一种装配式桥梁下部结构的制作方法

本发明涉及桥梁施工领域，特别涉及一种装配式桥梁下部结构。

背景技术：

随着城市的飞跃式发展，人们出行也越来越多样化和便捷，各种用途、各种形式的桥梁也应运而生。在桥梁受力结构体系中，桥梁下部结构主要是将桥梁所受到外部荷载(包括竖向力、水平力和弯矩)和桥梁上部结构自重传递到基础上，所以桥梁下部结构承载力的大小与桥梁的各主要性能指标息息相关，其施工质量的好坏、施工速度的快慢也直接关乎到整个桥梁甚至整个工程质量的好坏、施工进度。

目前，桥梁下部结构中的承台通常采用现场浇注的方式进行施工，即在完成桩基施工后，先在桩基之上绑扎钢筋、搭设承台模板，然后按规范要求现场浇注混凝土并进行混凝土养护，最后拆除模板。按上述传统工艺进行施工，一个施工周期一般需要1到2周，影响了整个工程的施工进度；同时，由于现场材料堆放多(如钢筋、模板)，现场浇注工作量大等原因，存在诸如对场地要求和现场管理要求高、对周边居民的生活和出行境影响大、对周围环境影响大等缺点。

综上所述，现行传统的现浇桥梁下部结构及施工方法已经越来越不能满足现代化桥梁施工的高效率、低成本、低风险的要求，为了提高桥梁下部结构的施工质量和施工效率，降低施工时对周围居民、环境的影响和成本，因此研发一种装配式桥梁下部结构及其施工方法已经成为本领域技术人员迫切需要解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种装配式桥梁下部结构，用来解决传统的现浇桥梁下部结构存在诸如施工效率低、对周边居民和环境影响大、成本高等问题。预制承台采用工厂预制，一方面，既可以减少现场工作量，减轻现场工人的劳动强度，保证了施工人员的安全作业，还可以减少施工时对周边居民和环境产生噪声、粉尘、光、污水等影响素以及对周围交通的负面影响；另一方面，由于是工厂集中生产制作，便于管理，可采用机械化施工，构件质量好，有利于确保构件的质量和尺寸精度，避免了因现场条件限制等不利因素造成的质量和安全方面的事故或者隐患。总而言之，本发明提供的一种装配式桥梁下部结构可以减少现场浇筑工作量，提高工作效率和桥梁质量，更加符合现代化桥梁施工的零风险、高效率、低成本的要求。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种装配式桥梁下部结构，包括从下而上设置的桩基、预制承台以及立柱，还包括套设在所述桩基的上部的钢箍，所述钢箍位于所述预制承台下方，所述预制承台与所述桩基为部分套入式连接，所述预制承台采用工厂预制，在所述预制承台上对应所述桩基的桩顶位置预留有槽孔，在所述预制承台上对应所述立柱的位置预埋立柱连接措施，所述槽孔的孔径略大于所述桩基的直径，所述桩基的上端伸入到所述槽孔内，在所述预制承台下设置一层一定厚度的素砼垫层，所述素砼垫层顶面与所述钢箍顶齐平，在所述槽孔内现浇补偿收缩混凝土。

可选的，所述钢箍包括钢筒和沿所述钢筒直径设置的两个钢支撑，所述钢支撑包括一块水平设置的矩形顶板和两块竖向设置的梯形撑板，所述矩形顶板的短边和所述梯形撑板的一腰边分别与所述钢筒焊接连接，所述梯形撑板的另一腰边与所述矩形顶板焊接连接。

可选的，还包括橡胶垫块，所述橡胶垫块设置在所述矩形顶板和所述预制承台之间。

可选的，所述预制承台上设置有若干个上下贯通的注浆孔，在所述预制承台和所述素砼垫层之间的缝隙现浇灌浆砼层。

优选的，所述槽孔的孔壁为齿槽形。

优选的，所述槽孔的孔壁为波纹形。

相对现有技术，本发明提供的一种装配式桥梁下部结构，具有以下有益的技术效果：

大大提高了工作效率，本发明提供的一种装配式桥梁下部结构改变了传统现浇式的建梁结构，施工现场无需大量模板，大量现场现浇工程量由后台工厂制作完成，现场只需拼装，因而可大大缩短现场工期，减小施工场地；省去了现场搭设模板的工序，总体经济性好。

有效降低了桥梁建造成本，预制承台在后台工厂预制完成，可以大大减少与现场浇筑相关支模、拆模等措施工作量及其辅助工作量，减轻了现场工人的劳动强度，可以大大节约相关材料费和人工费，同时，现场工作量减少，可以大大缩短现场工期，可有效节约桥梁建造的时间成本。

有效降低了桥梁建造质量，预制承台在后台工厂预制完成，由于是工厂集中生产制作，其各方面条件都要优于现场，方便管理，可采用机械化施工，形成的构件质量好，有利于确保构件的质量和尺寸精度，避免了现场施工的各种不利因素引起的施工误差和质量缺陷。

可有效减少桥梁施工时噪声、粉尘、光、污水等对周边居民的生活的不良影响以及对周边交通的负面影响，使得承台施工更加方便高效环保。

附图说明

图1为本发明一实施例的一种装配式桥梁下部结构的立面视图；

图2为图1的A-A剖视图；

图3为图2的B-B剖视图；

图4为本发明一实施例的预制承台的立面视图；

图5为本发明一实施例的预制承台的俯视图；

图6为本发明一实施例的预制承台在槽孔位置的剖视图；

图7为本发明另一实施例的预制承台在槽孔位置的剖视图；

图中：100-装配式桥梁下部结构、1-桩基、2-预制承台、3-立柱、4-钢箍、5-素砼垫层、6-补偿收缩混凝土、7-钢支撑、8-橡胶垫块、9-剪力健、10-灌浆砼层、11-注浆孔、12-立柱连接结构、13-槽孔、14-矩形顶板、15-直角梯形撑板、16-钢筒。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明提供的一种装配式桥梁下部结构作进一步详细说明。根据下面说明书和权利要求书，本发明的优点和特点将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精确的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

参照图1至图3，本发明一实施例的一种装配式桥梁下部结构100，包括从下而上设置的桩基1、预制承台2以及立柱3，还包括套设在桩基1的上部的钢箍4，钢箍4位于所述预制承台2下方，钢箍4是一个圆筒形结构，其内径要稍大于桩基1的外径，钢箍4的具体内径应按规范规定的桩基1的钢护筒内径设置，一般情况应大于桩基1直径200mm；钢箍4的壁厚一般不小于桩基1钢护筒的壁厚，钢箍4的壁厚一般为20mm，也可以设计需要而定；；钢箍4的高度以设计需要而定，一般情况为1m，也可为其他尺寸。为使钢箍4与桩基1混凝土更好连接，并能承受上面预制承台2传递的剪力，钢箍4环内圆周方向设置若干个剪力键9，尺寸以设计需要而定，一般情况剪力键9尺寸50x50x20mm，剪力键9可为钢条截段焊于钢箍4内侧，竖向布置层数应以设计需要和钢箍4的高度而定，一般情况为4层。预制承台2与桩基1为部分套入式连接，即桩基1的上端部分深入到预制承台2内，既方便预制承台2定位，又利于增强桩基1与预制承台2的连接强度。

预制承台2采用工厂预制，一般在工厂内可以采用机械化、流水线生产，其预制承台2的尺寸和强度都要比现场浇注的要好，而且在生产效率和制造成本方面都比现场浇注有优势。

在预制承台2上对应桩基1的桩顶位置预留有槽孔13，槽孔13的孔径略大于桩基1的直径，桩基1的上端伸入到槽孔13内，在预制承台2上对应立柱3的位置预埋立柱连接结构12，承台预制2与立柱3之间通过立柱连接结构12连接，其具体连接方式可采用承台预埋伸出钢筋或预埋套筒等多种方法，属于本行业内通用的、成熟的技术，所以本专利不再赘述。

在预制承台2下设置一层一定厚度的素砼垫层5，增强所在区域地基的承载力，防止地基发生如不均匀沉降而影响预制承台2与桩基1的连接，素砼垫层5的强度不低于C20，素砼垫层5顶面与钢箍4顶齐平；在槽孔13内现浇补偿收缩混凝土6，现浇补偿收缩混凝土6的强度至少高于预制承台2一个强度等级；由于补偿收缩混凝土6在凝结硬化过程中具有补偿收缩，可以避免普通混凝土在凝结硬化时发生体积缩小的现象，保障了桩基1与预制承台2之间连接的可靠性，使得桩基1与预制承台2成为一整体。

继续参照图1至图3，钢箍4包括钢筒16和设置于钢筒16两侧的两个钢支撑7，两个钢支撑7沿钢筒16直径设置，钢支撑7包括一块水平设置的矩形顶板14和两块竖向设置的直角梯形撑板15，矩形顶板14的短边和直角梯形撑板15的一直角腰边分别与钢筒16焊接连接，直角梯形撑板15的另一直角腰边与矩形顶板14焊接连接。

继续参照图1至图3，本发明一实施例的一种装配式桥梁下部结构100，还包括橡胶垫块8，橡胶垫块8设置在矩形顶板14和预制承台2之间，橡胶垫块8的中心与所述矩形顶板14的中心上下对应，通过选用不同尺寸的橡胶垫块8，调节预制承台2与钢支撑7之间的间隙，实现对预制承台2的位置和水平度进行精确调整，保证整个装配式桥梁下部结构100的精度要求。

参照图1至图5，在预制承台2上设置有若干个上下贯通的注浆孔11，注浆孔11的数量、大小及其位置可根据预制承台2的大小和注浆工艺、材料而定；通过注浆孔11往预制承台2和素砼垫层5之间的缝隙注入灌浆砼层10，浆液应铺满预制承台2底，使得预制承台2底部密实并有一定强度。

参考图6，槽孔13的孔壁为齿槽形，一般采用钢模板成孔，齿槽的竖向分布为凹凸相间，这种设计可以增大预制承台2与现浇的补偿收缩混凝土6的接触面积，达到增强预制承台2和桩基1连接强度的目的。在本实施例中，凹凸高度差为50mm，凹凸齿平段长度均为200mm，凹凸过渡处斜坡为50mm，凸齿槽处大于桩基直径100mm，凹齿槽处大于桩基直径200mm。也可以为其他尺寸

参考图7，本发明另一实施例，槽孔13的孔壁为波纹形，一般是将内径大于桩基1直径100mm的波纹管预埋于预制承台2内形成槽孔13。

综上所述，本发明提供一种装配式桥梁下部结构100，解决了传统的现浇桥梁下部结构存在诸如施工效率低、对周边居民和环境影响大、成本高等问题。预制承台2采用工厂预制，一方面，既可以减少现场工作量，减轻现场工人的劳动强度，保证了施工人员的安全作业，还可以减少施工时对周边居民和环境产生噪声、粉尘、光、污水等影响素以及对周围交通的负面影响；另一方面，由于是工厂集中生产制作，便于管理，可采用机械化施工，构件质量好，有利于确保构件的质量和尺寸精度，避免了因现场条件限制等不利因素造成的质量和安全方面的事故或者隐患。总而言之，本发明提供的一种装配式桥梁下部结构100可以减少现场浇筑工作量，提高工作效率和桥梁质量，更加符合现代化桥梁施工的零风险、高效率、低成本的要求。

上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明范围的任何限定，本发明领域的普通技术人员根据上述揭示内容做的任何变更、修饰，均属于权利要求书的保护范围。