可应用于抗震设防烈度较高区域的装配式墩及其施工工艺的制作方法

本发明涉及一种可应用于抗震设防烈度较高区域的装配式墩及其施工工艺，属于路桥的施工技术领域。

背景技术：

在桥梁施工过程中，尤其是处于城市或生态保护区的桥梁，面临的主要问题集中于以下两个方面，一是加快施工工期，减少对既有交通的影响；二是降低施工对周边环境的冲击影响，保持周边环境的生态面貌不受破坏。基于上述原因，传统的现浇混凝土桥梁施工技术已不能完全满足现代化的桥梁施工建设要求。

从施工角度出发，桥墩分为装配式墩柱和整体现浇墩柱。整体现浇墩柱具有优良的整体性能，已大量使用。近十几年才开始下部结构装配式墩柱的使用，近年完成较大的下部预制工程如：杭州湾大桥，上海长江大桥等，然而，现有的装配式墩柱大多停留在单一接缝的连接形式上，而且湿接缝使用居多，还不能对节段连接提出一种有效的控制方法。因此本发明的双重连接设计就显得尤为重要。

然而，国内外现有的技术标准、规范及实验设施都没有对节段连接接缝处的连接提出一种有效的连接方法，仅仅对单一接缝的力学行为进行了一定的研究。很多国内外装配式墩柱中节段的有效连接成为装配式墩柱是否经得住地震激励作用的关键因素之一，但并没有给出一个方便可行的方法。

因此，本领域的技术人员致力于开发一种可应用于抗震设防烈度较高区域的装配式墩，不是对单一接缝进行力学行为分析，而是对接缝连接的行为进行双重控制，从而使结构的抗震性能得到满意的效果。

技术实现要素：

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种施工方便、缩短施工工期和连接可靠的可应用于抗震设防烈度较高区域的装配式墩及其施工工艺。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

本发明可应用于抗震设防烈度较高区域的装配式墩，其特征在于：包括一套双重连接结构，所述的双重连接结构由两个独立的连接结构组成；第一个连接结构包括盖梁纵筋段、盖梁与墩柱连接处钢筋连接器、墩柱纵筋段、墩柱与承台连接处钢筋连接器、承台纵筋段和承台，另一个连接结构包括盖梁与墩柱连接处高强砂浆、承台与墩柱连接处高强砂浆；具体连接是，墩柱纵筋段设在墩柱内，盖梁纵筋段预先设在盖梁内，承台纵筋段预先设在承台内，墩柱的上、下端部分别伸入盖梁和承台体内，并分别通过墩柱连接处钢筋连接器、承台连接处钢筋连接器和墩柱连接处高强砂浆、承台连接处高强砂浆连接固定成一体。

进一步的，上述盖梁纵筋段由多个倒置L形钢筋圆周布置而成，其中倒置L形钢筋的横置段预先通过混凝土浇灌固定在盖梁内，倒置L形钢筋的竖直段局部也陷在盖梁内，局部延伸至盖梁的凹槽内。

进一步的，上述承台纵筋段由多个L形钢筋圆周布置而成，其中L形钢筋的横置段预先通过混凝土浇灌固定在承台内，L形钢筋的竖直段局部也陷在承台内，局部延伸至承台的凹槽内。

进一步的，上述墩柱纵筋段为设在墩柱内的由多根钢筋构成的钢筋笼。

进一步的，上述墩柱连接处钢筋连接器为连接墩柱纵筋段上端头与伸入凹槽内的盖梁纵筋段端头的钢筋或钢管套。

进一步的，上述承台连接处钢筋连接器为连接墩柱纵筋段下端头与伸入凹槽内的承台纵筋段端头的钢筋或钢管套。

进一步的，上述高强砂浆强度比承台、盖梁和墩柱的混凝土标号高一个强度等级。

本发明可应用于抗震设防烈度较高区域的装配式墩的施工工艺，其特征在于：所述可应用于抗震设防烈度较高区域的装配式墩包括一套双重连接结构，所述的双重连接结构由两个独立的连接结构组成；第一个连接结构包括盖梁纵筋段、盖梁与墩柱连接处钢筋连接器、墩柱纵筋段、墩柱与承台连接处钢筋连接器、承台纵筋段和承台，另一个连接结构包括盖梁与墩柱连接处高强砂浆、承台与墩柱连接处高强砂浆；具体连接是，墩柱纵筋段设在墩柱内，盖梁纵筋段预先设在盖梁内，承台纵筋段预先设在承台内，墩柱的上、下端部分别伸入盖梁和承台体内，并分别通过墩柱连接处钢筋连接器、承台连接处钢筋连接器和墩柱连接处高强砂浆、墩柱连接处高强砂浆连接固定成一体；具体工艺按以下步骤进行：

1)、将桥墩中一根纵筋分为三个部分，承台纵筋段、盖梁纵筋段和墩柱中纵筋段与其所在钢筋网进行连接；

2）、分别浇筑承台、盖梁、墩柱，在承台、盖梁的相对面形成凹槽，在凹槽的纵筋段向外延伸；

3）、承台纵筋段、盖梁纵筋段通过钢筋连接器连接墩柱中纵筋段；

4）、在凹槽浇筑高强砂浆，使结构成为一个整体。

本发明可应用于抗震设防烈度较高区域的装配式墩，包括一套双重连接结构，所述的双重连接结构由两个独立的连接结构组成。第一个连接结构由盖梁纵筋段、盖梁与墩柱连接处钢筋连接器、墩柱纵筋段、墩柱与承台连接处钢筋连接器和承台纵筋段组成；另一个连接结构由和盖梁与墩柱连接处高强砂浆、承台与墩柱连接处高强砂浆组成。

所述的盖梁、承台中的纵筋段，由于这部分纵筋要与墩柱中的纵筋段进行连接，其弯钩长度要适当增加，要与承台、盖梁中的钢筋网进行连接。保证系统正常使用；所述的盖梁、承台中的纵筋段与墩柱中纵筋段通过钢筋连接器进行连接，钢筋连接器要有足够的强度，使得此双重连接结构可以有效发挥作用；所述的钢筋连接器，其个数、尺寸要与纵筋相匹配，保证工作性能的同时，尽量减少其尺寸，这样可以在经济层面减少经济花销，提高系统的经济适用性。

所述的承台、盖梁处的纵筋段，一方面要通过钢筋连接器与墩柱中的纵筋段进行连接，另一方面由于根数众多、超出边界一定距离，可以增加后浇高强砂浆与承台、盖梁凹槽的粘结强度，保证结构的安全耐久性。

所述的装配式墩柱，每根纵筋都进行双重连接，装配式墩柱的承台、墩柱、盖梁分别浇筑，在最后阶段进行双重连接，因此对每个节段的工业化精细程度要求较高。

所述的钢筋连接器、后浇高强砂浆，其耐久性要求要满足结构使用阶段的要求，不得提前退出工作状态；所述的多重连接结构，要有足够的精确度，钢筋连接器的连接要满足强度等要求，可以满足结构的使用要求；所述的盖梁中纵筋段、盖梁与墩柱连接处钢筋连接器、墩柱中纵筋段、墩柱与承台连接处钢筋连接器、承台中纵筋段和后浇段高强砂浆要有足够的强度和稳定性，可以满足结构的各种使用要求。

与现有装置相比，本发明具有以下有益效果：将节段的连接处放置在盖梁、承台内部，地震作用时，剪切破坏主要由承台、盖梁与墩柱的交界面处的墩柱承担，减少节段连接处受力作用。再者，在承台、盖梁内部由于钢筋连接器的连接作用、高强砂浆的双重作用，使得本装配式墩柱的整体性能同现浇混凝土墩柱相差无异。本发明的施工方法，本发明具有结构简单，施工方便，缩短施工工期，节段间结合强度好，受力机理明确，应用性强，实用性强的特点。

附图说明

图1为发明实施例的立面构造示意图；

图2为发明实施例的剖面构造示意图；

图中：1-盖梁，2-墩柱，3-承台，4-盖梁纵筋段，5-墩柱纵筋段，6-承台纵筋段，7-钢筋连接器，8-凹槽，9-高强砂浆。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

如图1、图2所示，一种可应用于抗震设防烈度较高区域的装配式墩，包括1-盖梁、2-墩柱和3-承台在7-钢筋连接器和9-高强砂浆作用下，结构在地震激励下能够保证理想的耗能能力和整体性能，保证结构的正常使用。

在本实施例中，所述7-钢筋连接器、9-高强砂浆保证装配式墩柱的整体性能，结构简单，施工方便，经济性能优越，效果理想。

本发明可应用于抗震设防烈度较高区域的装配式墩，包括一套双重连接结构，所述的双重连接结构由两个独立的连接结构组成；第一个连接结构包括盖梁纵筋段4、盖梁1与墩柱连接处钢筋连接器701、墩柱纵筋段5、墩柱2与承台连接处钢筋连接器702、承台纵筋段6和承台，另一个连接结构包括盖梁1与墩柱2连接处高强砂浆、承台3与墩柱2连接处高强砂浆；具体连接是，墩柱纵筋段5设在墩柱内，盖梁纵筋段4预先设在盖梁1内，承台纵筋段6预先设在承台3内，墩柱的上、下端部分别伸入盖梁和承台体内，并分别通过墩柱连接处钢筋连接器701、承台连接处钢筋连接器702和墩柱连接处高强砂浆901、承台连接处高强砂浆902连接固定成一体。

进一步的，为了设计合理，上述盖梁纵筋段可以是由多个倒置L形钢筋圆周布置而成，其中倒置L形钢筋的横置段预先通过混凝土浇灌固定在盖梁内，倒置L形钢筋的竖直段局部也陷在盖梁内，局部延伸至盖梁的凹槽内。

进一步的，为了设计合理，上述承台纵筋段由多个L形钢筋圆周布置而成，其中L形钢筋的横置段预先通过混凝土浇灌固定在承台内，L形钢筋的竖直段局部也陷在承台内，局部延伸至承台的凹槽内。凹槽可以占墩柱厚度的三分一，凹槽可以占承台厚度的二分一。凹槽可以占盖梁厚度的三分一，凹槽可以占承台厚度的二分一，凹槽截面积是墩柱截面积的2.5倍。

进一步的，为了设计合理，上述墩柱纵筋段为设在墩柱内的由多根钢筋构成的钢筋笼。

进一步的，为了设计合理，上述墩柱连接处钢筋连接器为连接墩柱纵筋段上端头与伸入凹槽内的盖梁纵筋段端头的钢筋或钢管套。

进一步的，上述承台连接处钢筋连接器为连接墩柱纵筋段下端头与伸入凹槽内的承台纵筋段端头的钢筋或钢管套。

进一步的，上述高强砂浆强度比承台、盖梁和墩柱的混凝土标号高一个强度等级。

本发明可应用于抗震设防烈度较高区域的装配式墩的施工工艺，所述可应用于抗震设防烈度较高区域的装配式墩包括一套双重连接结构，所述的双重连接结构由两个独立的连接结构组成；第一个连接结构包括盖梁纵筋段、盖梁与墩柱连接处钢筋连接器、墩柱纵筋段、墩柱与承台连接处钢筋连接器、承台纵筋段和承台，另一个连接结构包括盖梁与墩柱连接处高强砂浆、承台与墩柱连接处高强砂浆；具体连接是，墩柱纵筋段设在墩柱内，盖梁纵筋段预先设在盖梁内，承台纵筋段预先设在承台内，墩柱的上、下端部分别伸入盖梁和承台体内，并分别通过墩柱连接处钢筋连接器、承台连接处钢筋连接器和墩柱连接处高强砂浆、墩柱连接处高强砂浆连接固定成一体；具体工艺按以下步骤进行：

1)、将桥墩中一根纵筋分为三个部分，承台纵筋段、盖梁纵筋段和墩柱中纵筋段与其所在钢筋网进行连接；

2）、分别浇筑承台、盖梁、墩柱，在承台、盖梁的相对面形成凹槽，在凹槽的纵筋段向外延伸；

3）、承台纵筋段、盖梁纵筋段通过钢筋连接器连接墩柱中纵筋段；

4）、在凹槽浇筑高强砂浆，使结构成为一个整体。

与现有装置相比，本发明具有以下有益效果：将节段的连接处放置在盖梁、承台内部，地震作用时，剪切破坏主要由承台、盖梁与墩柱的交界面处的墩柱承担，减少节段连接处受力作用。再者，在承台、盖梁内部由于钢筋连接器的连接作用、高强砂浆的双重作用，使得本装配式墩柱的整体性能同现浇混凝土墩柱相差无异。本发明的施工方法，本发明具有结构简单，施工方便，缩短施工工期，节段间结合强度好，受力机理明确，应用型强，实用性强的特点。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。