组合式预制桥墩连接结构及其施工方法与流程

本发明属于桥梁工程领域，具体涉及一种组合式预制桥墩连接结构及其施工方法。

背景技术：

随着我国桥梁建设的蓬勃发展，桥梁的施工环境越来越受到社会各界的重视，尤其是在城市建设的桥梁。节段拼装桥墩相对于传统的现浇混凝土桥梁具有工期短,可以在预制场预制构件,受周围外界干扰少等优点。其中预制拼装桥墩节段间的连接方式和连接质量直接影响到桥墩整体的受力性能和抗震性能。因此，可靠而简便的节段连接方式是预制拼装桥墩应用的关键。现有的预制拼装桥墩节段连接方式还较少，且具体实施方式较为繁琐，连接质量难以得到保证。

cn107675610a公开了一种预制拼装桥墩节段连接的构造和作法，通过将超高性能混凝土uhpc应用于预制桥墩节段之间，利用超高性能混凝土uhpc的抗压和抗拉性能，以解决预制桥墩节段连接薄弱的问题。但其采用的是现浇uhpc接头来实现预制节段的连接，采用该预制拼装桥墩节段的连接构造和作法虽然预制桥墩节段连接处的抗压和抗拉性能得到了增强，但其构造复杂，施工周期长，且连接处的应力应变分布不均，桥墩的整体受力性和抗震性能均较差。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种组合式预制桥墩连接结构及其施工方法，能够大大降低现场施工时间，减少施工对周围交通的干扰，结构受力性能稳定可靠，抗震性能强。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种组合式预制桥墩连接结构，该连接结构为用于连接预制拼装桥墩各预制节段的构件；所述预制节段两端设有湿接缝空腔13，内部设有连通两端湿接缝空腔3的若干注浆通道1；所述连接结构包括上预制节段2、下预制节段7和uhpc榫3，所述上下预制节段的湿接缝空腔13和注浆通道1围合成用于浇筑形成uhpc榫3的腔，所述uhpc榫3内设置有钢筋笼12，所述钢筋笼12的两端分别位于上下预制节段的注浆通道1内。优选的，所述空腔呈圆形齿轮状。

进一步，所述uhpc榫3为浇筑hesuhpc（无收缩速凝早强uhpc）而成。

进一步，所述预制节段顶部设有若干植插槽6和纵筋，所述纵筋伸出预制节段墩底部分为锚固植筋4。

进一步，所述纵筋与植插槽6交错布置。

进一步，所述空腔13内布置有若干预埋连接钢筋8和界面钢筋9。

本发明的有益效果：本发明采用现浇uhpc榫与钢筋直插组合式连接预制节段的预制拼装桥墩，增强了预制桥墩节段连接处的抗压和抗拉性，构造简单，施工周期短，通过注浆通道在uhpc榫内布置一定长度的钢筋笼，钢筋笼的两端分别位于上下预制节段的注浆通道内，不仅增加了接缝处的配筋率，也提高了桥墩整体配筋率，且使得上下预制节段连接处的应力应变分布均匀，提高了抗震性能，同时保证了结构的整体受力性能稳定可靠。

附图说明

图1为本发明中单一预制节段的纵剖面结构示意图；

图2为本发明中上下预制节段连接方式纵剖面结构示意图；

图3为本发明图2中b-b横剖面结构示意图；

图4本发明现浇uhpc榫横剖面结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

参照图1~4，一种组合式预制桥墩连接结构及其施工方法，该连接结构用于连接预制拼装桥墩各预制节段；预制节段的顶部设有若干交错布置的植插槽6和纵筋（本实施例中未画出），纵筋伸出预制节段墩底部分为锚固植筋4，预制节段两端设有湿接缝空腔13。优选的，空腔13呈圆形齿轮状设置在预制节段两端截面中心。

空腔13内布置有若干预埋连接钢筋8和界面钢筋9，底部设有4个注浆通道1；连接结构包括上预制节段2、下预制节段7、uhpc榫3，上下预制节段的湿接缝空腔13和注浆通道1围合成用于浇筑形成uhpc榫3的腔，钢筋笼12通过注浆通道布置在uhpc榫3内，钢筋笼12的两端分别位于上下预制节段的注浆通道1内。通过在空腔13内部规律地分别布置预埋连接钢筋8和界面钢筋9，可进一步增强现浇uhpc榫3与预制节段内部普通混凝土的粘结力。

预制节段的制作步骤：

1）首先在预制节段的顶部预留植插槽6，并设置纵筋，植插槽6和纵筋交错布置，将纵筋伸出预制节段墩底部分作为锚固植筋4；

2）在预制节段两端截面中心处挖空出湿接缝空腔13，空腔13内布置若干预埋连接钢筋8和界面钢筋9，预制节段内设通两端空腔13的注浆通道1。

预制桥墩的现场施工具体流程：

先将上预制节段2吊起后，对上下预制节段连接接触处5涂抹一层环氧胶，再向下预制节段7的植插槽6内注入一定量的hesuhpc灌浆料11，之后，将上预制节段的锚固植筋4全部插入下预制节段7的植插槽6中，至植插槽6内的hesuhpc灌浆料11恰好溢满，用铁皮包裹对上下预制节段空腔接缝处进行密封处理，通过注浆通道1向uhpc榫内布置钢筋笼12，钢筋笼12的两端分别位于上下预制节段的注浆通道1，通过上预制节段2的注浆通道1注入hesuhpc（无收缩速凝早强uhpc）10，直至溢满注浆通道1为止，填满后形成现浇uhpc榫3，重复上述步骤完成整个预制桥墩的拼装。优选的，密封处理可采用铁皮包裹。

本发明的工作原理：通过注浆通道在uhpc榫内布置一定长度的钢筋笼，钢筋笼的两端分别位于上下预制节段的注浆通道内，不仅增加了接缝处的配筋率，也提高了桥墩整体配筋率，且使得上下预制节段连接处的应力应变分布均匀，提高了抗震性能，同时保证了结构的整体受力性能稳定可靠。由于hesuhpc灌浆料在短时间内就能达到较高强度，在将锚固植筋插入四周植插槽连接后，预制节段之间已经形成了可靠的连接了，无需等待现浇uhpc榫的最终龄期即可继续施工下一阶段，非常有利于实际施工使用。此外，相比较于常规uhpc，hesuhpc（无收缩速凝早强uhpc）无需蒸汽养护，常温洒水盖膜养护即可，且养护1天后抗压强度即可达到40mpa，养护3天后抗压强度能达到70mpa，大大提高了施工效率，缩短了施工周期。

技术特征：

技术总结
一种组合式预制桥墩连接结构及其施工方法，连接结构为用于连接预制拼装桥墩各预制节段的构件；预制节段两端设有湿接缝空腔，内部设有连通两端湿接缝空腔的若干注浆通道；连接结构包括上预制节段、下预制节段和UHPC榫，上下预制节段的湿接缝空腔和注浆通道围合成用于浇筑形成UHPC榫的腔，所述UHPC榫内设置有钢筋笼，钢筋笼的两端分别位于上下预制节段的注浆通道内。本发明还包括采用该连接结构进行预制拼装桥墩的施工方法，本发明的技术方案不仅增强了预制桥墩节段连接处的抗压和抗拉性，而且提高了桥墩整体的受力性、构造简单、施工周期短和抗震性能强。

技术研发人员：张阳;陈泉宏;李星亮;朱平;邵旭东
受保护的技术使用者：湖南大学
技术研发日：2018.10.24
技术公布日：2019.01.08