一种桥梁下部结构预制拼装的连接节点结构的制作方法

本实用新型及桥梁结构领域，特别涉及一种桥梁下部结构预制拼装的连接节点结构，具体为一种预制拼装施工中立柱与承台、立柱与盖梁的连接节点结构。

背景技术：

国内桥梁预制拼装技术已逐步推广应用，该技术的关键之一为桥墩预制构件拼装的连接节点，其构造的性能将大大影响整体结构的安全性和可靠度。目前越来越多的地区开始采用预制拼装技术进行桥梁工程施工，尤其对于强震地区，更应该加强预制拼装连接节点的受力性能，以应对地震的来袭。

桥墩拼装位置通常为立柱与承台、立柱与盖梁的交界部位，拼装接头位置一般设在立柱底面与承台顶面连接处，以及立柱顶面与盖梁底面连接处，上述连接部位既是桥梁结构的关键受力部位，也是抗震薄弱环节，但预制拼装施工中，两个独立构件的拼缝部位无法进行钢筋加强，因此常规的拼接方法拼缝处恰好为受力最大区域，若用于强震地区，有一定弊端，需要特殊设计来提升连接节点的受力性能，本实用新型专利应对这些连接节点提供更可靠的安全保证。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种桥梁下部结构预制拼装的连接节点结构，既能使桥墩拼装构件的拼缝避开受力不利区域，又能便于施工的装置，同时还能更好的控制桥梁墩柱预制拼装质量，且不增加造价的结构。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案是：一种桥梁下部结构预制拼装的连接节点结构，包括承台、盖梁，以及位于承台和盖梁之间的立柱，其特征在于：

所述承台的顶部设有凹槽，所述立柱的底部位于承台顶部凹槽内，立柱与承台通过预埋刚性连接件连接，并且在承台顶部凹槽凹面设置拼接材料实现立柱和承台的拼接；和/或

所述盖梁的底部设有凹槽，所述立柱的顶部位于盖梁底部凹槽内，立柱与盖梁通过预埋刚性连接件连接，并且在盖梁底部凹槽凹面设置拼接材料实现盖梁与立柱的拼接。

进一步地，所述承台顶部凹槽和盖梁底部凹槽的净深度均不小于3cm。

进一步地，所述承台顶部凹槽和盖梁底部凹槽平面应与立柱断面相匹配，与立柱断面尺寸四周的间隙大于1cm。

进一步地，所述预埋刚性连接件包括预埋于承台或盖梁内的波纹管和/或套筒，或者预埋于立柱内的套筒。

进一步地，所述拼接材料为高强砂浆、拼缝胶、UHPC、或混凝土。

进一步地，在承台顶部凹槽或盖梁底部凹槽与立柱的缝隙处还利用嵌缝料嵌缝，并采用环氧砂浆料在缝隙口密封。

进一步地，所述立柱的断面为圆形、长方形、正方形、或多边形。

进一步地，所述承台顶部凹槽或盖梁底部凹槽的净深度≤50mm时，承台顶层或者盖梁底层避开凹槽放置钢筋网片。

进一步地，所述承台顶部凹槽或盖梁底部凹槽的净深度＞50mm时，承台或盖梁按凹槽构造配置凹槽钢筋。

本实用新型的桥梁承台、盖梁采用工厂预制或现场浇筑时，在构造上进行局部微改造，即在承台顶部、盖梁底部在与立柱拼接处设置凹槽，立柱与承台、盖梁先通过波纹管、套筒或其他预埋装置刚性连接后，在凹槽内表面采用高强砂浆、拼缝胶、UHPC、混凝土等材料拼结，最后可以环氧砂浆料在缝隙口密封。此凹槽设计可以使立柱与承台、立柱与盖梁的拼接面避开受力最大区域，更可在强震区应用此结构，凹槽越深抗震性能越好，凹槽结构使桥梁预制拼装的连接节点受力更为安全可靠，且基本不增加施工难度和造价。

本实用新型的优点在于：

1、承台顶部和盖梁底部，开一定深度的凹槽，在凹面上与立柱拼接，可使预制立柱与承台、盖梁的拼缝避开构件的交界面，使拼缝位置避开受力最大处，也使立柱嵌入承台、盖梁一定深度，具有良好的嵌固作用，大大提高抗震性能。

2、本凹槽结构适用于波纹管、套筒等多种方式连接的预制拼装施工工艺中。

3、本凹槽结构适用于独柱式桥墩及多柱式桥墩。

4、本凹槽结构可使拼缝不外露，使预制拼装构件具有更加良好的外观。

5、本凹槽结构可使拼缝位于结构内部，具有更好的耐久性。

6、承台顶部、盖梁底部只需局部开槽，且无需增加人工和材料即可达到更为可靠的抗震性能，安全性高，施工方便快捷，经济性好，便于工场生产制作，便于机械化施工。

7、本装置不仅适用于桥梁预制拼装结构，也适用于各类混凝土预制拼装结构的连接部位。

附图说明

图1为预制立柱与带凹槽承台拼装图。

图2为图1中拼接面的平面图。

图3为预制立柱与带凹槽预制盖梁拼装完成图。

图4为图3中拼接面的平面图。

图5为带凹槽承台拼接详图一（刚性连接装置埋于承台）。

图6为图5中拼接面的平面图。

图7为带凹槽承台拼接详图二（刚性连接装置埋于立柱）。

图8为带凹槽盖梁拼接详图一（刚性连接装置埋于盖梁）。

图9为图8中拼接面的平面图。

图10为带凹槽盖梁拼接详图二（刚性连接装置埋于立柱）。

图11为带凹槽承台钢筋图（凹槽≤50mm）。

图12为带凹槽承台钢筋图（凹槽＞50mm）。

图13为带凹槽盖梁钢筋图（凹槽≤50mm）。

图14为带凹槽盖梁钢筋图（凹槽＞50mm）。

图15为带凹槽承台盖梁与立柱拼装完成图。

图中包括：带凹槽承台1、预制立柱2、带凹槽盖梁3、凹槽4、桩5、拼缝材料6、刚性连接装置8、嵌缝料9、环氧砂浆料10、钢筋网片11、承台钢筋12、凹槽钢筋13、盖梁钢筋14。

具体实施方式

如图1和图2所示为预制立柱2与带凹槽承台1拼装图，带凹槽承台1，可工厂预制、可现场浇筑，凹槽4可采用局部模板或整体模板的方式实现，预制立柱2采用工厂预制，预制立柱2与带凹槽承台1在留有一定深度的凹槽4内拼接，立柱与承台先通过预埋装置8完成刚性连接后，在凹槽内顶面再通过高强砂浆、拼缝胶、UHPC、混凝土等拼接材料6粘接，完成立柱与承台的连接。

立柱断面可以为圆形、长（正）方形等任何形状，图示为圆形断面立柱。

如图3和图4所示为预制立柱2与带凹槽预制盖梁3拼装图，预制立柱2采用工厂预制，带凹槽盖梁3采用工厂预制，凹槽4可采用局部模板或整体模板的方式实现，预制立柱2与带凹槽盖梁3在留有一定深度的凹槽内拼接，盖梁与立柱先通过预埋装置8完成刚性连接后，在凹槽内顶面再通过高强砂浆、拼缝胶、UHPC等拼接材料6粘接，完成立柱与盖梁的连接。

立柱断面可以为圆形、长（正）方形等任何形状，图示为圆形断面立柱。

如图5~图7所示为带凹槽承台拼接详图，刚性连接装置8可埋于承台（图5和图6），也可埋于立柱（图7）。

埋于承台的刚性连接装置可以为波纹管、套筒，也可以为其他装置，埋于立柱的的刚性连接装置可以为套筒，也可以为其他装置。

承台的凹槽4净深度不小于3cm（不计拼缝厚度），凹槽内表面水平，需要控制平整度，并具备一定的粗糙度，承台与立柱先通过预埋装置完成刚性连接后，在凹槽内表面采用高强砂浆、拼缝胶、UHPC、混凝土等拼接，拼缝可采用座浆、压浆等方法完成，凹槽平面应与立柱断面匹配，凹槽与立柱四周缝隙b应大于1cm，与立柱拼装完成后缝隙应采用不低于承台混凝土母材强度的材料嵌缝，最后可以采用环氧砂浆料在缝隙口密封。

如图8~图10所示为带凹槽盖梁拼接详图，刚性连接装置8可埋于盖梁（图8、图9），也可埋于立柱（图10）。

埋于盖梁的刚性连接装置8可以为波纹管、套筒，也可以为其他装置，埋于立柱的的刚性连接装置可以为套筒，也可以为其他装置。

盖梁的凹槽4净深度大于3cm（不计拼缝厚度），凹槽内表面水平，需要控制平整度，并具备一定的粗糙度，盖梁与立柱先通过预埋装置完成刚性连接后，在凹槽内表面采用高强砂浆、拼缝胶、UHPC、混凝土等拼接，拼缝可采用座浆、压浆等方法完成，凹槽平面应与立柱断面匹配，凹槽四周缝隙应大于1cm，与立柱拼装完成后缝隙应采用不低于盖梁混凝土母材强度的材料嵌缝，最后可以环氧砂浆料在缝隙口密封。

如图11所示为带凹槽承台钢筋图，钢筋图未示意刚性连接装置，当凹槽深度≤50mm时，承台顶层配筋时，可视顶层50mm为保护层厚度，为防止顶层开裂，在顶层避开凹槽放置钢筋网片11。

如图12所示为带凹槽承台钢筋图，钢筋图未示意刚性连接装置，当凹槽深度＞50mm时，承台可按凹槽构造配置凹槽钢筋13。

如图13所示为带凹槽盖梁钢筋图，钢筋图未示意刚性连接装置，当凹槽深度≤50mm时，盖梁底配筋时，可视底层50mm为保护层厚度，为防止底层开裂，在底层避开凹槽放置钢筋网片11。

如图14所示为带凹槽盖梁钢筋图，钢筋图未示意刚性连接装置，当凹槽深度＞50mm时，盖梁可按凹槽构造配置凹槽钢筋13。

如图15所示为带凹槽承台、梁与立柱拼装完成图，带凹槽承台盖梁与立柱的拼接可同时实施，也可分开实施，凹槽结构使桥墩的拼缝不外露，具有更良好的外观效果。

本实用新型预制拼装结构的关键节点结构的优点在于承台顶部和盖梁底部，开一定深度的凹槽，在凹面上与立柱拼接，可使预制立柱与承台、盖梁的拼缝避开构件的交界面，使拼缝位置避开受力最大处，也使立柱嵌入承台、盖梁一定深度，具有良好的嵌固作用，大大提高抗震性能。本凹槽结构可使拼缝具有更好的耐久性。凹槽结构适用于波纹管、套筒等多种方式的预制拼装施工工艺中。凹槽结构适用于独柱式桥墩及多柱式桥墩。承台顶部、盖梁底部只需局部开槽，无需增加人工和材料，即可达到更为可靠的抗震性能，安全性高，施工方便快捷，经济性好，便于工场生产制作，便于机械化施工。本结构不仅适用于桥梁预制拼装结构，也适用于各类混凝土预制拼装结构的受力关键部位，也可使拼缝不外露，使预制拼装构件具有更加良好的外观。