[发明专利]一种桁架式预制管柱拼装桥墩

说明书

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种桁架式预制管柱拼装桥墩，包括两个桩基和沿主梁宽度方向间隔设置的两根预制管柱；两个桩基的顶部均设有扩大桩头；两根预制管柱的底部分别与两个扩大桩头连接，两根预制管柱的顶部用于与主梁固定连接；两根预制管柱之间通过连接系连接。本发明提供的桁架式预制管柱拼装桥墩通过预制管柱和连接系形成桁架结构，将传统混凝土桥墩替换为预制桁架，避免了大量现场现浇混凝土的施工程序，在满足结构受力的前提下使桥墩轻型化、构造简洁化，便于预制件的运输和安装；简化墩梁连接方式，减少或避免支座等易损部位；且预制管柱的底部通过扩大桩头与桩基连为一体，无需专门开挖承台，节约土地使用。

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种桁架式预制管柱拼装桥墩。

背景技术

传统城市桥梁多采用钢筋混凝土桥墩，墩形区分为矩形墩、圆端形墩、单柱墩、双柱墩或门式墩等，墩顶设置墩帽、垫石、支座与主梁连接，墩底通过承台与桩基连为一体。传统混凝土桥墩采用现浇施工，在施工现场需搭设大量的脚手架，钢筋的绑扎、混凝土的浇筑等重要工序都要通过脚手架来完成，这对于脚手架的稳定性、安全性是一个挑战；第二，现场作业需大量劳动力，施工效率低，施工周期长，对既有道路交通影响大，社会影响面大，文明施工难以满足社会公众要求；第三，桥墩下设永久承台，特别对于软土地区需大量开挖，难以满足环保要求。

桥墩装配化施工为城市桥梁发展的趋势，装配式混凝土桥墩即把桥墩各构件分节段预制后再组装连接成整体结构。目前装配式桥墩的连接方式有预应力筋、灌浆套筒、机械套筒、焊接等方式，如澳门氹仔大桥，其主桥桥墩采用多层横截面为工字型的钢筋混凝土预制块体为墩身主体，对穿过墩身及墩顶横梁的高强预应力钢筋进行张拉锚固，将墩身与桩基承台连接成一体；港珠澳大桥采用了节段张拉预应力钢筋和节段连接普通钢筋相结合的技术；上海市政桥梁装配式桥墩采用灌浆套筒连接技术；安徽省公路桥梁装配式桥墩采用杯口的湿接缝连接方式。连接技术是装配式桥墩的核心技术，纵向钢筋的连接作为装配式施工的关键，并不能用常规的绑扎搭接、焊接、机械链接来处理，且拼装部位往往与结构的最不利受力部位重合，导致拼接部位成为装配式桥墩的易损部位和薄弱环节，对工厂预制、现场施工要求较高。

桥墩作为桥梁的重要组成部分，其造型设计的优劣直接关系到桥梁整体的美观。传统混凝土桥墩按构造可区分为实体墩、空心墩、柱式墩、框架墩等，混凝土本身的质感沉闷，体量较大，成为对行人、车辆视觉影响的重要单元，桥下空间容易给人压抑沉闷的感觉，让人无法忽视。

桥梁支座是连接桥梁上部结构和下部结构的重要结构部件，位于主梁和墩顶垫石之间，是桥梁的重要传力装置。桥梁工程常用的支座形式包括平板支座、板式橡胶支座、球型支座、钢支座和特殊支座等。支座的质量是影响桥梁整体质量的一个关键因素，目前城市桥梁支座的典型的病害包括：支座老化、脱空、便宜、受力不均、限位装置损坏、滑板式支座失效、填充砂浆裂缝等。支座的安装步骤较为复杂。以铁路盆式橡胶支座为例，对于现浇主梁一般先将支座按设计要求置于相应位置上，施工时采用临时支承，待施工到体系转换时拆除临时支承使梁体落在永久支座上；对于主梁预制吊装的桥梁，则支座的上下座板只能有一件先行固定，通常将上座板固定在梁上，而后根据主梁吊装就位情况，再最后调正底盆在墩台支承垫石上的位置，最后予以固定。

发明内容

为了克服上述现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种桁架式预制管柱拼装桥墩，能够避免大量现场现浇混凝土程序，在满足结构受力的前提下使桥墩轻型化、构造简洁化。

为实现上述目的，本发明的技术方案为一种桁架式预制管柱拼装桥墩，包括两个桩基和沿主梁宽度方向间隔设置的两根预制管柱；两个桩基的顶部均设有扩大桩头；两根预制管柱的底部分别与两个扩大桩头连接，两根预制管柱的顶部用于与主梁固定连接；两根预制管柱之间通过连接系连接。

进一步地，所述预制管柱的顶部通过墩顶端板密封，所述墩顶端板用于与主梁的底板固定连接，所述预制管柱与所述墩顶端板连接，并通过墩顶加劲牛腿加劲。