[发明专利]一种基于高强螺栓连接的模块化预制装配高墩构造及制作方法

说明书

本发明公开了一种基于高强螺栓连接的模块化预制装配高墩构造及制作方法，该构造包括：预制墩身、连接钢板、预制承台；预制墩身各节段为四面拼装式，上下端部采用高强混凝土预制，墩身包括预制在内部的弯起钢筋、高强螺杆、加劲板、拉结筋、纵筋、箍筋以及预留孔道，通过弯起钢筋完成水平方向的承插式连接；用以完成各节段竖向连接的连接钢板布置在各节段之间，预制墩身的内外两侧，通过弯起钢筋和高强螺杆完成安装；预制承台和墩身第一节段的连接由预制在其中的弯起钢筋、高强螺杆和L型连接钢板完成，墩身第一节段用UHPC预制。本发明施工简单，方便吊装，并且依靠安装在多个节段之间的由高强螺栓固定的钢板解决了节段间接缝面张开的问题。

技术领域

本发明涉及桥梁工程建设领域，涉及桥梁的工业化设计与施工建造技术，特别是设计一种基于高强螺栓连接的模块化预制装配高墩构造及制作方法。

背景技术

目前对于在山区中建造的桥梁下部结构，由于受到运输条件、现场施工、吊装高度及重量等客观因素的限制，预制装配式桥墩成为最佳的选择，在工厂生产好各预制构件后运输至施工现场，将各节段构件吊装并拼装成整体，这种桥墩不仅能满足结构所需的承载力，也有利于质量保证、节省劳动力、减少施工污染、降低对施工现场条件的要求，越来越受到工程项目的青睐。

因为预制装配桥墩的各节段间接缝面在受拉侧允许张开，不仅使结构失去了由混凝土受拉开裂与钢筋变形伸长提供的能量耗散，也使受压区高度减小产生更大的局部应力。这种预制构件的接合部缺点使结构的整体性难以确保，直接影响地震作用下桥墩的承载力。因此，需要一种连接可靠，能够保证桥墩整体性且吊装安装难度较低的节段连接构造。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于高强螺栓连接的模块化预制装配高墩构造及制作方法，用于解决预制装配空心高墩节段的连接和整体性问题。

本发明采用的技术方案为：一种基于高强螺栓连接的模块化预制装配高墩构造，预制墩身、预制承台、连接钢板、预埋的表面做粗糙处理的加劲板、预埋弯起钢筋、预埋的高强螺杆、螺帽、预留的孔道、预埋与加劲板焊接的纵筋、预埋拉结筋、预埋箍筋、预埋分布钢筋、预埋一端弯起的纵筋、保护层钢筋笼、高强混凝土、UHPC和普通混凝土；依靠安装在多个节段之间的由高强螺杆和螺帽固定的钢板来完成各部分的连接，同时达到限制节段间接缝面张开的效果，以提高桥墩的整体性。由节段墩身长面和节段墩身宽面组成；

所述预制墩身由长面和宽面组成，在工厂中预制而成，第一节段整体用UHPC材料预制，其余节段墩身中部采用普通混凝土预制，上下端部采用高强混凝土预制。

所述连接钢板设置于预制墩身节段间和墩身与承台间的接合部内外两侧，其特征在于墩身内外所覆连接钢板通过弯起钢筋、高强螺杆和螺帽固定连接，且钢板的内侧表面要做粗糙处理，安装于墩身外侧的钢板的外侧表面焊接有保护层钢筋笼。

所述加劲板预留孔洞，外侧表面做喷砂粗糙处理，内侧与纵筋焊接在一起，在预制混凝土面时预埋在节段端部。

所述弯起钢筋应部分预埋于混凝土墩身长面的节段端部，露出足够承插和安装连接的长度。

所述高强螺杆，在预制混凝土面时预埋在节段端部，露出一定长度以安装连接钢板和螺帽。

所述孔道在预制混凝土墩身宽面时留出，预留位置对应预埋于长面的弯起钢筋位置。

所述保护层钢筋笼，焊接于墩身外侧钢板表面。

上述基于高强螺栓连接的模块化预制装配高墩的制作方法包括以下步骤：

(1)首先在工厂完成墩身各节段、承台和连接钢板的预制工作，墩柱节段由四面墩身组成，分为长面和宽面两种构造，长面和宽面均预埋加劲板和高强螺杆，不同之处在于长面要预埋弯起钢筋，拉结筋部分焊接于加劲板上，宽面要预留孔道以使弯起钢筋穿过，拉结筋两端均焊接于加劲板上；预制承台上表面设有预埋弯起钢筋；