝土预制构件接头技术，主要有湿接头连接、钢筋灌浆套筒连接和端板焊接连接等。
[0005]湿接头连接技术应用广泛，其制作时就在预制件的接头端预留了连接钢筋，接缝钢筋连接后，再浇筑接缝混凝土，实现预制构件的连接安装。在该技术中，接缝钢筋连接有搭接、锥套连接等多种方式，接头构造也有承插式、榫卯式等不同形式。但是这种技术存在需要在安装现场现浇接头混凝土、施工速度慢的问题，其在后浇筑的湿接头混凝土的收缩控制效果较差时，容易出现开裂。
[0006]钢筋灌浆套筒连接技术起源于国外，其构件预制时在一端的受力主筋缩减一定长度，并在每根受力主筋上预埋连接套筒，连接套筒的一端罩住受力主筋的端部，另一端与构件端面对齐。预制件另一端的受力主筋则从构件端部延出一定长度，构成预留连接钢筋。构件连接施工时，先在预留连接钢筋的端面上座浆，再将预留连接钢筋插入连接套筒内，通过连接套筒的注浆孔向套筒内部压注浆料，待浆料凝结硬化后即完成了预制构件的连接安装。
[0007]但是该方案不适应受力主筋密集布置的情况，且容易导致桥墩结构的承载能力降低，受传力原理和构造要求影响，灌浆套筒的尺寸较大，进而要求预制构件受力主筋也必须采用大直径、大间距的布置方式，导致受力主筋在混凝土中的合理均匀分布状态发生改变，削弱受力主筋与其墩柱混凝土间的变形协调性能，墩柱预制构件的承载能力因此受损。
[0008]端板焊接连接技术是在预制构件连接端预置与受力主筋焊接的端部钢板，构件安装时不座浆，直接焊接接缝处的两块端部钢板的边缘，就完成了构件连接安装。但是该方案只适合立式预制的桥墩，还存在传递主筋轴力的方式不合理的问题，并且墩柱预制件安装过程中缺乏消除误差的有效措施，有误差累积问题，影响桥墩最终质量。
[0009]有鉴于此，急需对现有的预制拼接桥墩及其施工方式进行改进，以降低焊接接缝
处主筋轴力的影响、提高预制拼接桥墩的耐久性、延长其使用寿命。

技术实现思路

[0010]针对上述缺陷，本专利技术目的在于提供一种基于端部套箍焊接连接的预制拼接桥墩及其施工方法，以解决现有的预制拼接桥墩的预制构件拼接缝处受主筋轴力影响、拼接桥墩耐久性差、使用寿命短的问题。
[0011]为此，本专利技术提供了一种基于端部套箍焊接连接的预制拼接桥墩，包括：
[0012]若干桥墩预制节段，所述桥墩预制节段包括混凝土墩柱节段以及设置在所述混凝土墩柱节段内的钢筋笼，所述钢筋笼上设有若干纵向设置的主筋，所述主筋与所述混凝土墩柱节段的轴向平行；所述钢筋笼的两端设有钢套箍，所述钢套箍设置在若干所述主筋围成的圆柱上，所述钢套箍的内侧面与所述主筋的外侧面焊接固定；
[0013]接缝结构，用于连接相邻的两个所述桥墩预制节段，所述接缝结构包括用于连接相邻的两个所述钢套箍的套箍焊缝、设置在所述套箍焊缝的外侧面的保护层和设置在相邻的两个所述钢套箍的连接端面之间的找平层，所述保护层设置在相邻的两个所述混凝土墩柱节段的连接端的端面之间。
[0014]在上述技术方案中，优选的，所述保护层的外侧面与所述混凝土墩柱节段的外侧面平齐。
[0015]在上述技术方案中，优选的，所述钢套箍的端部与所述混凝土墩柱节段的端部的高差不大于所述找平层的厚度。
[0016]在上述技术方案中，优选的，所述保护层和所述找平层均为环氧砂浆。
[0017]在上述技术方案中，优选的，所述钢套箍的连接端的外侧面上设有焊缝坡口。
[0018]在上述技术方案中，优选的，所述钢套箍的侧面上设有剪力钉，所述剪力钉的一端与所述钢套箍的内侧面或外侧面焊接，所述剪力钉的另一端埋设在所述保护层或所述混凝土墩柱节段内。
[0019]在上述技术方案中，优选的，所述钢套箍由若干套箍节段拼接而成。
[0020]在上述技术方案中，优选的，若干所述主筋在所述钢套箍的侧面等间距设置。
[0021]一种基于端部套箍焊接连接的预制拼接桥墩的施工方法，包括以下步骤：
[0022]预制桥墩预制节段；
[0023]进行桥墩预制节段的安装构件的施工，并在安装构件内预埋用于连接桥墩预制节段的钢套箍；
[0024]吊装桥墩预制节段，进行钢套箍的连接；具体地，在钢套箍的连接端面上铺设找平层，吊装桥墩预制节段使其下端的钢套箍与预埋的钢套箍进行对位，并调直桥墩预制节段；对两个钢套箍的对位处施焊，并在两个钢套箍的焊缝的外侧面上填塞保护层，使保护层的外侧面与桥墩预制节段的混凝土墩柱节段的外侧面平齐；
[0025]依次连接桥墩预制节段，直至桥墩施工完成。
[0026]在上述技术方案中，优选的，所述预制桥墩预制节段包括以下步骤：
[0027]根据施工设计生产钢套箍；
[0028]在桥墩预制节段的底模内放置钢套箍，并沿钢套箍的侧面焊接主筋；
[0029]安装桥墩预制节段的其他钢筋结构，组成钢筋笼；
[0030]在钢筋笼的上端安装钢套箍，并将钢套箍的侧面与主筋的侧面焊接固定；
[0031]安装侧模，浇筑混凝土，脱模制成桥墩预制节段，将桥墩预制节段转运至存放处。
[0032]由上述技术方案可知，本专利技术提供的基于端部套箍焊接连接诶的预制拼接桥墩及其施工方法，用于拼接式桥墩的生产。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0033]首先，桥墩预制节段可采用立式生产的方式，桥墩预制节段的预制和桥墩预制节段的拼装作业可同时进行，并且桥墩预制节段的拼装作业可连续进行，大大提高了桥墩施工的效率，缩短了桥墩施工作业的施工时长。
[0034]其次，主筋轴力对拼接焊缝的偏心作用小，主筋轴力在拼接焊缝附近的墩柱断面上没有发生突变，拼接焊缝发生应力集中和疲劳破坏的可能性小，拼接焊缝处不易发生断裂。
[0035]最后，墩柱节段间焊缝处设置找平层和保护层，通过找平层消除安装施工作业过程中的误差，从而避免多段预制桥墩在拼接过程中存在误差的累积，造成拼接成型的桥墩过多的偏离设计要求、影响桥墩的正常使用；通过保护层本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于端部套箍焊接连接的预制拼接桥墩，其特征在于，包括：若干桥墩预制节段，所述桥墩预制节段包括混凝土墩柱节段以及设置在所述混凝土墩柱节段内的钢筋笼，所述钢筋笼上设有若干纵向设置的主筋，所述主筋与所述混凝土墩柱节段的轴向平行；所述钢筋笼的两端设有钢套箍，所述钢套箍设置在若干所述主筋围成的圆柱上，所述钢套箍的内侧面与所述主筋的外侧面焊接固定；接缝结构，用于连接相邻的两个所述桥墩预制节段，所述接缝结构包括用于连接相邻的两个所述钢套箍的套箍焊缝、设置在所述套箍焊缝的外侧面的保护层和设置在相邻的两个所述钢套箍的连接端面之间的找平层，所述保护层设置在相邻的两个所述混凝土墩柱节段的连接端的端面之间。2.根据权利要求1所述的基于端部套箍焊接连接的预制拼接桥墩，其特征在于，所述保护层的外侧面与所述混凝土墩柱节段的外侧面平齐。3.根据权利要求1所述的基于端部套箍焊接连接的预制拼接桥墩，其特征在于，所述钢套箍的端部与所述混凝土墩柱节段的端部的高差不大于所述找平层的厚度。4.根据权利要求1所述的基于端部套箍焊接连接的预制拼接桥墩，其特征在于，所述保护层和所述找平层均为环氧砂浆。5.根据权利要求1所述的基于端部套箍焊接连接的预制拼接桥墩，其特征在于，所述钢套箍的连接端的外侧面上设有焊缝坡口。6.根据权利要求1所述的基于端部套箍焊接连接的预制拼接桥墩，其特征在于，所述钢套箍的侧面上设有剪力钉，所述剪力钉的一端与所述钢...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏传海，陈宇，杨灿文，杜勋，
申请(专利权)人：中铁大桥勘测设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：