一种后张预应力预制空心式桥墩柱结构及施工方法与流程

本发明涉及桥梁设计与施工技术领域，特指一种后张预应力预制空心式桥墩柱结构及施工方法。

背景技术：

跨越江河湖海的大桥都由桥墩、桥梁组成，桥墩的墩柱一般分为空心柱与实体柱，对于采用钢筋混凝土结构的柱体目前全部采用现浇非预应力结构，现浇结构必须待桥墩的承台施工完成且具有一定的强度后才可施工上面的墩柱，不但工期长，而且材料摊销大，高空作业时间长，危险性大，对于我国北方塞冷地区则影响更大，可能会延误一年的工期，非预应力结构的抗弯能力明显小于预应力结构，需要配置大量的钢筋来满足抗弯等要求，且与预应力结构相比会大大增加混凝土的用量，与目前环保、节能要求不符。

技术实现要素：

针对以上问题，本发明提供了一种后张预应力预制空心式桥墩柱结构及施工方法，墩柱采用工厂化分节段预制工艺，可一年四季生产，不受天气影响，由于实现了工厂化，混凝土质量可以得到最大化程度的提高，节间采用强力胶粘结，可保证节间强度有效传递，预制好的节段块可用载重汽车运往施工现场，用起重设备进行安装，安装速度快，不占用桥梁的宝贵施工时间，隔仓板可加大墩柱的整体刚度，预应力穿束及张拉都可在短时间内完成，施工人员的施工环境大大改善，节省了大量的材料，减少了施工对环境的污染，具有广阔的应用前景。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种后张预应力预制空心式桥墩柱结构，包括承台、墩柱、预应力钢筋、管道灌浆材料、混凝土湿接头、粘胶、锚板以及锚具，墩柱包括底端节段、标准节段与顶盖，底端节段固定于承台顶部，标准节段固定于底端节段顶部，顶盖固定于标准节段顶部，标准节段包括多个对应叠加的标准节段，且相邻两个标准节段之间设有隔仓板，承台、底端节段、标准节段、隔仓板与顶盖上分别设有对应连通的预应力筋孔，并通过预应力钢筋贯穿，承台预留槽与底端节段的内壁上分别设有与混凝土湿接头对应设置的外露钢筋，承台与顶盖上的预应力筋孔端部上设有锚板，锚具与锚板对应设置。

进一步而言，所述承台为桥墩的基础结构，在浇筑时预留有承台预留槽与预应力筋孔，承台预留槽的内壁上留有外露钢筋，预应力筋孔的端部埋设有锚板，承台与底端节段的接触面需打磨平整。

进一步而言，所述底端节段、标准节段、隔仓板以及顶盖的中间位置分别设有人孔。

进一步而言，所述底端节段、标准节段、隔仓板以及顶盖之间通过强力胶粘接。

一种后张预应力预制空心式桥墩的墩柱结构，其施工方法，步骤如下：

步骤一、浇筑承台，并在浇筑时预留承台预留槽与预应力筋孔，并在预应力筋孔端部埋设有锚板，承台与墩柱连接部位打磨平整。

步骤二、工厂化预制底端节段、标准节段、隔仓板以及顶盖，并预留人孔与预应力筋孔，其中底端节段的内壁下部1m范围内留有外露钢筋；

步骤三、将预制好的底端节段、标准节段、隔仓板与顶盖按顺序依次由低到高进行安装于承台顶部，连接处通过强力胶进行粘接，承台、底端节段、标准节段、隔仓板与顶盖上的预应力筋孔对应连通，并通过预应力钢筋穿于预应力筋孔内，并用张拉千斤顶张拉预应力钢筋，张拉好后，用锚具将预应力筋锁固在锚板上；

步骤四、向预应力筋孔内灌注水泥浆，浇筑湿接头混凝土；

步骤五、浇筑顶盖上的封锚混凝土。

本发明有益效果：

本发明采用这样的结构设置，墩柱采用工厂化分节段预制工艺，可一年四季生产，不受天气影响，由于实现了工厂化，混凝土质量可以得到最大化程度的提高，节段之间采用强力胶粘结，可保证节段之间的强度有效传递，预制好的节段块可用载重汽车运往施工现场，用起重设备进行安装，安装速度快，不占用桥梁的宝贵施工时间，预应力穿束及张拉都可在短时间内完成，施工人员的施工环境大大改善，节省了大量的材料，减少了施工对环境的污染，具有广阔的应用前景。

附图说明

图1是本发明桥墩柱结构图；

图2是墩身预应力施工前结构图；

图3是墩身预应力施工后结构图；

图4是图1中A-A位置剖视图；

图5是图1中B-B位置剖视图；

图6是图1中C-C位置剖视图。

1.承台；2.承台预留槽；3.底端节段；4.标准节段；5.隔仓板；6.顶盖；7.人孔；8.预应力筋孔；9.预应力钢筋；10.混凝土湿接头；11.锚板；12.锚具。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

如图1至图6所示，本发明所述一种后张预应力预制空心式桥墩柱结构，包括承台1、墩柱、预应力钢筋9、管道灌浆材料、混凝土湿接头10、粘胶、锚板11以及锚具12，墩柱包括底端节段3、标准节段4与顶盖6，底端节段3固定于承台1顶部，标准节段4固定于底端节段3顶部，顶盖6固定于标准节段4顶部，标准节段4包括多个对应叠加的标准节段，且相邻两个标准节段之间设有隔仓板5，承台1、底端节段3、标准节段4、隔仓板5与顶盖6上分别设有对应连通的预应力筋孔8，并通过预应力钢筋9贯穿，承台预留槽2与底端节段3的内壁上分别设有与混凝土湿接头10对应设置的外露钢筋，承台1与顶盖6上的预应力筋孔8端部上设有锚板11，锚具12与锚板11对应设置。以上所述构成本发明基本结构。

本发明采用这样的结构设置，后张预应力预制空心式桥墩柱结构由承台1、墩柱、预应力钢筋9、混凝土湿接头10、锚板11以及锚具12构成，墩柱包括底端节段3、标准节段4与顶盖6，分成节段块结构，组合时更方便，组合后通过预应力钢筋9贯穿预应力筋孔8实现桥墩柱结构的定型，再通过注入混凝土湿接头10实现与承台预留槽2与底端节段3内的外露钢筋固定，再通过锚具12与锚板11进行封锚，从而完成整个桥墩柱结构的安装。其中墩柱采用工厂化分节段预制工艺，可一年四季生产，不受天气影响，由于实现了工厂化，混凝土质量可以得到最大化程度的提高，预制好的节段块可用载重汽车运往施工现场，用起重设备进行安装，安装速度快，不占用桥梁的宝贵施工时间，预应力穿束及张拉都可在短时间内完成，施工人员的施工环境大大改善，节省了大量的材料，减少了施工对环境的污染，具有广阔的应用前景。

更具体而言，所述承台1为桥墩的基础结构，在浇筑时预留有承台预留槽2与预应力筋孔8，承台预留槽2的内壁上留有外露钢筋，预应力筋孔8的端部埋设有锚板11，承台1与底端节段3的接触面需打磨平整。采用这样的结构设置，底端节段3固定于承台1上时更平衡，提高稳定性，不会倾斜。

更具体而言，所述底端节段3、标准节段4、隔仓板5以及顶盖6的中间位置分别设有人孔7。采用这样的结构设置，可以减轻底端节段3、标准节段4、隔仓板5以及顶盖6的重量，构成空心式桥墩柱结构，同时减轻重量也更方便于施工人员安装。

更具体而言，所述底端节段3、标准节段4、隔仓板5以及顶盖6之间通过强力胶粘接。采用这样的结构设置，通过强力胶粘结可保证节段之间的强度有效传递。

一种后张预应力预制空心式桥墩的墩柱结构，其施工方法，步骤如下：

步骤一、浇筑承台1，并在浇筑时预留承台预留槽2与预应力筋孔8，并在预应力筋孔8端部埋设有锚板11；

步骤二、工厂化预制底端节段3、标准节段4、隔仓板5以及顶盖6，并预留人孔7与预应力筋孔8，其中底端节段3的内壁下部1m范围内留有外露钢筋；

步骤三、将预制好的底端节段3、标准节段4、隔仓板5与顶盖6按顺序依次由低到高进行安装于承台1顶部，连接处通过强力胶进行粘接，承台1、底端节段3、标准节段4、隔仓板5与顶盖6上的预应力筋孔8对应连通，并通过预应力钢筋9穿于预应力筋孔8内，并用张拉千斤顶张拉预应力钢筋9，张拉好后，用锚具12将预应力筋锁固在锚板11上；

步骤四、向预应力筋孔8内灌注水泥浆，浇筑湿接头混凝土10；

步骤五、浇筑顶盖6上的封锚混凝土。

以上结合附图对本发明的实施例进行了描述，但本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护范围之内。