[发明专利]预制拼装桩基础桥墩及其施工方法

说明书

本发明涉及一种预制拼装桩基础桥墩及其施工方法，包括预制桩、预制承台和预制墩柱，该桩基础桥墩通过用于连接预制桩和预制承台的第一连接构造以及用于连接预制墩柱和预制承台的第二连接构造连接成整体；第一连接构造将预制的桩与承台连接成整体，保证桩与承台的连接可靠性，同时满足桩顶处足够的承压弯剪能力与一定的抗拉能力；第二连接构造则将预制墩柱与承台相连，同时保证墩底处具有足够的抗压、抗弯、抗剪和延性抗震能力。与现有技术相比，本发明利于实现混凝土桥梁的全桥节段拼装施工，提高施工质量，大大加快施工进程，缩短施工周期，同时减少对环境的不利影响，减少施工噪音等。

技术领域

本发明涉及桥梁建设技术领域，尤其是涉及一种预制拼装桩基础桥墩及其施工方法。

背景技术

近十几年来，我国高速公路网的规划建设和城市化进程不断加速，已经修建和规划修建了众多的跨海峡长大桥梁，如青岛海湾桥、跨越长江口的上海长江大桥、连接上海到小洋山深水港的东海大桥、跨越杭州湾的杭州湾大桥以及各类城市高架桥等。

根据收集的国内外资料，在跨海峡长大桥梁引桥和城市高架桥中，采用较多的是利用节段拼装或浇筑施工技术建造的预应力混凝土连续梁桥或连续刚构桥。节段拼装施工技术因其具有可以实现施工的工厂化、模块化，施工质量高、施工周期短，以及可以降低对周围交通的干扰、降低施工过程中产生的噪声等优点，目前已成为世界桥梁工程施工技术的主要发展趋势之一，特别是在城市繁忙和海上有限施工平台以及恶劣自然施工环境下，节段拼装混凝土施工技术相对传统的现浇施工技术具有明显的优越性。

目前的节段拼装施工技术已经逐步从主梁的预制拼装逐渐发展到了桥墩的节段预制拼装，相应的节段拼装桥墩技术关键点正被逐步研究，并已在实际工程中加以应用推广。

预制拼装施工技术在不断地得到发展，从混凝土主梁的节段拼装逐步发展、应用到了混凝土桥墩的预制拼装，如果能进一步研究承台桩基础的拼装连接，就能实现混凝土桥梁的全桥预制拼装施工，不仅能保证桥梁混凝土的浇筑，提高施工质量，还能大大加快施工进程，缩短施工周期，同时，相较于现有的施工方法，全桥预制拼装施工还能减少对环境的不利影响，减少施工噪音等。实现桩基础桥墩预制拼装将成为桥梁预制拼装施工技术发展的一大进步。

中国专利CN108103926A公开了一种基于端板焊接的装配式空心桥墩及其施工方法，包括桩基、现浇承台、预制墩柱及预制帽梁；现浇承台通过现浇混凝土形成在若干桩基上端形成水平连接桩基的平台；预制墩柱竖直连接在现浇承台上方，预制墩柱包括部分预埋在现浇承台内的承台预埋墩柱节段及预制墩柱节段，预制墩柱节段自承台预埋墩柱节段沿竖直方向向上顺次焊接拼接至预设高度后与预制帽梁的下端连接。该专利的重点在于现浇承台与桩身连接、预制墩柱之间的连接。底节预制墩柱预埋于现浇承台实现墩柱的定位，施工周期的长短将取决于承台的现浇施工；再则，该节墩柱(51)长度的选取或将对地震作用下桥墩底部的塑性铰形成方式产生一定影响。套箍外包混凝土的预制墩柱(51)和(53)通过端板焊接形成墩柱节段及墩柱纵筋的“连接”构造有别于一般的普通钢筋混凝土桥墩受力性能。该专利的钢材用量比较大，经济性值得探讨。

本发明重在体现一个桩-承台-墩柱的全预制拼装以及地震作用后底部墩柱构件可更换的理念，是完全有别于上述专利的构造特点。主要表现在：1、上述专利没有涉及到预制承台与预制桩基础的连接方式。2、本发明在承台中设置型钢框架能在保证桩基础共同作用下减小承台体量，起到减小地震力的作用，而上述专利的现浇承台与常用的桩基础承台相同。3、本发明底节预制墩柱通过纵筋和承台顶部连接构造(II)实现墩柱和承台的连接，保证在桥梁运营状态下的结构性能，且便于因地震作用下底节墩柱因塑性铰产生而发生损坏时的构件更换。

发明内容

本发明的目的就是为了提供一种预制拼装桩基础桥墩及其施工方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：