[发明专利]可快速调平的预制拼装桥墩结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种可快速调平的预制拼装桥墩结构及其施工方法，所述桥墩结构包括带有“［”型凹槽的预制混凝土墩柱、套在预制混凝土墩柱节段下部的双壁钢底座、套在预制混凝土墩柱节段上部的双壁钢套筒、用于连接预制混凝土墩柱上、下相邻节段的连接钢筋及钢筋连接器、安装在“［”型凹槽内部的千斤顶、焊接在“［”型凹槽外部的钢护罩。利用节段间预留的“［”型凹槽放置快速调平用的千斤顶，调平准确后用钢筋连接器锁定连接钢筋，撤出千斤顶，在“［”型凹槽内灌注超延迟性无收缩砂浆保护连接的连接钢筋。使用本发明可实现预制混凝土墩柱节段的可靠、精准拼接，同时还可以快速调平、定位，达到加快施工速度，节省施工工期的目的。

技术领域

本发明属于土木工程、建筑工程、公路工程和市政工程领域，涉及一种可快速调平的预制拼装桥墩结构及其施工方法。

背景技术

节段拼装预制混凝土桥墩具有施工快速、质量可靠、受环境影响小、对交通影响小等优点，在包括杭州湾跨海大桥和美国Seven Miles Bridge在内的一些跨海连岛大桥中得到了工程应用。这一形式的桥墩是将墩身沿竖向分割成若干节段，纵向受力钢筋在节段间断开，节段之间采用干接缝连接，或是填充环氧树脂，采用后张预应力的方式将节段连接成整体。在工程实践中发现，节段拼装桥墩在拼装过程中存在调平定位困难的问题，从而延误工期，浪费大量人力、物力，尤其体现在圆形截面预制桥墩的节段拼装中。

为提高预制桥墩的节段拼装中调平定位速度，目前在工程实践和相关研究中使用最多的方法是在节段端部安装法兰，通过上、下法兰将节段连接在一起。这一方法虽然可在一定程度上避免混凝土端面不平整造成的调平定位困难，但同时也提高了工程造价，并且受加工制造水平的限制，法兰连接的定位精度也无法确保。

在公开号为CN201031358的专利文件中，公开了一种组合式可调桥墩。该结构包括有两组支撑箱体、连接撑杆、上梁、底梁、杠起螺杆、调整梁和水准器等，桥墩为模块化组装结构，借助定位板、插销孔和自锁插销组装成桥墩整体；借助连接撑杆将两组支撑箱体定位；杠起螺杆与调整梁安放在底联两端，配合水准器对桥墩进行调平。该结构的适用范围仅限于钢结构组装框架墩，对钢筋混凝土独柱墩并不适用。

在公开号为CN203795303U的专利文件中，公开了一种可调高低的桥墩，包括桥墩立柱、固定桥墩立柱的螺杆以及用于承重的墩基。该结构的工作原理是通过用于固定桥墩立柱螺杆的伸缩来调节桥墩高度。该项实用新型专利中只给出了调节桥墩的高度方法，没有涉及桥墩垂直度的调节问题。

在公开号为CN204662257U的专利文件中，公开了一种自动调平桥梁支座，包括设置于梁体上用来检测桥面水平度的倾角传感器检测机构，在梁体与桥墩连接处设置有通过电磁阀控制的液压缸执行机构，在检测机构和执行机构间设置控制机构。该支座能够自动检测桥梁基础沉降，并能够实现自动调平。该项专利通过支座对上部结构进行调平，并不涉及预制拼装桥墩的调平；并且该专利中的调平支座不可重复利用。

在公开号为CN105970804A的专利文件中，公开了一种预制拼装桥墩扇形榫接头的构造与施工方法。该构造特征为：预制墩柱节段或承台的上表面设有预埋门形构造钢筋，与之匹配连接的预制墩柱节段的下表面设有预留扇形柱状槽洞和预埋门形构造钢筋，将门形构造钢筋插入预留扇形柱状槽洞中，并且门形构造钢筋的位置相对应，调整好墩柱垂直度且采取临时稳固支撑；从进浆口往槽洞内压入高强水泥基浆料，形成扇形榫。该发明专利提供了增强预制节段墩柱间可靠连接的方法，但没有解决调整墩柱垂直度及临时稳固支撑的问题。

在公开号为CN106192729A的专利文件中，公开了一种预制拼装桥墩芯形榫接头构造与施工方法。该结构的连接方式为：在预制墩柱的上表面，预埋弯起构造钢筋和箍筋，分布在中心的圆柱状区域内，并在柱面四周预埋耗能钢筋，同时，在预制墩柱的下表面，在柱面中心处预留一个圆柱形槽洞，在柱面四周对应预埋灌浆套筒，用于连接耗能钢筋。通过在施工现场的承插式匹配拼装及少量灌浆，完成预制墩柱之间的连接，使上下预制墩柱形成整体。该发明专利仅可用于粗略定位，不能达到精确定位要求，且对预制件工艺水平及运输保护程度有较高要求。