本发明涉及桥梁工程，具体涉及一种预制装配化桥墩的盖梁、桥墩、桥梁及桥梁装配施工方法。
背景技术：
现有技术中，单轨桥墩的盖梁和墩身结构均采用传统现场浇注混凝土的施工工艺，其支架搭拆、钢筋绑扎、混凝土浇筑会对城市交通和环境带来较大影响；此外，现场浇注混凝土影响施工进度、质量控制困难、安全风险高。
目前尚无预制装配化应用于单轨桥墩盖梁和墩身结构的相关技术研究及实例应用。
技术实现要素：
本发明针对现有技术的上述缺陷，提供一种预制装配化桥墩的盖梁、桥墩、桥梁及桥梁装配施工方法，其可在确保连接部位的受力可靠和耐久性的前提下，满足单轨桥梁装配化需求及安装支座适度可调需求，施工方便快捷，有利于降低成本并推广应用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一方面，提供了一种预制装配化桥墩的盖梁，其包括：预制盖梁构件，其其具有等高段以及位于等高段侧部的变高段，且底部开设有供桥墩墩身顶部嵌入的开孔；内模，其设置于所述预制盖梁构件内部。
优选的，所述预制盖梁构件为钢筋混凝土制成的内空且无盖的壳形结构，且所述壳形结构的厚度为200-300mm。
优选的，所述内模包括：环绕所述预制盖梁构件内壁一圈布置的闭合钢板，且所述闭合钢板围成区域的横截面形状与所述预制盖梁构件横截面的形状一致。
优选的，所述内模还包括：第一加劲肋，其一端连接所述闭合钢板的内侧面，另一端朝向所述预制盖梁构件内部中心延伸；和/或，第二加劲肋，其一端连接所述闭合钢板的外侧面，另一端远离所述预制盖梁构件内部中心延伸。
优选的，在高度方向上，所述第一加劲肋和/或第二加劲肋上开设有若干可供钢筋穿过的钢筋孔。
优选的，所述盖梁还包括：
支座定位筋，其设置在所述预制盖梁构件内部，用于定位支座的平面位置；
抗剪钢筋，其纵桥向均匀间隔设置在所述预制盖梁构件内部；
抗弯钢筋，其在横桥向和/或纵桥向上均匀间隔设置在所述预制盖梁构件的顶部；
以及底部加强连接筋，其在横桥向和/或纵桥向上均匀间隔设置，其一端均预埋在所述预制盖梁构件底部，另一端均朝向所述预制盖梁构件内部延伸。
另一方面，还提供一种桥墩结构，其包括上述盖梁以及桥墩墩身；所述桥墩墩身顶部外周面上设有与所述盖梁下端面抵持、且用于在施工过程中临时支撑所述预制盖梁构件的环形凸台；所述墩身内部设有受力主筋；
所述桥墩墩身墩顶嵌入预制盖梁构件的开孔中，且所述受力主筋的一端伸入所述预制盖梁构件内部。
另一方面，还提供一种桥梁，其包括上述桥墩结构、设置于所述盖梁上端面的垫石、设置于所述垫石上的支座、安装于所述支座上的轨道梁体以及横桥向设置于所述预制盖梁构件内的固定筋。
优选的，所述支座为铸钢抗拉支座；
所述垫石包括：若干第一加强筋、若干第二加强筋以及通过在所述第一加强筋、第二加强筋上浇筑混凝土形成的垫石混凝土部；
所述固定筋包括：第一固定筋，其设置于所述支座与变高段的内侧壁之间的区域内；
第二固定筋，其设置于两相邻支座之间的区域内；
以及第三固定筋，其设置于所述支座的安装范围内，且所述支座的安装范围包括所述支座占据的区域、支座与所述预制盖梁构件1前部内侧壁之间的区域以及支座与所述预制盖梁构件后部内侧壁之间的区域。
另一方面，还提供一种上述桥梁装配施工方法，其包括如下步骤：
s1、预备所述预制盖梁构件；
s2、下兜所述预制盖梁构件两侧的变高段，将所述预制盖梁构件吊装至所述桥墩墩身顶部上方，并使得所述桥墩墩身顶部嵌入预制盖梁构件的底部的开孔中，以及使得所述桥墩墩身顶部外周面的环形凸台与所述预制盖梁构件下端面抵持平稳，且调整所述预制盖梁构件的姿态，以及为伸入所述预制盖梁构件内部的受力主筋补充箍筋；
s3、确定所述支座的安装范围，且在所述预制盖梁构件内布置第一固定筋、第二固定筋、抗弯钢筋、抗剪钢筋、底部加强连接筋以及支座定位筋；
s4、设置所述支座，且使得所述支座所处的平面布置在两所述支座定位筋之间，调整所述支座姿态以符合线路线形要求；
s5、在所述支座的安装范围内补入所述第三固定筋；确定所述垫石范围，且再所述垫石范围内设置第一加强筋；
s6、在所述预制盖梁构件内部及桥墩墩身顶部现浇混凝土；
以及s7、在所述垫石范围内补入第二加强筋，并浇筑混凝土形成垫石混凝土部，以得到所述垫石。
本发明技术方案的有益效果在于：本发明采用该预制装配化单轨桥墩的盖梁构造及拼装方案，其可在确保连接部位的受力可靠和耐久性的前提下，满足单轨桥梁装配化需求及安装支座适度可调需求，施工方便快捷，有利于降低成本并推广应用。相对于传统的现浇施工，使桥梁建设更环保、少干扰、更安全、高质量及低消耗，施工方便，有利于缩短工期，便于全过程推广信息化管理，可推广应用至高铁、城市轨道、公路、市政等桥梁领域，具有广阔的应用空间，有利于桥梁可持续发展。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明实施例一中盖梁的横桥向断面图；
图2是本发明实施例一中盖梁等高段的纵桥向断面图；
图3是本发明实施例一中盖梁变高段的纵桥向断面图；
图4是本发明实施例一中盖梁及钢板的水平断面图；
图5是本发明实施例一中盖梁的俯视图；
图6是本发明实施例一中盖梁配筋的水平断面图；
图7是本发明实施例一中盖梁配筋的纵桥向断面图；
图8是本发明实施例二中桥墩的横桥向断面图；
图9是本发明实施例三中垫石的断面布置图；
图10是本发明实施例三中固定筋的平面布置图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案以及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例一：
如图1-4所示，本发明中的预制装配化桥墩的盖梁包括：预制盖梁构件1，其具有等高段12以及位于等高段12侧部的变高段13，底部开设有供桥墩墩身顶部嵌入的开孔11，即，所述开孔11的尺寸大于所述桥墩墩身顶部尺寸，以容纳所述桥墩墩身顶部；内模，其设置于所述预制盖梁构件1内部，且为绕所述预制盖梁构件1内壁一周的闭合结构。
具体的，所述预制盖梁构件1为钢筋混凝土制成的内空且无盖的壳形结构，且所述壳形结构的厚度为200-300mm，本实施例中，所述厚度优选为200mm，由此，所述壳形结构的预制盖梁构件1可在满足预制、运输、吊装、安装等阶段结构整体受力及钢筋布置需求的前提下更为轻质、便捷。
所述内模包括：环绕所述预制盖梁构件1内壁一周布置的闭合钢板2，且所述闭合钢板2围成的区域的横截面形状与所述预制盖梁构件1横截面的形状一致，如两者均可为大致为带圆角的矩形等，本实施例中，所述闭合钢板2采用q235钢板制成，其既可作为壳形结构的内模，又可作为壳内后补混凝土的外模，同时可作为媒介以增强新旧混凝土的连接性；
至少一个第一加劲肋3，其一端连接所述闭合钢板2的内侧面，另一端朝向所述预制盖梁构件1内部中心o延伸；
和/或，至少一个第二加劲肋3’，其一端连接所述闭合钢板1的外侧面，另一端远离所述预制盖梁构件1内部中心o延伸；
本实施例中，所述第一加劲肋3和/或第二加劲肋3’为q235钢板制成，且当所述第一加劲肋3/第二加劲肋3’均有若干个时，所述第一加劲肋3/第二加劲肋3’按照间距100-200mm(优选为150mm)均匀间隔设置。
进一步的，在高度方向上，所述第一加劲肋3和/或第二加劲肋3’上开设有若干可供钢筋5穿过的钢筋孔4，由此，可通过此措施加强预制盖梁构件1、闭合钢板2及预制盖梁构件1内后补混凝土的连接牢固程度的时所述预制盖梁构件吊装至所述桥。
在此基础上，如图5-7所示，所述盖梁还包括：支座定位筋6，其设置在所述预制盖梁构件1内部，用于定位支座30的平面位置；优选的，在横桥向方向上，所述支座定位筋6至少有两根，在高度方向上，所述支座定位筋6至少有2层；支座30定位于横桥向方向上的两根所述支座定位筋6之间，使其平面位置可被两根所述支座定位筋6限定；
若干抗剪钢筋8，其纵桥向均匀间隔设置在所述预制盖梁构件1内部；
若干抗弯钢筋7，其在横桥向和/或纵桥向上均匀间隔设置在所述预制盖梁构件1的顶部；
以及若干底部加强连接筋7’，其在横桥向和/或纵桥向上均匀间隔设置，其一端均预埋在所述预制盖梁构件1底部，另一端均朝向所述预制盖梁构件1内部延伸。
实施例二：
本实施例还提供了一种桥墩结构，如图8所示，其包括实施例一种所述的盖梁以及桥墩墩身20；所述墩身20外周面上设有用于与所述盖梁下端面抵持、且用于在施工过程中临时支撑所述预制盖梁构件1的环形凸台21，所述环形凸台21可进一步优化造型，使其与盖梁结合后不突兀，更美观；所述桥墩墩身20内预埋有墩身受力主筋22，所述桥墩墩身20墩顶嵌入预制盖梁构件的开孔11中，且所述墩身受力主筋22的一端伸入所述预制盖梁构件1内部；本实施例中，所述墩身20横截面为圆形或矩形等几何图形，所述墩身受力主筋22为hrb400钢筋或hrb500钢筋。
实施例三：
本实施例提供了一种桥梁，如图8所示，其包括实施例二中所述的桥墩结构、设置于所述盖梁上端面的垫石、设置于所述垫石上的支座30、安装于所述支座30上的轨道梁体以及横桥向设置于所述预制盖梁构件1内的固定筋。
进一步的，所述支座30优选为铸钢抗拉支座，且其下部连接有伸入所述预制盖梁构件1内部的支座锚筋10，精度要求高，可有效传递荷载，并具有一定的变形协调能力，满足平顺行车的要求，同时便于后期装配化安装和线形调整；
如图9所示，所述垫石包括：若干第一加强筋40、若干第二加强筋41以及通过在所述第一加强筋40、第二加强筋41上浇筑混凝土形成的垫石混凝土部42；其中，所述第一加强筋40均匀间隔设置，且相互平行，所述第一加强筋40上端支撑所述支座30，下端锚固于所述预制盖梁构件1内部；所述第二加强筋41均匀间隔设置，且相互平行；优选的，所述第一加强筋40、第二加强筋41且均沿横、纵桥向均匀间隔设置；
如图10所示，所述固定筋包括：第一固定筋50，其设置于所述支座30与变高段13的内侧壁之间的区域s1内；
第二固定筋51，其设置于两相邻支座30之间的区域s2内；
以及第三固定筋53，其设置于所述支座30的安装范围内，且所述支座30的安装范围包括所述支座30占据的区域、支座30与所述预制盖梁构件1前部内侧壁之间的区域以及支座30与所述预制盖梁构件1后部内侧壁之间的区域。
实施例四：
本实施例提供了一种实施例三中所述的桥梁的装配方法，其包括如下步骤：
s1、预备所述预制盖梁构件；
s2、下兜所述预制盖梁构件两侧的变高段或采用其它吊装方式，将所述预制盖梁构件吊装至所述桥墩墩身顶部上方，并使得所述桥墩墩身顶部嵌入预制盖梁构件的底部的开孔中，以及使得所述桥墩墩身顶部外周面的环形凸台与所述预制盖梁构件下端面抵持平稳，且通过接触面处设置砂浆或其它方式调整所述预制盖梁构件的姿态，临时锁定盖梁与桥墩墩身的位置，使其稳固牢靠；进一步的，为伸入所述预制盖梁构件内部的受力主筋补充箍筋；
s3、确定所述支座的安装范围，且在所述预制盖梁构件内布置第一固定筋、第二固定筋、抗弯钢筋、抗剪钢筋、底部加强连接筋以及支座定位筋；
s4、设置所述支座，且使得所述支座所处的平面布置在两所述支座定位筋之间，调整所述支座姿态以符合线路线形要求并临时固定稳固；
s5、在所述支座的安装范围内补入所述第三固定筋；确定所述垫石范围，且再所述垫石范围内设置第一加强筋；
s6、在所述预制盖梁构件内部及桥墩墩身顶部现浇混凝土；
以及s7、在所述垫石范围内补入第二加强筋，并浇筑混凝土形成垫石混凝土部，以得到所述垫石。
需要注意的是，上述实施例一至四中的技术特征可进行任意组合，且组合而成的技术方案均属于本申请的保护范围。
综上所述，本发明采用该预制装配化单轨桥墩的盖梁构造及拼装方案，其可在确保连接部位的受力可靠和耐久性的前提下，满足单轨桥梁装配化需求及安装支座适度可调需求，施工方便快捷，有利于降低成本并推广应用。相对于传统的现浇施工，使桥梁建设更环保、少干扰、更安全、高质量及低消耗，施工方便，有利于缩短工期，便于全过程推广信息化管理，可推广应用至高铁、城市轨道、公路、市政等桥梁领域，具有广阔的应用空间，有利于桥梁可持续发展。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。