可定位姿态的预制桥墩与承台连接构造的制作方法

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体地，涉及一种可定位姿态的预制桥墩与承台连接构造。

背景技术：

现有技术中，对于桥梁结构预制桥墩与承台的拼装通常采用在桥墩或承台内预埋套筒、预埋波纹管或预应力管道等预埋件，然后承台或桥墩内的连接钢筋精确定位套接预埋件拼接模式。

上述常用的预埋件拼接模式都需在立柱或承台内预埋大量套筒、波纹管或预应力管道等预埋件，对预制构件内连接钢筋及预埋件等施工定位精度的要求高，现场施工调整的余地较小，对制造加工、施工机械设备等均提出了非常严格的要求。

技术实现要素：

本发明解决的技术问题在于克服现有技术的缺陷，提供一种可降低对桥墩预制和定位精度要求的可定位姿态的预制桥墩与承台连接构造。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种可定位姿态的预制桥墩与承台连接构造，包括预制桥墩和设于预制桥墩下方的承台，承台包括上下连接布置的先浇部和后浇部，先浇部中心设有凸台，凸台与预制桥墩中心对正，预制桥墩内设有多根围绕凸台在预制桥墩上的投影周向布置的纵向受力钢筋，纵向受力钢筋伸出于预制桥墩底部并沿凸台高度方向延伸，后浇部位于凸台周围并使纵向受力钢筋、先浇部和后浇部紧密结合；预制桥墩底面与先浇部凸台根部位置之间设有多个沿凸台外周均匀布置的伸缩装置，伸缩装置位于纵向受力钢筋和凸台之间，伸缩装置的伸缩端与预制桥墩相连。

进一步地，多根纵向受力钢筋围绕预制桥墩周向均匀布置。

更进一步地，纵向受力钢筋延伸至凸台根部后朝远离凸台方向发生折弯形成折弯部。

进一步地，后浇部高度为承台总高的2/5～2/3。

进一步地，凸台朝向预制桥墩的表面的面积为预制桥墩底面面积的1/2～4/5。

进一步地，凸台中心设有凸定位榫，预制桥墩底部中心设有与凸定位榫适配的凹定位榫，预制桥墩底面与凸台之间压注有界面粘结剂。

更进一步地，凸定位榫为球体表面弧状或锥体状。

更进一步地，界面粘结剂厚度小于5mm。

更进一步地，伸缩装置为千斤顶。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1）通过在预制桥墩内设置伸出并围绕凸台周向布置的纵向受力钢筋，同时凸台根部均匀布置的多个伸缩装置可对预制桥墩的竖向倾斜度随时进行精确调整，使预制桥墩与承台的姿态、位置定位准确，后浇部可使得预制桥墩和承台形成一个稳固的结合体；

2）凸定位榫和凹定位榫的配合，进一步为预制桥墩和承台的定位提供保障，在确定好预制桥墩的平面坐标和竖向倾斜度达目标值后，预制桥墩底面与凸台之间在凹定位榫和凸定位榫处压注界面粘结剂，可有效避免后浇部浇注前预制桥墩和承台发生移位风险；

3）相对于传统的预制桥墩拼装来说，本连接构造更加灵活方便，操作简单，适用范围广，节省了传统预制桥墩和承台连接时的套筒灌浆工序，无需在预制立柱和承台时预埋大量套筒、波纹管或预应力管道等预埋件，并降低了对桥墩预制和定位精度的要求，现场施工时无需高度精准的定位，调整的冗余量也较大，降低了施工风险，实用性强。

附图说明

图1为实施例1所述的可定位姿态的预制桥墩与承台连接构造的结构主视图；

图2为实施例1所述的可定位姿态的预制桥墩与承台连接构造的俯视图（含局部剖视图）；

图3为实施例1所述的凸定位榫和凹定位榫的结构示意图；

图4为实施例2所述的可定位姿态的预制桥墩与承台连接构造中纵向受力钢筋的末端结构示意图；

图5为实施例3所述的凸定位榫和凹定位榫的结构示意图。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明，其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1和2所示，一种可定位姿态的预制桥墩与承台连接构造，其包括预制桥墩1和设于预制桥墩下方的承台2，承台2包括上下连接布置的先浇部21和后浇部22，先浇部中心设有凸台211，凸台211与预制桥墩1中心对正，预制桥墩1内设有多根围绕凸台在预制桥墩上的投影周向布置的纵向受力钢筋11，纵向受力钢筋11伸出于预制桥墩1底部并沿凸台211高度方向延伸，后浇部22位于凸台211周围并使纵向受力钢筋、先浇部和后浇部紧密结合，纵向受力钢筋11深入至后浇部22。

承台的先浇部21可采用现场浇筑或工厂预制，后浇部22为在预制桥墩准确定位后现场浇筑。

凸台211的顶面标高与预制桥墩安装后底面标高一致，凸台一般为圆柱体或者长方体，其断面形状宜与预制桥墩的断面形状一致。

为更好地实现预制桥墩与承台之间的姿态定位，本实施例在预制桥墩1底面与先浇部凸台211根部位置之间还设有多个沿凸台211外周均匀布置的伸缩装置4，伸缩装置4位于纵向受力钢筋11和凸台211之间，伸缩装置的伸缩端与预制桥墩相连。

具体地，伸缩装置4布置在承台后浇部22处，其用于调整预制桥墩轴线，具体是通过调整伸缩装置4伸缩端的伸长量来对预制桥墩1的竖向倾斜度进行调整的。

伸缩装置4数量一般为4个，当然也可根据预制桥墩的形状来选择数量和布置方式。

一般地，伸缩装置4选用可精确控制位移量的千斤顶。

凸台211朝向预制桥墩的表面的面积（即截面面积）小于预制桥墩1的底面面积，该截面面积需至少保证承台凸台在预制桥墩自重及施工临时荷载作用下受力满足要求，具体地，该截面面积为预制桥墩底面面积的1/2～4/5。

具体来说，多根纵向受力钢筋11均匀布置在预制桥墩1周向，纵向受力钢筋数量由预制桥墩受力计算确定，纵向受力钢筋伸出预制桥墩底部的长度由纵向受力钢筋和混凝土的锚固长度决定，纵向受力钢筋的末端可设计成折弯或直线的形式，具体采用哪种形式需综合考虑纵向受力钢筋的锚固长度及承台的后浇部高度来确定。

本实施例中纵向受力钢筋11延伸至凸台根部后朝远离凸台方向发生折弯形成折弯部111，这样可使得纵向受力钢筋11与后浇部22的结合更加稳定。

后浇部22高度为承台2总高的2/5～2/3，优选地，后浇部高度取为承台总高度的一半，承台整体结构均匀稳定，利于对预制桥墩形成更好的支撑。

为使预制桥墩能更好地定位，凸台211中心还设有凸定位榫212，预制桥墩1底部中心设有与凸定位榫适配的凹定位榫12，图3示出了凸定位榫和凹定位榫的截面图，预制桥墩1底面与凸台211之间压注有界面粘结剂3。

事实上，也可选择在预制桥墩底面设凸定位榫，在凸台中心设凹定位榫，但显然，本发明凸定位榫和凹定位榫的设置方式要优于这种方式，即更能利于预制桥墩的定位稳定性。

具体地，凹定位榫12和凸定位榫212采用同一规格制作，凹定位榫12、凸定位榫212的竖向中心与预制桥墩1竖向中心重合，预制桥墩吊装时通过使凹定位榫和凸定位榫吻合来定位预制桥墩的平面坐标，凸定位榫212为球体表面弧状结构。

对于中心对称的桥墩，各定位榫的形状也应该设置为中心对称；对于非中心对称的桥墩，各定位榫的形状也应该设计成非中心对称，以便预制桥墩吊装时通过使凹定位榫、凸定位榫吻合来定位预制桥墩的平面坐标。

承台的先浇部21和预制桥墩1的底面除各定位榫位置后宜加工成水平面，以便于预制桥墩的安装定位。

界面粘结剂3可采用高强注浆料或者界面胶，其需有一定的粘结强度，同时具有一定的抗压强度和流动性，以便于施工。预制桥墩底面与凸台之间压注的界面粘结剂3厚度小于5mm，一来保证预制桥墩的设置高度目标，二来防止界面粘结剂过厚反而起不到稳定预制桥墩和承台的作用。

本实施例的可定位姿态的预制桥墩与承台连接构造的施工过程如下：

1）根据设计，确定预制桥墩1、承台2、桩基5等尺寸；

2）桩基5施工；

3）安装承台的先浇部21，可采用现浇，也可采用预制方式施工；

4）清理承台的先浇部凸台211表面；

5）吊装预制桥墩1；

6）通过纵向受力钢筋11、凹定位榫12和凸定位榫212的结合、伸缩装置4的伸长控制对预制桥墩1的平面及倾斜度进行调整；

7）当预制桥墩1的平面坐标和竖向倾斜度均达到目标值后，在预制桥墩1和承台先浇部凸台211间压注浆体或界面胶，待浆体或界面胶达到规定强度后，拆除伸缩装置4，随后浇筑后浇部混凝土并进行浇筑养护，使承台先浇部21、后浇部22和预制桥墩1成为一个整体。

本可定位姿态的预制桥墩与承台连接构造既可用于连接预制桥墩和承台，又可用于调整预制桥墩的安装姿态，无需在预制立柱和承台时预埋大量套筒、波纹管或预应力管道等预埋件，现场施工时无需高度精准的定位，调整的冗余量也较大，使得预制桥墩的拼装更加灵活方便，操作简单，适用范围广。节省了传统预制桥墩和承台连接时的套筒灌浆工序，并降低了对桥墩预制和定位精度的要求，降低了施工风险，实用性强。

实施例2

本实施例与实施例1的不同之处在于，纵向受力钢筋末端为直线形且延伸至凸台根部，如图4所示，纵向受力钢筋末端无需折弯，可节约折弯工序，该直线形设计也能起到优良的定位连接效果。

实施例3

本实施例与实施例1的不同之处在于：凸定位榫为锥体状，如图5所示，该锥体状的截面为等腰梯形。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。