装配化墩桩连接构造的制作方法

本公开涉及桥梁建筑工程技术领域，尤其涉及一种装配化墩桩连接构造。

背景技术：

随着我国钢结构生产、设计和施工技术的发展，桥梁下部结构墩身也越来越多的采用了预制钢结构构造，钻孔灌注桩在施工过程中也经常采用钢护筒以便于成孔。常规的桥梁钢结构下部结构一般是由钻孔灌注桩成桩后，施工混凝土承台，在承台内预埋连接构造后安装预制钢结构墩身，再在墩身内浇筑混凝土以提高桥墩的刚度。

常规的墩身、承台和桩基构造有如下缺点：

1)桩基施工完成后，需开挖较大空间进行混凝土承台的模板架设、钢筋绑扎及混凝土浇筑，施工工期较长，对周围环境也容易造成污染，特别是对于施工周期和环境要求很高的城市桥梁影响较大；

2)普通钢结构墩身安装完成后，由于钢结构相对混凝土结构刚度较弱，仍然在墩身内灌注混凝土以提高桥墩刚度，也是影响了施工进度和周围环境。

技术实现要素：

为了解决至少一个上述技术问题，本公开提供一种装配化墩桩连接构造。

根据本公开的一个方面，装配化墩桩连接构造包括：

桩基及配置在桩基顶部的第一法兰盘；

墩身及配置在墩身底部的第二法兰盘；

第一法兰盘与第二法兰盘通过高强螺栓连接；

桩基包括配置在最外层的钢护筒；

第一法兰盘配置在钢护筒的顶部；

第一法兰盘与钢护筒的外壁之间具有第一加劲肋，第一加劲肋的数量至少为2个；以及

第二法兰盘与墩身的外壁之间具有第二加劲肋，第二加劲肋的数量至少为2个。

根据本公开的至少一个实施方式，钢护筒的内壁连接有多个剪力键，剪力键配置为沿钢护筒的中心轴线圆周均布。

根据本公开的至少一个实施方式，

墩身为预制的可调整墩身；

墩身为钢结构墩身；

墩身为空心墩身；

通过在墩身内部增设横隔板来增加墩身的刚度。

根据本公开的至少一个实施方式，

墩身为预制的可调整墩身；

墩身为钢结构墩身；

墩身为空心墩身；

通过增加墩身的壁厚来增加墩身的刚度。

根据本公开的至少一个实施方式，

墩身的底部断面角度根据桩基的倾斜度做相应调整；

墩身底部断面中心的安装位置根据桩基的中心位置做相应调整。

根据本公开的至少一个实施方式，用于上述装配化墩桩连接构造的施工方法包括以下步骤：

在桩基定位区域埋设钢护筒，在钢护筒内浇筑混凝土，获得桩基；

切割钢护筒及桩头至设计标高处，对桩头与钢护筒墙面进行处理，保证桩头与钢护筒墙面清洁平整；

将第一法兰盘焊接在钢护筒顶部；

检测桩基的倾斜度和中心位置偏差，根据检测数据调整预制的墩身底部的断面角度和/或墩身底部断面中心的安装位置；

将第二法兰盘焊接在墩身底部；

通过高强螺栓将第一法兰盘和第二法兰盘连接，完成装配化墩桩连接构造的施工。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是根据本公开的至少一个实施方式的墩桩连接构造结构示意图。

第一法兰盘n1、第二法兰盘n2、第一加劲肋n3、钢护筒n4、第二加劲肋n5、剪力键n6、高强螺栓m30

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开。

本公开技术方案尤其适合应用于城市桥梁的建造工程。

本公开的装配化墩桩连接构造，其墩身与桩基均采用钢结构，通过法兰盘直接进行螺栓连接。这种墩桩连接构造应用在桥梁施工中，可以预制化、标准化、快速化施工，减少混凝土承台作业时间，既可以保证正常结构的受力能力，又可以达到节约资源、保护环境的目的。

在本公开的一个可选实施方式中，如图1所示，装配化墩桩连接构造主要由桩基b、墩身a、配置在桩基顶部的第一法兰盘n1、以及配置在墩身底部的第二法兰盘组成n2。施工时，第一法兰盘n1与第二法兰盘n2通过高强螺栓(例如高强螺栓m30)连接。

具体的，桩基主要包括配置在最外层的钢护筒n4，以及浇筑在钢护筒内的混凝土。钢护筒n4的内壁上配置有若干个剪力键n6，剪力键沿钢护筒n4的中心轴线圆周均布。优选的，剪力键n6为多层且为竖直设置，以便增加桩基的受力性能。

第一法兰盘n1配置在钢护筒n4的顶部。具体的，在桩基b施工完成后，首先切割钢护筒n4和桩头至设计标高处，然后对钢护筒n4和桩头墙面进行处理，保证桩头与钢护筒n4墙面的清洁平整。优选的，桩头与钢护筒n4墙面的平整偏差应小于1mm。接着，现场将第一法兰盘n1焊接在钢护筒n4的顶部。

优选的，第一法兰盘n1与钢护筒n4的外壁之间可以设置第一加劲肋n3。第一加劲肋的数量至少为2个。第一加劲肋n3可以提高桩基b的受力能力。

优选的，第二法兰盘n5与墩身a的外壁之间可以设置第二加劲肋n5。第二加劲肋n5的数量至少为2个。第二加劲肋n5可以提高墩身a的受力能力。

优选的，第一法兰盘n1与第二法兰盘n2的直径相同。第一加劲肋n3与第二加劲肋n5的厚度、高度或者外伸宽度可以根据实际工况需要作出调整。

在本公开的一个可选实施方式中，墩身a为预制的可调整墩身。

当桩基b施工完成后，桩基b与墩身a连接之前，需要对桩基b的倾斜度和中心位置偏差进行检测，墩身a则根据检测结果做出相应调整后再与桩基b进行连接。具体的，桩基b的倾斜度偏差应小于20mm，中心位置偏差应小于10mm，根据对桩基b的实测数据对墩身a预制件在安装前进行相应处理，当桩基b的倾斜度偏差在20mm以上时，通过相应调整墩底(墩身底部)断面角度来进行纠偏。当桩基b的中心位置偏差在10mm以上时，通过调整墩底断面中心的安装位置来进行纠偏。根据实测数据对墩身a预制件在安装前进行相应处理，可以有效保证装配精度。

在本公开的一个可选实施方式中，墩身a内部不需要混凝土填筑，可替代的，通过在墩身a内部增设横隔板来增加墩身a的刚度，或者通过增加墩身a的壁厚来增加墩身a的刚度。这种替代方式可以避免现场的混凝土填筑墩身作业所带来的延长施工工期、污染周围环境等问题。

在本公开的一个可选实施方式中，上述的装配化墩桩连接构造可以通过以下步骤进行安装施工：

首先，确定桩基b钻孔位置，在桩基b定位区域埋设钢护筒n4，在钢护筒n4内浇筑混凝土，混凝土凝固后获得桩基b。钢护筒n4的内壁上配置有若干个剪力键n6，剪力键n6沿钢护筒n4的中心轴线圆周均布。优选的，剪力键n6为多层且为竖直设置，以便增加桩基b的受力性能。

切割钢护筒n4及桩头至设计标高处，对桩头与钢护筒n4墙面进行处理，保证桩头与钢护筒n4墙面清洁平整。优选的，桩头与钢护筒n4墙面的平整偏差应小于1mm。

然后，现场将第一法兰盘n1焊接在钢护筒n4的顶部。优选的，第一法兰盘n1与钢护筒n4的外壁之间可以设置第一加劲肋n3。第一加劲肋n3的数量至少为2个。第一加劲肋n3可以提高桩基的受力能力。

接下来，准备将墩身a预制件安装在桩基b上。在安装墩身a之前，需要先检测桩基b的倾斜度和中心位置偏差，然后根据检测数据相应调整预制的墩身底部的断面角度和/或墩身底部断面中心的安装位置。具体的，桩基b的倾斜度偏差应小于20mm，中心位置偏差应小于10mm，根据对桩基b的实测数据对墩身a预制件在安装前进行相应处理。当桩基b的倾斜度偏差在20mm以上时，通过相应调整墩底断面角度来进行纠偏。当桩基b的中心位置偏差在10mm以上时，通过调整墩底断面中心的安装位置来进行纠偏。根据实测数据对墩身a预制件在安装前进行相应处理，可以确保较高的装配精度。

对墩身a的处理完成以后，将第二法兰盘焊接在墩身a底部。优选的，第二法兰盘n2与墩身a的外壁之间可以设置第二加劲肋n5。第二加劲肋n5的数量至少为2个。第二加劲肋n5可以提高墩身a的受力能力。

最后，将墩身a安装在桩基b上，即通过高强螺栓将第一法兰盘n1和第二法兰盘n2连接起来，从而完成装配化墩桩连接构造的整个施工步骤。

综上所述，本公开的装配化墩桩连接构造，采用预制化的墩身构造，将墩身运输到桥梁施工现场后，通过法兰盘与桩基钢护筒直接进行螺栓连接，省去了原先桩基和墩身之间的混凝土承台结构，而墩身构造采用增设横隔板和/或加大壁厚的方法增加自身刚度，结合桩基与墩身上的加劲肋的设置，在保证受力性能的同时大大加快了施工速度，避免了环境污染，特别适合需要快速化施工的城市桥梁。此外，本公开的装配化墩桩连接构造在施工时，桩基构造安装完成后，须对桩基的偏差进行实测，并根据实测数据对墩身预制件在安装前进行相应处理，有效确保了桩基与墩身的较高的装配精度。本公开技术方案设计理念先进，内容充实合理，适用范围明确，具有较强的实用性和可操作性。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。