[发明专利]一种预制桥墩与承台的连接构造及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及道路桥梁建设技术领域，尤其涉及一种预制桥墩与承台的连接构造。还涉及环形截面预制桥墩与承台的安装定位工艺。

背景技术

目前,我国桥梁下部结构的桥墩施工大多采用现浇施工方法，这种施工方法施工时需要对路面进行封堵，加上现浇施工工期长，施工质量不易控制，且施工中的支架、模板耗用量大，施工费用高，并直接影响施工点的道路通行能力，与城市建设发展的要求格格不入。

桥梁的长度一般在几公里以上，甚至几十公里，这就决定了桥梁必定由大量的跨数组成。为尽量缩短施工周期，确保工程质量，减小对周围环境的影响，降低对交通的影响，桥墩施工宜采用在预制厂预制，现场定位安装与承台连接的施工方式。其中，预制桥墩与承台的连接是设计中的关键技术问题。

传统预制墩身与承台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。这样的连接方式对结构的处理过于简单，连接处的抗剪、抗震能力差，且耗钢量较大，还严重影响主体结构的耐久及受力性能，存在安全隐患。

为解决上述不足，目前也有一些有益的尝试，如中国专利CN85202839公开了一种“拼装式钢筋混凝土预制构件”，增加了桥墩抗弯强度，最大限度地减少现场施工量，加快施工进度，但是该文献仅公开了预制件的结构，但并未明示预制件与承台之间的连接关系。

中国专利CN101413250公开了一种“跨海大桥预制桥墩与承台的榫头式连接方法”，改善了连接部位的受力状态，解决了传统连接中的剪切滑移问题，提高了接头的耐久性能。但是该文献虽然公开了桥墩与承台之间的一种特殊连接关系，也提及了墩身与承台之间、各预制墩身之间都需要先定位后安装，却并未详细介绍拼装施工中的定位技术。

如中国专利CN102363946A公开了一种“预制拼装立柱承台结构及其拼装定位工艺”，由于需要在立柱预制节段的通孔中设置预应力钢绞线，相对于传统现浇混凝土桥墩，该连接方法的桥墩立柱的造价要高很多。另外，现场施工时需对预应力线进行张拉、灌浆等操作，施工工艺复杂，施工时间较长。

如中国专利CN202543789U公开了一种“预制桥墩与承台的连接构造”，墩底连接段顶面和墩身底面之间采用凹凸剪力键连接，现场采用干接缝(胶接缝)形式连接，最大程度减少了现场焊接及现场混凝土浇筑工作量，有益于质量控制，加快了施工进度，但对节段间的接缝吻合要求较高，且节段之间采用预应力钢筋或者普通钢筋连接需要较大的施工空间，施工工艺复杂。另外，采用普通混凝土浇筑的干接缝节段拼装桥墩，如接头仅采用凹凸剪力键，在地震力作用下，桥墩节段接头部位容易出现撞击损坏，接头位置的混凝土剥落严重，耐久性有待提高。

传统桥墩一般采用实心截面，混凝土材料用量较大，现场现浇施工周期比较长，施工过程中易发生钢筋骨架整体偏位，导致混凝土保护层过薄，墩柱钢筋外露、锈蚀等问题。

鉴于此，目前还需发明一种可同时满足承载能力强、连接强度高、施工简便有效、经济效益好等多重目的的预制桥墩与承台的连接结构。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种安全可靠，且施工方便的预制桥墩与承台的连接构造，可适用于各种桥墩断面形式，尤其适合于环形截面，连接强度要求高的桥墩。

为了实现上述技术目的，本发明采取如下技术方案：一种预制桥墩与承台的连接构造，包括有承台、杯口安装岛和预制桥墩，所述承台顶部预埋定位桥墩，所述预制桥墩由定位墩定位，且所述预制桥墩通过杯口安装岛与承台连接，所述预制桥墩墩身底部连接段设有外包钢板，所述外包钢板外侧焊接剪力钉，并且外包钢板与与杯口安装岛之间通过现浇混凝土连接。

进一步地，所述预制桥墩为环形空心截面。

进一步地，所述预制桥墩的墩身底部由定位墩定位，且所述承台顶面位于预制桥墩与杯口安装岛之间处现浇混凝土；所述预制桥墩与杯口安装岛之间设置剪力键。

进一步地，所述剪力键设置在墩身底部连接段的外包钢板上，是通过焊接三层交错布置的剪力钉来形成的。

进一步地，所述预制桥墩设置在杯口安装岛内。

进一步地，所述承台顶部位于定位墩处设置预留钢筋，所述承台与所述定位墩之间设有2cm厚砂浆调平层，且所述承台与定位墩之间通过竖向预留钢筋连接。

进一步地，所述承台顶部位于杯口安装岛处设置预留钢筋，所述安装岛底部设置坡角，所述杯口安装岛与所述承台之前通过竖向的预留钢筋连接。

进一步地，所述杯口安装岛的坡角度数为45°。