[发明专利]一种预制装配式桥梁下部结构及其施工方法

说明书

本发明涉及一种预制装配式桥梁下部结构及其施工方法，属于装配式桥梁设计施工领域。结构包括：下部为尖口封闭空心圆形钢桩、钢筋笼、预制承台、预制桥墩、无粘结预应力钢绞线、锚具和封锚；钢筋笼内放入尖口封闭空心圆形钢桩；预制承台设置有底部4个凹槽、4个预留的自密实混凝土浇筑孔、顶部中心1个圆台形榫卯接头、圆台形榫卯接头四周对称布置预应力孔道；穿有无粘结预应力钢绞线的预制承台通过凹槽插入下部为尖口封闭空心圆形钢桩；预应力钢绞线穿过预制桥墩，预制承台与预制桥墩通过圆台形榫卯接头连接。本发明具有可靠的安全性和整体性，既可以拼装，也可以拆除，构件可以重复使用，真正意义上做到了预制装配式。

技术领域

本发明涉及一种预制装配式桥梁下部结构及其施工方法，适用于城市高架桥、立交桥、人行天桥以及各种常规中小跨径桥梁结构，属于装配式桥梁设计施工领域。

背景技术

随着城市化进程的推进和人民生活水平的提高，城市交通拥堵问题日益突出，如何在快速建造城市高架桥和立交桥时降低对既有交通的影响是亟待解决的问题。预制装配式桥梁因其具有现场作业量小、建造速度快、环境污染小等优点将成为今后城市桥梁建设的发展趋势。根据施工作业的不同，装配式结构的连接形式主要分为湿连接和干连接。湿连接是将预制构件的预留钢筋进行现场连接，在接缝处浇筑混凝土，虽然这种连接整体性较好，和现浇结构相仿，但施工相对复杂，且同样存在工期相对较长的缺陷。干连接则是在预制构件中预埋钢件或预留预应力孔道，现场施工时通过螺栓、焊接或预应力张拉等方式予以连接，但整体性不好。近年来，有学者提出了一些承台的拼接形式，但这些接缝形式拼装复杂，施工技术要求高，应用于装配式桥梁的实例较少。在桥梁下部基础设计施工方面还多采用传统的钻孔灌注桩结构形式，存在施工工期长、施工作业面需求大，施工过程中产生的泥浆对城市环境污染较大，外运处理费用高等缺点；目前在桥梁基础快速建造方面的研究还不够成熟。因此，需要设计研发一种既方便现场拼装施工，整体性能又较好的新型装配式桥梁下部结构及施工技术。

发明内容

本发明目的在于提出一种预制装配式桥梁下部结构及其施工方法，以降低桥梁施工过程中对城市既有交通的影响，减小施工造成的环境污染，解决目前城市桥梁建设所面临的困难。本发明提出的预制装配式桥梁下部结构的桩基础与预制承台之间采用自密实混凝土快速连接；承台与桥墩之间采用无粘结预应力连接，接口采用榫卯结构形式。本发明结构主要包括：下部为尖口封闭空心圆形钢桩1、钢筋笼2、预制承台3、预制桥墩4、无粘结预应力钢绞线5、锚具6和封锚7。预制承台3由底部4个凹槽8、4个预留的自密实混凝土浇筑孔9、顶部中心1个圆台形榫卯接头10、圆台形榫卯接头10四周对称布置预应力孔道11。施工前先开挖承台基坑，然后通过限位板12把下部为尖口封闭空心圆形钢桩1打入地基中，然后吊走限位板12，把钢筋笼2放入到下部为尖口封闭空心圆形钢桩1；其次把穿有无粘结预应力钢绞线5的预制承台3通过凹槽8插入下部为尖口封闭空心圆形钢桩1；通过预留的混凝土浇筑孔9浇筑自密实混凝土。通过吊装把无粘结预应力钢绞线5穿过预制桥墩4，预制承台3与预制桥墩4通过圆台形榫卯接头10连接，继续吊装拼接达到设计高度，最上面的预制桥墩上端预埋锚具6为后期张拉使用。

该设计的核心构件可以工厂批量生产，钢管桩具有一定的承载能力，可独立承受承台和桥墩的自重，大大缩短了施工周期。预制承台和预制墩柱之间采用榫卯结构形式，通过无粘结预应力连接，具有可靠的安全性和整体性，既可以拼装，也可以拆除，构件可以重复使用，真正意义上做到了预制装配式。

附图说明

图1是本发明桩基础与预制承台连接三维图。

图2是本发明预制承台详图。

图3是本发明实施顺序示意图。

其中：

1、下部为尖口封闭的空心圆钢桩；2、钢筋笼；3、预制承台；4、预制桥墩；5、无粘结预应力钢绞线；6、锚具；7、封锚；8、凹槽；9、混凝土浇筑孔；10、圆台形榫卯接头；11、预应力孔道；12、限位板。