一种具有预制填芯的预制管桩与盖梁的快速高强连接结构制造技术

一种具有预制填芯的预制管桩与盖梁的快速高强连接结构，包括预制盖梁、预制管桩和预制填芯；预制盖梁中预埋金属波纹管，预制管桩桩顶设有开孔，预制填芯顶部焊接连接钢筋；其施工方法为：首先将管桩打至设计高程，再将预制填芯放入管桩顶部开孔内，此后向预制填芯与预制管桩之间的装配间隙压注UTFC并养护形成强度；吊装预制盖梁置于预制填芯上，预制填芯顶端连接钢筋伸入预制盖梁的预埋金属波纹管内，压注UTFC；本实用新型专利技术具有抗震性能好，耐久性能优越，施工速度快，对管桩施工平面定位精度要求较低，连接钢筋所需锚固长度小等优点。连接钢筋所需锚固长度小等优点。连接钢筋所需锚固长度小等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种具有预制填芯的预制管桩与盖梁的快速高强连接结构


[0001]本技术涉及桥梁工程领域的装配式桥梁下部结构，具体涉及一种具有预制填芯的预制管桩与盖梁的快速高强连接结构。

技术介绍

[0002]近年来，预制节段拼装技术在桥梁工程中得到了广泛的应用，预制装配式桥梁结构主要优势为：缩短工期，保证施工质量，保障桥梁施工中危险地带施工人员的安全，保障施工附近环境及交通少受干扰。大直径预制管桩单桩承载力高，采用大直径预制管桩能够避免现场钻孔灌注桩，减少现浇作业，省去浇筑混凝土的时间，大幅度节约工期。预制盖梁同样能够减少现场作业量，节约工期。因此主要设计难点为：如何保证预制盖梁与预制管桩连接处的受力性能可以满足其所需达到的要求，且可以在施工中便于实现，构造简单，最大限度减少场地占用和现场作业时间。
[0003]预制装配式结构遵循“强节点、弱构件”的原则，对连接结点的质量和性能有很高的要求，大直径预制管桩薄壁空心的结构特点决定了连接结点处不可避免的需要混凝土填芯增强力学性能。目前插槽式连接和承插式连接等常用的连接方式都需要现场浇筑填芯混凝土，比如申请号为CN202120323642.0的专利申请公开了一种采用UHPC预制波纹板节段拼装的实腹式拱桥体系，各预制节段间通过精轧螺纹钢筋及环氧树脂砂浆拼接形成整体；UHPC波纹板主拱圈先进行预拼装，预拼装合格后采用吊装施工，主拱圈吊装到位后在满堂支架上进行主拱圈合拢，然后需要进行浇筑，浇筑工作量大且形成养护耗时较长，限制了桥梁下部结构快速建造的速度。

技术实现思路

[0004]为了解决上述现有技术的不足，本技术的目的在于提供一种具有预制填芯的预制管桩与盖梁的快速高强连接结构，具有抗震性能好，耐久性能优越，预制装配式施工速度快，对施工现场交通及周围环境影响小，对施工精度要求较低，构件工厂化生产，质量易于控制等优点。
[0005]为了实现上述目的，本技术通过以下技术方案来实现：
[0006]一种具有预制填芯的预制管桩与盖梁的快速高强连接结构，包括预制盖梁1、预制管桩3和预制填芯2；
[0007]预制盖梁1中预埋金属波纹管4；
[0008]预制管桩3上开有管桩开孔18和管桩端板19；
[0009]预制填芯2内设有预留连接钢筋5；预制填芯2顶部设置钢托板9，连接钢筋5与钢托板9焊接成为一体；
[0010]预制填芯2放置于预制管桩3的管桩开孔18内，预制填芯2与预制管桩3之间的装配间隙20采用注浆连接；
[0011]预制盖梁1置于预制填芯2上，金属波纹管4和预留连接钢筋5数量和位置相对应，
两者对接并采用灌浆的方式将预制盖梁1与预制填芯2连接。
[0012]所述预制填芯2底部设置的凹槽内安装橡胶止浆圈11，橡胶止浆圈11断面为梯形与矩形组合的形状。
[0013]所述注浆和灌浆材料均采用超韧性纤维混凝土UTFC。
[0014]所述钢托板9为圆形且直径与预制管桩3外径相同，钢托板9上对称设置一个注浆孔12和一个出浆孔13。
[0015]所述预留连接钢筋5的长度L1应满足如下公式：
[0016][0017]式中：L1：连接钢筋在UTFC灌浆料中的锚固长度(mm)；
[0018]c1：取值为0.104；
[0019]c2：相对尺寸系数，D
b
为钢筋直径(mm)，D
d
为波纹管直径(mm)；
[0020]f
u
：连接钢筋极限强度(MPa)；
[0021]f
UTFC
：UTFC混凝土150mm立方体标准试件28d抗压强度(MPa)。
[0022]所述的预制填芯2的高度L2应满足如下公式：
[0023]L2＝1.5D
p
+0.05l
[0024]式中：L2：预制填芯在预制管桩内的长度(m)；
[0025]D
p
：预制管桩外径(m)；
[0026]l：预制管桩计算高度(m)，当预制管桩不露出地表时，l取值为4，当预制管桩作为桩柱一体式的桥墩时，l按实际墩高取值。
[0027]所述预制管桩3为桩身混凝土强度等级为C80及以上的高强混凝土管桩(PHC管桩)或主筋配筋形式为预应力钢棒和普通钢筋组合配置的高强混凝土管桩(PRC管桩)。
[0028]本技术相比现有技术优势：
[0029]1、本技术提供了一种预制盖梁与预制管桩的连接结构，预制填芯使预制管桩和预制盖梁连接部分得到了增强，提高了预制管桩潜在塑性铰区域的抗震耗能能力，相较于现有的安放钢筋笼并现浇填芯混凝土的方法，预制填芯避免了施工现场的大量现浇作业，工厂预制保证填芯的质量可靠。
[0030]2、预制管桩与预制填芯间的装配间隙采用注浆方式处理，再通过预制填芯上的预留连接钢筋与预制盖梁灌浆波纹管使预制构件连成一体，施工便捷，可快速形成连接强度，对施工精度要求较低，连接质量可靠。
附图说明
[0031]图1为采用UTFC的预制管桩与预制盖梁连接构造示意图。
[0032]图2为预制盖梁与预制管桩连接构造具体说明图。
[0033]图3为预制管桩示意图，其中：图3(b)是图3(a)的剖视图。
[0034]图4为预制盖梁顶部预埋金属波纹管布置示意图。
[0035]图5为预制填芯示意图。
[0036]图6为预制填芯配筋示意图。
[0037]图7为预制盖梁钢筋布置示意图。
[0038]图8为预制填芯顶部示意图。
[0039]图9为预制填芯底部橡胶止浆圈细部示意图。
[0040]图中：1、预制盖梁；2、预制填芯；3、预制管桩；4、预埋金属波纹管；5、预留连接钢筋；6、UTFC；7、调平砂浆层；8、盖梁混凝土外圈；9、钢托板；10、桩顶套箍；11、橡胶止浆圈；12、注浆孔；13、出浆孔；14、顶部钢筋；15、分布钢筋；16、盖箍筋；17、底部钢筋；18、管桩开孔；19、管桩端板；20、装配间隙；21、管桩配筋。
具体实施方式
[0041]为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]本技术的任务在于解决预制管桩与预制盖梁的连接问题，提供一种具有预制填芯的预制管桩与盖梁的快速高强连接结构，如图1、2所示，包括预制盖梁1、预制管桩3和预制填芯2；预制盖梁1、预制填芯2和预制管桩3在工厂完成预制，运输到施工现场。
[0043]预制盖梁1中预埋金属波纹管4；预制盖梁1的宽度为1.6m，高度为1.2m，长度随工程实际需要取值，预制盖梁1与预制填芯2均采用C50混凝土。
[0044]预制盖梁1顶部钢筋14采用HRB400的Ф28mm的钢筋。预本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有预制填芯的预制管桩与盖梁的快速高强连接结构，其特征在于，包括预制盖梁(1)、预制管桩(3)和预制填芯(2)；预制盖梁(1)中预埋金属波纹管(4)；预制管桩(3)上开有管桩开孔(18)和管桩端板(19)；预制填芯(2)内设有预留连接钢筋(5)；预制填芯(2)顶部设置钢托板(9)，预留连接钢筋(5)与钢托板(9)焊接成为一体；预制填芯(2)放置于预制管桩(3)的管桩开孔(18)内，预制填芯(2)与预制管桩(3)之间的装配间隙(20)采用注浆连接；预制盖梁(1)置于预制填芯(2)上，金属波纹管(4)和预留连接钢筋(5)数量和位置相对应，两者对接并采用灌浆的方式将预制盖梁(1)与预制填芯(2)连接。2.根据权利要求1所述的一种具有预制填芯的预制管桩与盖梁的快速高强连接结构，其特征在于，预制填芯(2)底部设置的凹槽内安装橡胶止浆圈(11)，橡胶止浆圈(11)断面为梯形与矩形组合的形状。3.根据权利要求1所述的一种具有预制填芯的预制管桩与盖梁的快速高强连接结构，其特征在于，所述注浆和灌浆材料均采用超韧性纤维混凝土UTFC。4.根据权利要求1所述的一种具有预制填芯的预制管桩与盖梁的快速高强连接结构，其特征在于，所述钢托板(9)为圆形且直径与预制管桩(3)外径相同，钢托板(9)上对称设置一个注浆孔(12)和一个出浆孔(13)。5....

【专利技术属性】
技术研发人员：周慧文，季建东，徐梓涛，王志红，张强，韩伟华，高联斌，齐永亮，张立，陈亮，费文，
申请(专利权)人：山西黎霍高速公路有限公司，
类型：新型
国别省市：