[发明专利]预制拼接UHPC管-混凝土超高桥墩及施工方法

说明书

预制拼接UHPC管‑混凝土超高桥墩，包括若干节UHPC管预制节段以及浇筑在该UHPC空心管预制节段内的普通混凝土，所述UHPC管预制节段为采用UHPC浇筑成型的UHPC空心管本体，所述空心管本体的上部管壁内预留有植筋孔，其下部管壁内预埋有高强钢筋，所述高强钢筋外伸长度与植筋孔深度相匹配；空心管本体的内侧壁间隔设有齿块，相邻齿块之间铺设有高强钢筋网。该超高桥墩中的UHPC管使普通混凝土（NSC）处于三向受压的状态，大幅提高了普通混凝土（NSC）的抗压强度，该超高桥墩的耐久性良好，受力性能优良，本发明还公开了预制拼接UHPC管‑混凝土超高桥墩的施工方法，施工工序简单，周期短，且设备投资成本低，施工效率高。

技术领域

本发明属于桥梁工程领域，尤其是涉及预制拼接UHPC管-混凝土超高桥墩及施工方法。

背景技术

目前，国内外超高桥墩普遍存在施工周期过长、施工便捷性较差、搭架与爬模等费用投入过大，以及墩身受力性能不佳等问题。且超高桥墩施工过程中，随着桥墩墩身高度的增加，施工周期也相应变长，从而导致的施工成本与安全风险因素也会增大，尤其是市政桥梁，施工周期过长，对城市交通影响极大，造成居民出行不便，甚至会引发交通事故。

现行超高桥墩采用爬模、滑模等施工方法模板投入量很大，受起吊能力的限制，超高桥墩必须配备大吨位的吊车或者塔吊，如CN107675610A公开了一种预制拼装桥墩节段连接的构造和作法，属于桥梁工程领域。该连接构造为基于超高性能混凝土(UHPC)、内套连接钢管和高强螺栓连接的预制拼装钢管混凝土桥墩。该连接构造中的预制钢管混凝土节段需要大吨位吊车吊装，若为了加快工期采用平行作业，将增加更多机械设备的投入，由此带来的高昂费用使得超高桥墩的经济效益大幅下降。

此外，钢筋混凝土超高桥墩易处于大偏心的弯压受力状态，桥墩偏心受压时，墩身容易产生裂缝，内部受力钢筋暴露于外部环境中更易于锈蚀，使得桥墩的承载能力和耐久性明显下降。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种施工简单，结构受力性能优良、耐久性好的预制拼接UHPC（超高性能混凝土，Ultra-High PerformanceConcrete，UHPC）管-混凝土超高桥墩及其施工方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

预制拼接UHPC管-混凝土超高桥墩，包括若干节UHPC管预制节段以及浇筑在该UHPC空心管预制节段内的普通混凝土，所述UHPC管预制节段为采用UHPC浇筑成型的UHPC空心管本体，所述空心管本体的上部管壁内预留有植筋孔，其下部管壁内预埋有高强钢筋，所述高强钢筋外伸长度与植筋孔深度相匹配；空心管本体的内侧壁间隔设有齿块，相邻齿块之间铺设有高强钢筋网。

在某一示范实施例中，所述高强钢筋网的横向钢筋植入空心管本体管壁内。

由于超高性能混凝土（UHPC）管对内部普通混凝土（NSC）的约束作用，使普通混凝土（NSC）处于三向受压的状态，大幅提高了普通混凝土（NSC）的抗压强度，同时超高性能混凝土（UHPC）超高的抗拉能力提高了桥墩的抗裂性能。在水平动荷载或地震作用下，超高性能混凝土（UHPC）管内部普通混凝土（NSC）的破坏由脆性破坏变成塑性破坏，构件延性性能得到极大改善，耗能能力明显提高，具有极好的抗震性能。

位于UHPC管预制节段接缝处的齿块有利于高强螺栓的安装定位，并通过高强钢筋网的横向钢筋植入空心管本体管壁内，使上下节段结合紧密，提高了UHPC空心管本体接缝处的抗弯抗剪能力，并提高整个预制拼接超高性能混凝土（UHPC）管的抗拉强度。