预制桥墩与承台连接结构、施工方法、预制桥墩、承台与流程

本发明涉及一种预制桥墩与承台的连接结构、该连接结构的施工方法、在该连接结构中使用的预制桥墩和桥墩承台。

背景技术：

随着我国经济的快速发展，城市人口的急剧增长，交通量也随之上升，道路通行能力严重不足，城市高架桥梁的修建也成为缓解交通压力的一种措施，这些高架工程除了满足安全、耐久的基本要求之外，还需尽量减少工期，以降低对周围交通的影响，缩短城市交通阻塞时间。目前，城市桥梁的桥墩结构通常采用现浇施工，施工需要封闭交通，加上现浇施工周期长，施工质量不易控制，施工中的支架、模板耗材用量大，施工成本高，直接影响施工点的道路通行能力，与城市建设格格不入。

若采用采用预制厂预制桥墩，预制桥墩现场吊装就位后，使其与承台直接连接的施工方式，则可平行施工，大大缩短施工工期，减小对周围交通、居民生活的干扰，并且桥梁构件的预制可减少混凝土的收缩、徐变引起的变形，施工质量有保证，存在较好的社会、环境和经济效益。但是，预制桥墩与基础的连接设计是一大技术难点。

传统方式的预制桥墩与承台的连接主要通过在承台的顶部及预制桥墩的底部预埋连接钢板，两者对接完成后，再将上、下连接钢板焊接锚固完成。这种连接方式对结构的处理过于简单，消耗的钢材的量较大，连接结构的抗剪、抗震能力较差，严重影响主体结构的耐久性和受力性能，存在安全隐患。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种预制桥墩与承台的连接结构，用于解决现有连接结构存在的抗剪、抗震能力差的问题；本发明的目的还在于提供一种该连接结构的施工方法、在该连接结构中使用的预制桥墩、桥墩承台。

为实现上述目的，本发明的预制桥墩与桥墩承台的连接结构的方案1是：预制桥墩与桥墩承台的连接结构包括预制桥墩和桥墩承台，预制桥墩包括桥墩混凝土结构和预埋在桥墩混凝土结构中的预埋钢管，桥墩承台包括承台混凝土结构，承台混凝土结构中埋设有供所述预埋钢管插接的预埋插接座。

方案2是，根据方案1所述的连接结构，所述承台混凝土结构上设有供所述预制桥墩的下端插入安装的安装凹槽，所述预埋插接座设置在安装凹槽的槽底；预制桥墩通过所述预埋钢管插接在预埋插接座上，并且预制桥墩与桥墩承台通过浇筑在所述安装凹槽中的混凝土结构固定连接。

方案3是，根据方案2所述的连接结构，所述承台混凝土结构中设有用于向所述预埋钢管中浇筑回填混凝土的压浆管，压浆管的一端由下至上伸入到所述预埋插接座中，另一端伸出承台混凝土结构；所述预埋钢管中浇筑有回填混凝土。

方案4是，根据方案3所述的连接结构，所述回填混凝土的高度高于所述预埋钢管与预埋插接座插接配合部分的最高处。

方案5是，根据方案3或4所述的连接结构，所述预埋钢管的用于与所述预埋插接座的相插接的一端伸出所述桥墩混凝土结构，预埋钢管贯穿所述桥墩混凝土结构。

方案6是，根据方案5所述的连接结构，所述预埋钢管的伸出部分的外壁上设有剪力钉。

方案7是，根据方案5所述的连接结构，所述桥墩混凝土结构中于所述预埋钢管的外侧设有平行于预埋钢管的轴线设置的桥墩加强筋，桥墩加强筋的下端伸出桥墩混凝土结构。

方案8是，根据方案3或4所述的连接结构，所述预埋插接座包括水平设置的基板和垂直安装在所述基板的顶面上的筒体，筒体供所述预埋钢管插接。

方案9是，根据方案8所述的连接结构，所述筒体的内壁上设有沿筒体径向设置的加强板，加强板有环绕所述筒体的轴线间隔设置的两个以上。

方案10是，根据方案9所述的连接结构，所述基板的底面上设有栓钉。

本发明的预制桥墩的方案1是：预制桥墩包括桥墩混凝土结构，桥墩混凝土结构中预埋有用于与桥墩承台中的预埋插接座进行插接连接的预埋钢管。

方案2是，根据方案1所述的预制桥墩，所述预埋钢管的用于与所述预埋插接座的相插接的一端伸出所述桥墩混凝土结构，预埋钢管贯穿所述桥墩混凝土结构。

方案3是，根据方案2所述的预制桥墩，所述预埋钢管的伸出部分的外壁上设有剪力钉。

方案4是，根据方案3所述的预制桥墩，所述桥墩混凝土结构中于所述预埋钢管的外侧设有平行于预埋钢管的轴线设置的桥墩加强筋，桥墩加强筋的下端伸出桥墩混凝土结构。

本发明的桥墩承台的方案1是：桥墩承台包括承台混凝土结构，承台混凝土结构中预埋有供预制桥墩中的预埋钢管插接的预埋插接座。

方案2是，根据方案1所述的桥墩承台，所述承台混凝土结构上设有供所述预制桥墩的下端插入安装的安装凹槽，所述预埋插接座设置在安装凹槽的槽底。

方案3是，根据方案2所述的桥墩承台，所述承台混凝土结构中设有用于向所述预埋钢管中浇筑回填混凝土的压浆管，压浆管的一端由下至上伸入到所述预埋插接座中，另一端伸出承台混凝土结构。

方案4是，根据方案3所述的桥墩承台，所述预埋插接座包括水平设置的基板和垂直安装在所述基板的顶面上的筒体，筒体供所述预埋钢管插接，基板上设有供所述压浆管穿过的穿孔。

方案5是，根据方案4所述的桥墩承台，所述筒体的内壁上设有沿筒体径向设置的加强板，加强板有环绕所述筒体的轴线间隔设置的两个以上。

方案6是，根据方案5所述的桥墩承台，所述基板的底面上设有栓钉。

本发明的预制桥墩与桥墩承台连接结构的施工方法的方案1是：包括以下步骤，步骤1、吊装预制桥墩，将预制桥墩中的预埋钢管插接安装到桥墩承台中的预埋插接座上；步骤2、在预埋钢管与预埋插接座相插接部分的外侧浇筑混凝土，向预埋钢管的内部浇筑回填混凝土。

本发明的有益效果是：采用预制桥墩，桥墩混凝土结构中设置预埋钢管，桥墩承台的承台混凝土结构中设置预埋插接座；施工时，将预制桥墩吊装到桥墩承台上，预埋钢管插接安装在预埋插接座上；之后可在两者的插接连接处现浇混凝土湿接头，将预埋钢管锚固于桥墩承台内；连接结构的抗剪承载能力和刚度大，连接整体性好，可有效减少现场焊接以及支模浇筑混凝土的工作量，加快施工进度，比传统的预制桥墩与基础的连接结构相比具有明显的经济技术效益。

进一步的，承台混凝土结构中预埋有用于向所述预埋钢管中浇筑回填混凝土的压浆管。在预埋钢管插接到预埋插接座上后，通过压浆管向预埋钢管内部浇筑回填混凝土，回填混凝土的高度高于所述预埋钢管与预埋插接座插接配合部分的最高处；进一步提高连接结构的整体性，提高连接结构的抗剪承载强度。

进一步的，所述预埋钢管的用于与所述预埋插接座的相插接的一端伸出所述桥墩混凝土结构，预埋钢管贯穿所述桥墩混凝土结构。充分发挥钢材和混凝土的物理力学性能，又可避免这两种材料在各自独自使用条件下的弱点，具有良好的共同工作和力学性能，降低预制桥墩的重量，方便现场吊装。

附图说明

图1为本发明的预制桥墩与桥墩承台的连接结构的实施例1在预制桥墩安装到位前的结构示意图；

图2为预制桥墩在桥墩承台上安装到位后的结构示意图；

图3为图2中的a处的放大图；

图4为图2中的预埋插接座的结构示意图；

图5为图2中的预制桥墩下端的放大图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的预制桥墩与桥墩承台的连接结构的实施例1，如图1至图5所示，包括预制桥墩1、安装在预制桥墩1顶部的盖梁7和供预制桥墩1安装的桥墩承台2。预制桥墩1有并列设置的两个，桥墩承台2上沿左右方向水平设置，桥墩承台2的顶部设有左右间隔设置的两个供预制桥墩1的下端嵌入安装的安装凹槽14。

预制桥墩1包括桥墩混凝土结构15，桥墩混凝土结构15中预埋有预埋钢管4；预埋钢管4上下贯穿桥墩混凝土结构15，预埋钢管4的下端伸出桥墩混凝土结构15；预埋钢管4的伸出部分的外壁上设有沿预埋钢管4的径向设置的剪力钉8；剪力钉8有环绕预埋钢管4轴线设置的两排以上，同一剪力钉排中的各剪力钉8沿预埋钢管4轴向间隔排列。

桥墩混凝土结构15中于预埋钢管4的外侧还设有平行于预埋钢管4轴线设置的桥墩加强筋12，桥墩加强筋12的下端向下伸出桥墩混凝土结构15；桥墩加强筋12有两个以上，各桥墩加强筋12沿预埋钢管4的轴线成矩形间隔排列。

桥墩承台2包括承台混凝土结构16，安装凹槽14设置在承台混凝土结构16的顶部；两安装凹槽14中于对应槽底上设有供预埋钢管4插接安装的预埋插接座6；如图4，预埋插接座6包括水平设置的基板10和垂直安装在基板10顶部的筒体13，筒体13的外径与预埋钢管4的内径相适配。

筒体13的内壁上设有沿筒体13径向设置的加强板9，加强板9的靠近基板10的一侧与基板10固定连接；加强板9有环绕筒体13的轴线等间隔设置的四个，基板10的底部设有栓钉11，栓钉11有两个以上，各栓钉11沿基板10的边缘排列。

承台混凝土结构16中还预埋有压浆管5，基板10上设有供压浆管5穿过的穿孔，压浆管5的一端由上至下穿过基板10，另一端伸出承台混凝土结构16。压浆管5用于在预埋钢管4与筒体13对接完成后向预埋钢管4的内部浇筑回填混凝土。

制作预制桥墩与桥墩承台的连接结构的具体施工工艺为：1、预制钢-混组合空心预制桥墩1；2、浇筑桥墩承台2，将预埋插接座6安装到对应的安装凹槽14中；3、吊装预制桥墩1，两预制桥墩1分别放置到对应的安装凹槽14中，保证预埋钢管4完全套入到筒体13中；4、预制桥墩1固定完成后向安装凹槽14中浇筑混凝土，通过压浆管5向预埋钢管4中浇筑回填混凝土，回填混凝土的高度高于预埋钢管4与预埋插接座6插接配合部分的最高处；完成预制桥墩1与桥墩承台2的连接结构。该工艺过程也是本发明中预制桥墩与桥墩承台连接结构的施工方法的实施例。

相比于现有技术，预制桥墩1与桥墩承台2连接采用现浇混凝土湿接头连接方式，预埋钢管4和桥墩加强筋12均锚固于承台内，通过向安装凹槽14中和预埋钢管4的内部浇筑混凝土，使连接结构成为整体，连接结构的抗剪承载能力和刚度大，整体性好，施工方法简便，易于控制，可有效减少现场焊接以及支模浇筑混凝土的工作量，加快施工进度，比传统的预制桥墩与基础的连接结构相比具有明显的经济技术效益。

另外，预制桥墩采用钢管和混凝土组合空心墩身，充分发挥钢材和混凝土的物理力学性能，又可避免这两种材料在各自独自使用条件下的弱点，具有良好的共同工作和力学性能，既提高了结构的受力性能而且减轻了预制件的重量，便于运输吊装和施工。

实施例2，实施例2与上述实施例1的不同之处在于，桥墩混凝土结构中的预埋钢管由埋设在桥墩混凝土底部的插接头形成，插接头的用于与桥墩承台中的预埋插接座相插接的部分为钢管结构，该钢管结构相当于预制桥渡中的预埋钢管；施工时，预制桥墩通过设置在其底部的插接头与桥墩承台中预埋插接座相插接连接。

本发明的预制桥墩的实施例，预制桥墩的结构与上述本发明的预制桥墩与桥墩承台的连接结构的任一实施例中的预转桥墩的结构相同，因此，不再赘述。

本发明的桥墩承台的实施例，桥墩承台的结构与上述本发明的预制桥墩与桥墩承台的连接结构的任一实施例中的桥墩承台的结构相同，因此，不再赘述。