[发明专利]装配式一体化墩柱盖梁组合结构及其施工方法

说明书

本发明公开了一种装配式一体化墩柱盖梁组合结构及其施工方法，组合结构包括钢盖梁和钢混组合墩柱，其中钢混组合墩柱通过“竖向劲板+穿孔环形钢筋”复合式剪力连接件来实现钢管柱与填充混凝土、基础混凝土的连接和荷载传递，实现共同受力，该结合技术具有承载力高，结合段短，制造简便的优势，钢管内灌注微膨胀混凝土形成组合截面，具有承载能力高，水平刚度大，抗撞击能力强、造价省等优势；钢盖梁采用箱型格构式构造，直接锚固于墩柱的支撑核心筒节段上，整体构造简洁，传力路径清晰，不仅适用于单桩式结构，也适用于多柱式，通用性强。

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种装配式一体化墩柱盖梁组合结构及其施工方法。

背景技术

传统的桥梁下部结构多采用现浇混凝土结构，实施时需要搭设大量支架、模板以及绑扎钢筋并浇筑混凝土，现场工作量大，施工时间长，工程质量不稳定，且施工对周围环境和道路交通影响较大。随着社会进步和技术发展，人们对于工程建设的绿色、环保、节能、高效、快速的需求越来越高，基于标准化设计、工业化制造、机械化装配、信息化管理的预制拼装技术得到了长足发展，尤其在城市道路桥梁中得到了广泛的应用。例如上海嘉闵高架北段二期工程作为国内首次大规模采用桥梁预制拼装技术的项目，除地面以下的桩基、承台外，混凝土立柱、混凝土盖梁及上部箱梁均采用工厂预制，再运送至现场拼装的建造方案。

从目前已应用的情况看，均为工厂预制桥梁构件，运输至现场后，将各构件进行拼装连接，当单一构件尺寸过大时，还要对构件进行分段预制，所以该技术的核心问题是要解决各构件间的现场连接方式、施工工艺并保证其各项结构性能，如混凝土立柱与混凝土盖梁、混凝土立柱与混凝土基础、分段混凝土立柱之间、分段预制盖梁之间的连接等。

上述构件连接技术目前应用的有预应力筋连接、套筒连接、金属波纹管连接、插槽式连接、湿接缝连接和承插式连接等；相应的施工工艺采用工业化制造，机械化装配的方案，即构件在工厂内进行集中预制，通过大型车辆运输至桥位现场，再通过大型吊装设备进行拼装连接，对大型设备和拼装精度的要求较高，且连接的性能尤其是抗震性能还有待进一步的研究。

桥梁立柱和盖梁采用混凝土结构时，结构尺寸一般较大，单个混凝土预制构件的重量较重，施工对运输设备、运输道路、吊装设备和拼装场地的要求较高，一定程度上限制了其更广泛的应用。在铁路桥梁建造中，有较多采用门架式钢结构盖梁的方案，即盖梁采用矩形断面的钢箱梁，立柱为混凝土结构，钢盖梁与混凝土立柱的连接通过柱顶的钢结构预埋件与盖梁的延伸板进行焊接或栓接。另外，在独柱墩桥梁的加固改造中，也有较多采用柱顶增设钢结构盖梁的方案，通过在混凝土立柱柱顶种植锚固钢筋或螺栓，将钢盖梁构件与立柱进行连接。

上述两类钢结构盖梁的应用，均没有很好的解决钢结构与混凝土结构的连接问题，存在应力集中，传力不畅，易疲劳破坏等问题，且均用于特殊条件下，推广前景不大。所以，需要设计一体式的装配结构，以减少现场连接工作量，确保其受力性能，并降低其运输、吊装难度，拓展其建造的范畴。

发明内容

鉴于上述，本发明提供了一种装配式一体化墩柱盖梁组合结构及其施工方法，其采用合理的组合方式优化结构构造，降低施工设备要求，提高施工效率和施工精度，从而拓展桥梁工业化建造的范畴。

一种装配式一体化墩柱盖梁组合结构，包括钢盖梁和钢混组合墩柱，整个钢混组合墩柱从上往下分为支撑核心筒节段、标准墩柱节段以及基础结合段三部分，支撑核心筒节段位于钢盖梁内，基础结合段位于桥梁基础内；