[发明专利]适合快速施工的节段拼装混凝土框架桥墩系统及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土框架桥墩，尤其是一种适合快速施工的节段拼装混凝土框架桥墩系统及施工方法。

背景技术

随着交通量的剧增和基础交通设施服役年限的增加，需要发展新的体系和方法来提高公路桥梁的施工速度。预制节段施工方法是可以代替现行现浇施工方法的施工方法之一。采用预制节段拼装方法可以最大限度降低对现有交通的干扰、增加施工安全性、减少环境污染，增加施工质量，提高施工速度，降低生命运营期内的成本。

针对高速公路中常用混凝土框架桥墩系统，需要重点考虑节段之间的快速施工和抗震性能，提供一种可供实际工程应用的采用普通钢筋连接的预制混凝土框架桥墩系统和施工方法。

发明内容

本发明是要提供一种适合快速施工的节段拼装混凝土框架桥墩系统及施工方法，可以最大限度降低对现有交通的干扰、增加施工安全性、减少环境污染，增加施工质量，提高施工速度，降低生命运营期内的成本，并能达到快速施工和抗震性能的要求。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种适合快速施工的节段拼装混凝土框架桥墩系统，包括混凝土桥墩、预制混凝土盖梁、混凝土承台、纵向钢筋，其特点是：纵向钢筋两端分别穿过混凝土桥墩的两端与预制混凝土盖梁和混凝土承台固定连接。

穿过混凝土桥墩的纵向钢筋再穿过预制混凝土盖梁中预埋的波纹管道与预制混凝土盖梁上的钢垫板固定连接。

穿过混凝土桥墩的纵向钢筋与混凝土承台中的上端钢垫板固定连接；混凝土承台下部内设置弯曲钢筋，并通过弯曲钢筋与下端钢垫板固定连接，上端钢垫板与下端钢垫板之间焊接铁构件连成一体。

一种适合快速施工的节段拼装混凝土框架桥墩系统的施工方法，其步骤是：

1）混凝土承台施工

2）混凝土承台与桥墩的连接

将预制的钢垫板嵌套在混凝土承台预留的钢筋上,再用螺母拴紧固定；将两块预制的钢垫板与中间一块由20mm厚钢板制成的铁构件通过焊接连接成为一个整体，然后浇筑混凝土；

3）桥墩与混凝土盖梁的连接

预制的混凝土盖梁上预留桥墩纵向钢筋所需的位置，通过波纹管将纵向钢筋插入预留位置，通过注浆连接起来，再使用螺母与钢垫板连接成为一个整体，最后在混凝土盖梁顶端灌注水泥砂浆。

本发明的有益效果是：

本发明主要是效仿普通现浇混凝土框架桥墩的设计，用普通钢筋穿过灌浆的管道或开口来连接盖梁和预制混凝土柱。框架节点部位抗弯强度主要通过部分钢筋的受拉和混凝土与部分钢筋的受压来实现。该构造可以适用于多种基础类型，纵筋从预制墩柱的顶部和底部延伸一定长度，与盖梁和基础连接。从柱顶延伸的钢筋穿过预制混凝土盖梁的管道和开洞，然后一部分钢筋还可穿过盖梁上现浇横隔板的管道中，而其余则锚固于相应的管道中，在地震荷载作用下需要保证钢筋有足够的嵌入长度来有效传递力。只要连接质量保证，该系统的地震反应会与传统现浇钢筋混凝土桥墩相当且达到快速施工的目的。

附图说明

图1是本发明的钢筋连接预制框架桥墩立面示意图；

图2是钢筋连接预制框架墩柱脚变形特征示意图；

图3是桩施工工艺流程图；

图4是承台施工中连接钢筋立面示意图；                       

图5是承台的施工中连接钢筋排放平面示图；

图6是承台主要钢筋布置图；

图7是承台施工工艺流程图；

图8是承台与桥墩连接步骤之一示意图；

图9是承台与桥墩连接步骤之二示意图；

图10是承台与桥墩连接步骤之三示意图；

图11是桥墩与盖梁连接步骤之一示意图；

图12是桥墩与盖梁连接步骤之二示意图；

图13是桥墩与盖梁连接中部分钢筋布置图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种适合快速施工的节段拼装混凝土框架桥墩系统，包括混凝土桥墩8、预制混凝土盖梁7、混凝土承台4、纵向钢筋9、钢垫板10、铁构件13等。

纵向钢筋9两端分别穿过混凝土桥墩8中的两端与预制混凝土盖梁7和混凝土承台4固定连接。穿过混凝土桥墩管道的纵向钢筋9再穿过预制混凝土盖梁4中的波纹管6与预制混凝土盖梁7上的钢垫板5固定连接。穿过混凝土桥墩管道的纵向钢筋9与混凝土承台4中的上端钢垫板10固定连接；混凝土承台4下部内设置连接钢筋11，并通过连接钢筋11与下端的钢垫板10固定连接，上端的钢垫板10与下端的钢垫板10之间焊接铁构件13连成一体。