多节段预制空心混凝土墩塔及施工方法技术

本发明专利技术公开了多节段预制空心混凝土墩塔及施工方法，包括承台和墩塔预制节段，承台上设有若干预制节段；每一预制节段均为管状预制混凝土件，包括若干钢筋孔道和若干预应力孔道；承台内设有与预制节段对应的钢筋孔道和预应力孔道；每一组位于同一水平位置的多个钢筋孔道内均设置受力纵向钢筋并填充灌浆料，每一组位于同一水平位置的多个预应力孔道内均布置自锁式预应力钢筋并填充灌浆料；所有预制节段拼接后的空腔内设有抗震加强混凝土芯。施工时，从下向上依次施工承台，拼接所有预制节段，最后安装墩塔预制节段。本发明专利技术的应用能够实现桥塔、桥墩的小节段空心预制与安装，与现有技术相比使用同样受力主筋的现浇实心桥墩，抗震性能更好。性能更好。性能更好。

【技术实现步骤摘要】
多节段预制空心混凝土墩塔及施工方法


[0001]本专利技术涉及桥墩建造
，特别涉及多节段预制空心混凝土墩塔及施工方法。

技术介绍

[0002]近年来，装配式桥墩结构得到广泛应用，但在特大桥桥墩，斜拉桥、悬索桥桥塔结构中还未有应用，其原因在于这些结构尺寸巨大，高度高，采用整体预制无法实现运输和吊装。
[0003]然而采用分节空心预制，需要考虑结构承受荷载重量大，力学性能要求高。在空心桥墩在地震作用下易发生混凝土压碎失去约束破坏，设计上如何保障力学性能、特别是抗震性能的可靠是一大难题。
[0004]同时，在施工上，如何在不大幅增加成本的情况下保障结构拼装过程的结构稳定，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]有鉴于现有技术的上述缺陷，本专利技术提供多节段预制空心混凝土墩塔及施工方法，实现的目的是在保障力学性能与现浇实心桥墩基本等效前提下，实现大尺寸墩或塔结构节段空心化预制、便捷、安全的安装施工。
[0006]为实现上述目的，本专利技术公开了多节段预制空心混凝土墩塔，包括底部的承台和顶部的墩塔预制节段，所述承台上沿竖直方向设有若干预制节段；
[0007]每一所述预制节段均为带有竖直通孔的管状预制混凝土件，上下两个端面在靠近外侧面的位置均设有若干环绕中心轴设置的钢筋孔道，在靠近内侧面的位置均设有若干环绕中心轴设置的预应力孔道；
[0008]每一所述预制节段在靠近内侧面的位置均设有一圈纵向防裂钢筋，且每一所述纵向防裂钢筋与同一所述预制节段内设置的多个所述钢筋孔道之间均设有多组环绕中心轴设置的横向箍筋；
[0009]每一组所述横向箍筋均沿竖直方向布置多层；
[0010]所述承台内设有与每一所述预制节段均对应的多个所述钢筋孔道和多个所述预应力孔道；
[0011]所有所述预制节段依次与所述承台拼接后，每一组位于同一水平位置的多个所述钢筋孔道内均设置相应的受力纵向钢筋并填充灌浆料，每一组位于同一水平位置的多个所述预应力孔道内均布置相应的自锁式预应力钢筋并填充灌浆料；
[0012]每一所述自锁式预应力钢筋的锚具均预埋在所述承台的所述预应力孔道的下方，张拉端均设置在距离所述墩塔预制节段最近的所述预制节段；
[0013]所有所述预制节段拼接后内部的由多个所述竖直通孔形成的空腔内设有抗震加强混凝土芯。
[0014]优选的，每一所述预制节段的横截面均为多边形或者圆形。
[0015]优选的，每一所述预制节段的上下任一所述端面与相邻的另一所述预制节段、相邻的所述墩塔预制节段或者相邻的所述承台之间均设有若干相匹配的金属剪力键及相应的剪力键定位孔。
[0016]优选的，每一所述自锁式预应力钢筋靠近所述承台部分的塑性铰区域均为无粘结预应力钢筋，其余部分均为有粘结预应力钢筋。
[0017]更优选的，所述抗震加强混凝土芯的断面的外形与每一所述预制节段的竖直通孔均相匹配，高度b不低于墩塔在地震作用下靠近所述承台部分的塑性铰区域的高度a。
[0018]优选的，每一所述受力纵向钢筋均为精轧螺纹钢筋。
[0019]本专利技术还提供多节段预制空心混凝土墩塔的施工方法，包括如下步骤：
[0020]步骤1、预制所有所述预制节段，现浇所述承台，并在所有所述预制节段形成的永久结构两侧设置精轧螺纹钢筋、预应力孔道和锚具；
[0021]步骤2、在所述承台布置垫层砂浆，并在所述垫层砂浆上设置相应的所述预制节段，调节所述预制节段的垂直度；
[0022]步骤3、在完成固定的所述预制节段的上面涂抹环氧树脂胶；
[0023]步骤4、继续吊装所述预制节段，并接长所述精轧螺纹钢筋，在所述预制节段上安装临时牛腿，利用所述临时牛腿锚固精轧螺纹钢筋实现压实并固定所述预制节段；
[0024]循环执行步骤3和4，直至完成所有所述预制节段的安装，在安装每一所述预制节段的过程中，均接长所有所述精轧螺纹钢筋，通过所述临时牛腿锚固所有所述精轧螺纹钢筋；
[0025]当已经完成安装的多个所述预制节段的高度高于所述抗震加强混凝土芯后，将所述抗震加强混凝土芯吊装入所述空腔内；
[0026]步骤5、在完成所有所述预制节段拼接后，在所述钢筋孔道内均设置相应的受力纵向钢筋并填充灌浆料，在所述预应力孔道内均布置相应的自锁式预应力钢筋并填充灌浆料；
[0027]将每一所述自锁式预应力钢筋均通过相应的所述锚具锚固在所述承台；
[0028]步骤6、拆除所述精轧螺纹钢筋、所述临时牛腿。
[0029]本专利技术的有益效果：
[0030]本专利技术的应用能够实现桥塔、桥墩的小节段空心预制与安装，与现有技术相比使用同样受力主筋的现浇实心桥墩，抗震性能更好。
[0031]以下将结合附图对本专利技术的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本专利技术的目的、特征和效果。
附图说明
[0032]图1示出本专利技术一实施例的结构示意图。
[0033]图2示出本专利技术一实施例中预制节段设有金属剪力键及相应的剪力键定位孔的侧面结构示意图。
[0034]图3示出本专利技术一实施例中预制节段端面结构示意图。
[0035]图4示出本专利技术一实施例中预制节段内部纵向防裂钢筋和横向箍筋的结构示意
图。
[0036]图5示出本专利技术一实施例中预制节段内设置受力纵向钢筋和自锁式预应力钢筋的结构示意图。
[0037]图6示出本专利技术一实施例中自锁式预应力钢筋靠近所述承台部分的塑性铰区域的高度a的示意图。
[0038]图7示出本专利技术一实施例中抗震加强混凝土芯的端面结构示意图。
[0039]图8示出本专利技术一实施例中抗震加强混凝土芯的侧面结构示意图。
[0040]图9示出本专利技术一实施例中完成步骤1的状态示意图。
[0041]图10示出本专利技术一实施例中完成步骤2的状态示意图。
[0042]图11示出本专利技术一实施例中执行步骤4过程中将抗震加强混凝土芯吊装入空腔的状态示意图。
[0043]图12示出本专利技术一实施例中完成步骤4的状态示意图。
[0044]图13示出本专利技术一实施例中完成步骤5中受力纵向钢筋和自锁式预应力钢筋穿设的状态示意图。
[0045]图14示出本专利技术一实施例中完成步骤5中充灌浆料的状态示意图。
[0046]图15示出本专利技术一实施例中完成步骤6的状态示意图。
具体实施方式
[0047]实施例
[0048]如图1至图8所示，多节段预制空心混凝土墩塔，包括底部的承台9和顶部的墩塔预制节段10，承台9上沿竖直方向设有若干预制节段1；
[0049]每一预制节段1均为带有竖直通孔的管状预制混凝土件，上下两个端面在靠近外侧面的位置均设有若干环绕中心轴设置的钢筋孔道3，在靠近内侧面的位置均设有若干环绕中心轴设置的预应力孔道4；
[0050]每一预制节段1在靠近内侧面的位置均设有一圈纵向防裂钢筋8，且每本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.多节段预制空心混凝土墩塔，包括底部的承台(9)和顶部的墩塔预制节段(10)；其特征在于，所述承台(9)上沿竖直方向设有若干预制节段(1)；每一所述预制节段(1)均为带有竖直通孔的管状预制混凝土件，上下两个端面在靠近外侧面的位置均设有若干环绕中心轴设置的钢筋孔道(3)，在靠近内侧面的位置均设有若干环绕中心轴设置的预应力孔道(4)；每一所述预制节段(1)在靠近内侧面的位置均设有一圈纵向防裂钢筋(8)，且每一所述纵向防裂钢筋(8)与同一所述预制节段(1)内设置的多个所述钢筋孔道(3)之间均设有多组环绕中心轴设置的横向箍筋(7)；每一组所述横向箍筋(7)均沿竖直方向布置多层；所述承台(9)内设有与每一所述预制节段(1)均对应的多个所述钢筋孔道(3)和多个所述预应力孔道(4)；所有所述预制节段(1)依次与所述承台(9)拼接后，每一组位于同一水平位置的多个所述钢筋孔道(3)内均设置相应的受力纵向钢筋(31)并填充灌浆料，每一组位于同一水平位置的多个所述预应力孔道(4)内均布置相应的自锁式预应力钢筋(41)并填充灌浆料；每一所述自锁式预应力钢筋(41)的锚具(42)均预埋在所述承台(9)的所述预应力孔道(4)的下方，张拉端(43)均设置在距离所述墩塔预制节段(10)最近的所述预制节段(1)；所有所述预制节段(1)拼接后内部的由多个所述竖直通孔形成的空腔内设有抗震加强混凝土芯(2)。2.根据权利要求1所述的多节段预制空心混凝土墩塔，其特征在于，每一所述预制节段(1)的横截面均为多边形或者圆形。3.根据权利要求1所述的多节段预制空心混凝土墩塔，其特征在于，每一所述预制节段(1)的上下任一所述端面与相邻的另一所述预制节段(1)、相邻的所述墩塔预制节段(10)或者相邻的所述承台(9)之间均设有若干相匹配的金属剪力键(5)及相应的剪力键定位孔(6)。4.根据权利要求1所述的多节段预制空心混凝土墩塔，其特征在于，每一所述自锁式预应力钢筋(41)靠近所述承台(9)部分的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张涛，闫兴非，杨通，
申请(专利权)人：上海市城市建设设计研究总院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：