[发明专利]一种预制顶帽与墩柱间拼装结构及施工方法

说明书

本发明提供一种预制顶帽与墩柱间拼装结构及施工方法，拼装结构包括墩柱和预制顶帽，预制顶帽下部预留连接槽口，设置顶帽底层钢筋，底部伸出钢管柱，钢管柱顶面设置有灌注孔，灌注孔伸出顶帽顶部。墩柱内设有墩柱连接钢筋和消能钢棒，墩柱连接钢筋和消能钢棒伸出墩柱顶面一定长度，接缝垫板铺设在墩柱顶面，施工时将预制顶帽通过接缝垫板支撑在墩柱上，墩柱连接钢筋插入连接槽口中，将消能钢棒插入钢管柱中，从灌注孔向现浇连接区浇筑混凝土，实现预制顶帽与墩柱的拼接。该拼装结构拼装时无需对预留钢筋接头一一对位，降低了施工难度，显著提高了现场拼装速度，拼装过程稳定性强，预制顶帽与墩柱间的抗剪和耗能能力强。

技术领域

本发明涉及桥梁建造领域，尤其涉及一种预制顶帽与墩柱间拼装结构及施工方法。

背景技术

节段预制拼装建造施工具有施工速度快、绿色环保等优势，在国内不同领域得到应用和推广。桥墩作为主体结构，由顶帽和墩柱组成，采用节段预制拼装建造时需要将顶帽与墩柱进行拼装，顶帽与墩柱间的拼装质量和速度直接影响结构安全性。

预制顶帽与墩柱间常采用套筒灌浆连接或者波纹管灌浆连接，连接时需要在预制顶帽内预埋灌浆套筒或者波纹管，在墩柱上预留钢筋接头，施工时将预留钢筋接头一一插入预埋灌浆套筒或者波纹管中，对安装精度和施工要求高，制造时需要专门辅助工具对钢筋位置进行精确定位，增加了成本；施工时需要先将预制顶帽与墩柱进行坐浆法安装，再进行灌浆作业，增加了施工工序；顶帽和墩柱拼装过程中如何保证稳定性较为重要；同时，预制顶帽与墩柱间的抗剪、耗能等问题常常在高烈度震区应用时受到关注。因此，研发一种施工便捷、安全可靠的预制顶帽与墩柱间拼装结构及施工方法是个亟待解决的间题。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种预制顶帽与墩柱间拼装结构及施工方法，保证施工过程的安全，显著提高了现场拼装速度。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种预制顶帽与墩柱间拼装结构，包括墩柱和预制顶帽，在所述预制顶帽下部预留连接槽口，并设置顶帽底层钢筋，在所述预制顶帽内位于连接槽口处设置钢管柱，所述钢管柱伸出预制顶帽底部一定长度，在所述钢管柱顶面设置有灌注孔，所述灌注孔伸出顶帽顶部，在所述墩柱内设有若干条墩柱连接钢筋和消能钢棒，所述墩柱连接钢筋和消能钢棒伸出墩柱顶面一定长度，在所述墩柱顶面铺设接缝垫板，施工时将预制顶帽通过接缝垫板支撑在墩柱上，所述墩柱连接钢筋插入到连接槽口中，且消能钢棒插入到钢管柱中，从灌注孔向接缝槽口中的现浇连接区浇筑混凝土，实现预制顶帽与墩柱的拼接。

进一步的，在所述预制顶帽内位于连接槽口处，沿预制顶帽周圈布置有若干条顶帽连接钢筋，所述顶帽连接钢筋伸出预制顶帽底部，外轮廓较墩柱连接钢筋小，在所述顶帽连接钢筋上设置箍筋进行加强，缩短其伸出长度。所述顶帽连接钢筋和墩柱连接钢筋面积相同，保证两者间等强度进行连接。

进一步的，所述消能钢棒位于墩柱内靠近墩柱顶部处，且伸出墩柱顶部一定长度，消能钢棒平面位置与钢管柱相对应，外轮廓较钢管柱一侧小2-5cm，并穿入钢管柱之中，两者间具有一定搭接长度，通过现浇连接区的混凝土实现共同受力。

进一步的，所述现浇连接区浇筑在接缝槽口中，采用微膨胀混凝土或者超高性能混凝土，实现预制顶帽和墩柱的连接。

进一步的，在所述预制顶帽上设有支撑柱，所述支撑柱位于连接槽口内部，沿连接槽口内壁四周布置，与预制顶帽一起预制。预制顶帽和墩柱拼装时支撑柱支撑在墩柱上方，保证了预制顶帽的稳定。

进一步的，所述钢管柱采用空心钢管，伸出预制顶帽底部，在所述钢管柱上设置剪力钉，在所述钢管柱上还设有灌注孔，兼做现浇连接区的浇筑通道，其个数不少于两个，一个进行灌浆，另一个为排气孔及出浆孔，保证现浇连接区浇筑密实。

进一步的，所述连接槽口的尺寸较墩柱一侧小5-10cm，保证墩柱连接钢筋插入到连接槽口中，预制顶帽放置在墩柱顶面的接缝垫板上，连接槽口作为现浇连接区的模板，施工时无需再搭设模板。