[发明专利]一种桥梁预制空心墩柱连接结构及施工工法

说明书

技术领域

本发明涉及一种桥梁预制空心墩柱连接结构及施工工法，属于桥梁工程领域，适用于施工速度快、相互连接强度高、整体受力性能好的预制桥墩与基础连接施工。

背景技术

随着现阶段我国大规模城市建设进程的不断推进,节能、环保、低碳逐渐成为我国经济发展的主题。当前城市桥梁结构设计面临的主要挑战之一就是业主和居民除了要求桥梁结构安全和耐久以外，还要求通过快速施工来减少对周围交通的干扰、缩短交通阻塞时间、降低运输车辆和施工中产生的各种噪声等。目前，我国通常使用的城市桥梁下部结构通常采用现浇施工，除延长桥梁施工周期外，还对城市环境带来较多不利的影响。由于现有的桥梁一般跨度较大，为尽量减少施工时间，降低对周围环境的影响，减小对交通的影响，桥墩施工宜采用在预制厂预制、现场吊装就位并与承台（基础）连接的施工方式。其中，预制桥墩与承台的连接是设计中的关键技术问题。该连接构造处理得当与否，直接影响结构的受力及耐久性能，同时对施工周期及施工期间风险也有直接联系。

目前，预制墩身与承台（基础）的连接一般采用分别在承台顶部、预制墩身底部预留连接钢筋，墩身吊装就位后完成钢筋的现场焊接，浇注连接段混凝土的方法，这种连接方法存在如下一些不足：（1）、在受力方面，现浇混凝土连接段直接承受桥墩传递的上部结构荷载和墩身的自重荷载，在不平衡弯矩作用下，连接段内存在一个剪切滑移面，这部分结构是整个墩身受力的薄弱环节；（2）、在施工吊装方面，预制墩身一般采用短导向定位，重达上百吨的桥墩准确定位难度大；（3）、在施工操作方面，必须现场焊接连接段钢筋、现浇连接段混凝土，增加了作业量。现在还有一些将承台做成杯口状，使预制墩身与承台直接接触的方法，这些措施未能从实质上解决连接部位存在的所有问题。

目前目前已有一种预制桥墩与承台的连接构造及其对接式施工方法（ZL：201210120445.4），是通过墩身底部连接段使预制桥墩和承台顶面连接，并在墩身底部连接段和预制桥墩的连接上设有剪力键。该结构在适宜的工程条件下虽能提高施工效率，但未能考虑到预制墩身底部连接段的定位问题及墩身底部连接段和预制桥墩的连接问题。

 综上所述，尽管桥梁工程中已有一些预制桥墩与基础连接的方法，各处理措施、方法在适宜的工程条件下取得了良好的加固效果，但大多施工工序依然存在抗剪能力弱、结构连接强度低、耐久性差、整体受力性能差等问题。鉴于此，为有效控制预制墩柱和墩柱基础的连接强度，目前亟需发明一种施工速度快、相互连接强度高、整体受力性能好的桥梁预制空心墩柱连接结构及施工工法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种施工速度快、相互连接强度高、整体受力性能好的桥梁预制空心墩柱连接结构及施工工法。

为了实现上述技术目的，本发明采用了以下技术方案：

一种桥梁预制空心墩柱连接结构，其特征在于所述结构包括墩柱基础和预制空心墩柱；所述墩柱基础设有预制空心墩柱的插入槽，插入槽横断面呈上大下小的梯形，插入槽底部设置有安装定位块；所述预制空心墩柱设置在墩柱基础上方，预制空心墩柱在与插入槽槽口顶面连接处设置有T型钢板，T型钢板的肋板上对称设置有水平仪；墩柱基础和预制空心墩柱内分别设置有横向预应力锚索和竖向预应力锚索，预制空心墩柱的空心位置灌有微膨胀混凝土，形成混凝土填芯段。

所述的墩柱基础内均匀预留与预制空心墩柱壁体横向预应力锚索孔对应的横向预应力锚索孔，插入槽底部预埋有与预制空心墩柱壁体竖向预应力锚索孔对应的锚索固定端，安装定位块表面设置竖向连接钢筋。

所述的预制空心墩柱的竖向壁体中间位置均匀间隔预留壁体竖向预应力锚索孔，在预制空心墩柱的横向壁体位置均匀间隔预留与插入槽口区段对应的横向预应力锚索孔。

所述的预制空心墩柱内侧预埋有内侧连接体，外侧预埋有预埋螺栓和外侧连接体；内侧连接体和外侧连接体为钢板或钢筋混凝土。

所述的T型钢板的横向翼板通过预埋螺栓与预制空心墩柱连接，竖向肋板贯穿墩柱基础顶面预埋的螺杆，通过螺母禁锢连接；竖向肋板预留高压注浆孔和螺杆孔。

所述的横向预应力锚索贯穿墩柱基础和预制空心墩柱，其外包保护套管。

所述的竖向预应力锚索底端通过锚索固定端锚具与锚索固定端连接，顶端贯穿预制空心墩柱通过顶端锚具固定连接。

所述桥梁预制空心墩柱连接结构的施工方法，包括以下施工步骤：

步骤一、施工前准备：根据设计图纸，清理施工场地，并组织施工材料、机械、人员就位；

步骤二、墩柱基础施工：在设计位置支设模板、绑扎钢筋、留设孔道、预埋螺杆，进行墩柱基础的施工；