一种承插式接头的ECC管-混凝土预制拼装组合桥墩及其施工方法与流程

文档序号:15940851发布日期:2018-11-14 03:07阅读:663来源:国知局

本发明涉及桥梁工程领域,具体涉及一种预制拼装组合桥墩。

背景技术

桥梁作为生命线工程,其震害不仅会直接带来严重的经济损失和人员伤亡,而且交通大动脉的中断会严重影响震后救援工作的及时开展。桥墩作为桥梁的主要抗侧力构件,其抗震问题是桥梁抗震的重点。与此同时大部分桥墩的工作坏境复杂,存在如氯离子等腐蚀介质,带有微空隙的混凝土极易受到侵蚀,造成混凝土保护层脱落,严重的将引起受力钢筋的锈蚀,对结构的安全使用造成严重威胁,材料性能的退化也会显著降低桥墩的抗震能力。

现有技术中,桥墩一般都采用现浇钢筋混凝土结构形式,这种形式的桥墩施工周期长,不便于工厂化制造,另外在地震作用下通过墩底和墩顶的塑性铰进行耗能,不易于震后修复。在实际工程应用中,混凝土收缩、化学侵蚀以及热效应等环境因素所引起的耐久性问题,同时混凝土表面不断扩展的裂缝也会极大地影响结构的耐久性,缩短结构的服役寿命。

ecc(engineeredcementitiouscomposite,工程用水泥基复合材料)克服了传统水泥基材料在受拉后的软化性能,表现出与金属材料类似的伪硬化特征,可实现传统水泥基材料单一裂纹宏观开裂发展模式向多重微细裂纹稳态开裂模式的转变,具有显著的非线性变形、优良的韧性和能量吸收能力。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种承插式接头的ecc管—混凝土预制拼装组合桥墩,以解决现有技术中存在的问题。

为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的,一种承插式接头的ecc管—混凝土预制拼装组合桥墩的施工方法,包括以下步骤:

1)根据地质条件,在基础上表面设置基座孔。其中,所述基座孔底部预埋有两个插销。

2)预制墩柱本体。其中,所述墩柱本体包括ecc部分空心柱和普通混凝土柱。所述ecc部分空心柱包括空心ecc管和实心ecc柱。所述实心ecc柱设置于空心ecc管的底部。所述空心ecc管和实心ecc柱为一个整体。所述空心ecc管的内腔中灌注普通混凝土,形成普通混凝土柱。所述ecc部分空心柱内具有纵向受力筋和箍筋。所述纵向受力筋和箍筋共同构成钢筋笼。所述实心ecc柱的下底面具有与插销相对应的两个预留安装孔洞。所述实心ecc柱的侧壁上预埋有若干个开孔钢板。所述开孔钢板一端与钢筋笼焊接,另一端伸出实心ecc柱侧壁。

3)起吊墩柱本体,对准墩柱安放墩柱本体并临时支护。

4)在墩柱本体和基座孔孔壁间注入现拌混凝土,混凝土养护硬化后形成永久固定基座。

进一步,步骤4)之后还具有撤去临时支护结构并进行质量检查的相关步骤。

进一步,步骤2)具体包括以下步骤:

2.1)绑扎钢筋笼。

2.2)架立模板并涂刷脱模剂。

2.3)将钢筋笼放入模板中。在钢筋笼底部焊接开孔钢板。

2.4)按设计高度放置挡板,浇筑ecc,养护硬化后形成一体连接的ecc部分空心柱。

2.5)撤去挡板,浇筑普通混凝土,养护硬化后形成普通混凝土柱。

2.6)脱模检查质量。

本发明还公开一种通过上述方法制得的承插式接头的ecc管—混凝土预制拼装组合桥墩,包括植入基座的墩柱本体。

所述墩柱本体包括ecc部分空心柱和普通混凝土柱。所述ecc部分空心柱包括空心ecc管和实心ecc柱。所述实心ecc柱设置于空心ecc管的底部。所述空心ecc管和实心ecc柱为一个整体。所述空心ecc管的内腔中灌注普通混凝土,形成普通混凝土柱。所述ecc部分空心柱内具有纵向受力筋和箍筋。所述纵向受力筋和箍筋共同构成钢筋笼。所述实心ecc柱的下底面具有与插销相对应的两个预留安装孔洞。所述实心ecc柱的侧壁上预埋有若干个开孔钢板。所述开孔钢板一端与钢筋笼焊接,另一端伸出实心ecc柱侧壁。

工作时,插销插入对应安装孔洞中。开孔钢板包覆在基座内。

进一步,所述空心ecc管为空心圆管。所述实心ecc柱为实心圆柱体。

进一步,所述空心ecc管为空心方管。所述实心ecc柱为实心方形柱。

本发明的技术效果是毋庸置疑的:

a.预制拼装墩柱有效地保障结构质量的统一,提高了施工速度和构件的标准化程度;

b.具有良好的抗震性能,震后易修复;

c.提高了结构的承载力和耐久性,结构具有较好的抗弯性能。

附图说明

图1为实施例2中组合桥墩结构示意图;

图2为a-a截面图;

图3为b-b截面图;

图4为c-c截面图;

图5为实施例3中组合桥墩结构示意图;

图6为d-d截面图;

图7为e-e截面图;

图8为f-f截面图。

图中:基座孔1、ecc部分空心柱2、空心ecc管201、实心ecc柱202、安装孔洞2021、开孔钢板2022、普通混凝土柱3、纵向受力筋4、箍筋5、基座6、插销9。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明,但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下,根据本领域普通技术知识和惯用手段,做出各种替换和变更,均应包括在本发明的保护范围内。

实施例1:

本实施例公开一种承插式接头的ecc管—混凝土预制拼装组合桥墩的施工方法,包括以下步骤:

1)根据地质条件,处理完善施工现场地基基础部分。在地基基础上表面设置基座孔1。其中,所述基座孔1底部预埋有两个插销9。

2)预制墩柱本体。其中,所述墩柱本体包括ecc部分空心柱2和普通混凝土柱3。所述ecc部分空心柱2包括空心ecc管201和实心ecc柱202。所述实心ecc柱202设置于空心ecc管201的底部。所述空心ecc管201和实心ecc柱202为一个整体。所述空心ecc管201的内腔中灌注普通混凝土,形成普通混凝土柱3。所述ecc部分空心柱2内具有纵向受力筋4和箍筋5。所述纵向受力筋4和箍筋5共同构成钢筋笼。所述实心ecc柱202的下底面具有与插销9相对应的预留安装孔洞2021。所述实心ecc柱202的侧壁上预埋有多个开孔钢板2022。所述开孔钢板2022一端与钢筋笼焊接,另一端伸出实心ecc柱202侧壁。

2.1)绑扎钢筋笼。

2.2)架立模板并涂刷脱模剂。

2.3)将钢筋笼放入模板中。在钢筋笼底部焊接开孔钢板2022。

2.4)按设计高度放置挡板,浇筑ecc,养护硬化后形成一体连接的ecc部分空心柱2。

2.5)撤去挡板,浇筑普通混凝土,养护硬化后形成普通混凝土柱3。

2.6)脱模检查质量。

3)起吊墩柱本体,对准墩位安放墩柱本体并临时支护。实心ecc柱202嵌座在基座孔1中,插销9与安装孔洞2021对接。

4)在墩柱本体和基座孔1孔壁间注入混凝土浆液,混凝土浆液养护硬化后形成基座6。

5)撤去临时支护结构并进行质量检查。

本实施例解决了现有的现浇钢筋混凝土桥墩存在的施工进度慢以及施工质量不稳定的问题。

实施例2:

参见图1,本实施例公开一种通过实施例1所述方法制得的承插式接头的ecc管—混凝土预制拼装组合桥墩,包括植入基座6的墩柱本体。

参见图2、3和4,所述墩柱本体包括ecc部分空心柱2和普通混凝土柱3。所述ecc部分空心柱2包括空心ecc管201和实心ecc柱202。所述空心ecc管201为空心圆管。所述实心ecc柱202为实心圆柱体。所述实心ecc柱202设置于空心ecc管201的底部。所述空心ecc管201和实心ecc柱202为一个整体。所述空心ecc管201的内腔中灌注普通混凝土,形成普通混凝土柱3。所述ecc部分空心柱2内具有纵向受力筋4和箍筋5。所述纵向受力筋4和箍筋5共同构成钢筋笼。所述实心ecc柱202的下底面具有与插销9相对应的预留安装孔洞2021。所述实心ecc柱202的侧壁上预埋有开孔钢板2022。所述开孔钢板2022一端与钢筋笼焊接,另一端伸出实心ecc柱202侧壁。

工作时,插销9插入对应安装孔洞2021中。开孔钢板2022包覆在基座6内。

实施例3:

参见图5,本实施例公开一种通过实施例1所述方法制得的承插式接头的ecc管—混凝土预制拼装组合桥墩,包括植入基座6的墩柱本体。

参见图6、7和8,所述墩柱本体包括ecc部分空心柱2和普通混凝土柱3。所述ecc部分空心柱2包括空心ecc管201和实心ecc柱202。所述空心ecc管201为空心方管。所述实心ecc柱202为实心方形柱。所述实心ecc柱202设置于空心ecc管201的底部。所述空心ecc管201和实心ecc柱202为一个整体。所述空心ecc管201的内腔中灌注普通混凝土,形成普通混凝土柱3。所述ecc部分空心柱2内具有纵向受力筋4和箍筋5。所述纵向受力筋4和箍筋5共同构成钢筋笼。所述实心ecc柱202的下底面具有与插销9相对应的预留安装孔洞2021。所述实心ecc柱202的侧壁上预埋有开孔钢板2022。所述开孔钢板2022一端与钢筋笼焊接,另一端伸出实心ecc柱202侧壁。

工作时,插销9插入对应安装孔洞2021中。开孔钢板2022包覆在基座6内。

值得说明的是,普通钢筋混凝土桥墩在海水的长期浸泡侵蚀下,由于腐蚀性介质的侵入,易造成混凝土表层脱落,内部受力钢筋锈蚀,严重影响结构受力性能,缩短结构服役寿命。同时现浇混凝土桥墩鉴于施工环境的复杂性、工程材料的变异性、施工工艺的优劣性等原因,其结构成品质量往往难以得到保障。另外传统钢筋混凝土桥墩通过墩顶和墩底的塑性铰耗散地震能量,震后不易修复,不利于震后救灾工作的开展。本实施例用工程用水泥基复合材料替代柱截面高度以上外围的混凝土,利用其高延性、耐腐蚀性等优点,能保护内部混凝土不被侵蚀,提升桥墩的承载力、耐久性以及抗震性能。同时利用外管本身做模板,工厂标准化生产,拼装搭接施工,施工效率高,质量易于保证。因此,本实施例充分利用了工程用水泥基复合材料(ecc)的优良性能,提高结构的承载力和耐久性,同时引入预制拼装施工技术,有效地保障结构质量的统一,提高了施工效率。

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