预制拼装桥墩芯形榫接头构造与施工方法与流程

本发明属于桥梁工程领域，涉及桥梁的工业化设计与施工建造技术，具体涉及一种预制拼装桥墩芯形榫接头构造与施工方法。

背景技术：

为实现桥墩的工业化制造与快速拼装，需要研发一种新技术，使预制墩柱与预制墩柱、预制墩柱与承台之间的连接设计性能，达到或基本达到整体现浇混凝土墩柱的技术标准；同时，避免或减少钢筋现场焊接与混凝土现浇，确保施工方便，并减少现场工作量。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种预制拼装桥墩芯形榫接头构造与施工方法，用以解决预制拼装墩柱之间、预制墩柱与承台之间的可靠连接。

本发明采用的技术方案为：一种预制拼装桥墩芯形榫接头构造，包括预留圆柱形槽洞、进浆口、出浆口、预埋弯起构造钢筋、箍筋、耗能钢筋和灌浆套筒；

所述接头为芯形榫构造，设置在多个预制墩柱节段之间，或者承台与预制墩柱节段之间；

所述预制墩柱节段或承台的上表面设有预埋弯起构造钢筋、箍筋和耗能钢筋，与之匹配连接的预制墩柱节段的下表面设有预留圆柱形槽洞和灌浆套筒；所述预埋弯起构造钢筋和箍筋分布在预制墩柱节段或承台中心的圆柱形区域内，耗能钢筋设在预制墩柱节段或承台的周边；所述预留圆柱形槽洞设在预制墩柱节段下表面的中心处，灌浆套筒设在预制墩柱节段的周边，处于箍筋的内侧；

所述预埋弯起构造钢筋和箍筋，在墩柱节段安装后放置在墩柱节段预留圆柱形槽洞内，耗能钢筋设置在灌浆套筒内；

所述预留圆柱形槽洞内填充有高强水泥基浆料，并通过管路向外连通有进浆口和出浆口，所述接头的接缝面设置高强砂浆垫层。

在本发明中适用于墩柱直径d≤1.2m。作为优选，所述芯形榫高度为0.3～0.6d，d为墩柱直径，芯形榫预埋主筋弯起角度α为25°～35°。

作为优选，所述高强砂浆垫层厚度为1.0～2.0cm。

上述预制拼装桥墩芯形榫接头施工方法，包括以下步骤：

(1)首先完成承台或预制墩柱节段预制工作，预制墩柱节段或承台的上表面设有预埋弯起构造钢筋、箍筋和耗能钢筋，与之匹配连接的预制墩柱节段的下表面设有预留圆柱形槽洞和灌浆套筒；所述预埋弯起构造钢筋和箍筋分布在预制墩柱节段或承台中心的圆柱形区域内，该圆柱形区域内预埋进浆口，耗能钢筋设在预制墩柱节段或承台的周边；所述预留圆柱形槽洞设在预制墩柱节段下表面的中心处，在预留圆柱形槽洞上端预埋出浆口，灌浆套筒设在预制墩柱节段的周边，处于箍筋的内侧；

(2)在预制墩柱节段运至现场后，在接缝面设高强砂浆垫层，随后逐节段进行安装；

(3)将预留圆柱形槽洞，对准预埋弯起构造钢筋和箍筋，使之插入预留圆柱形槽洞中，同时将耗能钢筋插入灌浆套筒中，调整好墩柱垂直度且采取临时稳固支撑；

(4)从所述进浆口压入高强水泥基浆料，直至所述出浆口有浓浆喷出为止，关闭出浆口，持压一段时间后关闭进浆口，形成芯形榫；

(5)在自然养护一段时间后，拆除临时稳固支撑，预制拼装桥墩即可投入使用。

作为优选，所述步骤(3)中，持压2min后关闭进浆口。

作为优选，所述步骤(4)中，自然养护24～48h。

本发明在预制墩柱的上表面，预埋弯起构造钢筋和箍筋，分布在柱面中心的圆柱形区域内，并在墩柱四周预埋耗能钢筋；同时，在另一匹配预制墩柱的下表面，在柱面中心处预留一个圆柱状槽洞，在墩柱四周对应预埋灌浆套筒，用于连接耗能钢筋。通过在施工现场的承插式匹配拼装及少量灌浆，完成界面连接，使上下预制墩柱形成整体。

有益效果：本发明芯形榫构造设计，连接可靠、结构受力明确，操作过程简单、施工方便、易于控制，不需要在现场搭设模板和支架，可有效减少现场混凝土浇筑的工作量，避免现场钢筋焊接，加快施工进度，保证施工质量，是一种先进可靠的预制桥墩接头构造设计。

附图说明

图1预制墩柱整体示意图。

图2预制墩柱节段拼装前构造示意图。

图3预制墩柱节段拼装后构造示意图。

图4为图2、3中A-A断面示意图。

图5为图2、3中B-B断面示意图。

图6为图2、3中C-C断面示意图。

图7为图2、3中D-D断面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

如图1-7所示，一种预制拼装桥墩芯形榫接头构造，包括预留圆柱形槽洞4、进浆口7、出浆口8、预埋弯起构造钢筋5、箍筋6、耗能钢筋9和灌浆套筒11；

所述接头为芯形榫3构造，设置在多个预制墩柱节段2之间，或者承台1与预制墩柱节段2之间；

所述预制墩柱节段2或承台1的上表面设有预埋弯起构造钢筋5、箍筋6和耗能钢筋9，与之匹配连接的预制墩柱节段2的下表面设有预留圆柱形槽洞4和灌浆套筒11；所述预埋弯起构造钢筋5和箍筋6分布在预制墩柱节段2或承台1中心的圆柱形区域内，耗能钢筋9设在预制墩柱节段2或承台1的周边；所述预留圆柱形槽洞4设在预制墩柱节段2下表面的中心处，灌浆套筒11设在预制墩柱节段2的周边，处于箍筋10的内侧；

所述预埋弯起构造钢筋5和箍筋6，在墩柱节段2安装后放置在墩柱节段2的预留圆柱形槽洞4内，耗能钢筋9设置在灌浆套筒11内；

所述预留圆柱形槽洞4内填充有高强水泥基浆料，并通过管路向外连通有进浆口7和出浆口8，所述接头的接缝面设置1.0～2.0cm高强砂浆垫层12。

在本发明中适用于墩柱直径d≤1.2m，所述芯形榫3高度为0.3～0.6d，d为墩柱直径，芯形榫预埋主筋弯起角度α为25°～35°。

上述预制拼装桥墩芯形榫接头施工方法，包括以下步骤：

(1)首先完成承台或预制墩柱节段预制工作，预制墩柱节段或承台的上表面设有预埋弯起构造钢筋、箍筋和耗能钢筋，与之匹配连接的预制墩柱节段的下表面设有预留圆柱形槽洞和灌浆套筒；所述预埋弯起构造钢筋和箍筋分布在预制墩柱节段或承台中心的圆柱形区域内，该圆柱形区域内预埋进浆口，耗能钢筋设在预制墩柱节段或承台的周边；所述预留圆柱形槽洞设在预制墩柱节段下表面的中心处，在预留圆柱形槽洞上端预埋出浆口，灌浆套筒设在预制墩柱节段的周边，处于箍筋的内侧；

(2)在预制墩柱节段运至现场后，在接缝面设高强砂浆垫层，随后逐节段进行安装；

(3)将预留圆柱形槽洞，对准预埋弯起构造钢筋和箍筋，使之插入预留圆柱形槽洞中，同时将耗能钢筋插入灌浆套筒中，调整好墩柱垂直度且采取临时稳固支撑；

(4)从所述进浆口压入高强水泥基浆料，直至所述出浆口有浓浆喷出为止，关闭出浆口，持压2min后关闭进浆口，形成芯形榫；

(5)在自然养护24～48h后，拆除临时稳固支撑，预制拼装桥墩即可投入使用。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。本实施例中未明确的各组成部分均可用现有技术加以实现。