[发明专利]预制桥墩柱与承台的承插式连接构造及施工方法

说明书

本发明公开了采用高强钢纤维混凝土嵌缝的预制桥墩柱与承台的承插式连接构造及施工方法，其特征在于承台顶部对应墩柱的位置预留承插槽，预制桥墩柱吊装插入所述承插槽内，在墩柱四周与承插槽壁之间的空隙中灌注高强钢纤维混凝土嵌缝，实现牢固连接。使得桥墩柱与承台的连接构造简单、嵌固效率高、安装操作方便、预制和预埋精度控制要求相对不高、施工效率高、受力安全可靠，同时其抗震性能也类似现浇结构。

技术领域

本发明属于土木工程中的桥梁预制拼装技术领域，特别涉及适用于桥墩柱连接承台的构造，具体为一种采用高强钢纤维混凝土嵌缝的预制桥墩柱与承台的承插式连接构造及施工方法。

背景技术

在桥墩预制装配技术的应用中，墩柱与承台的连接节点备受关注。该部位往往是弯矩最大位置，在地震力的作用下，又是塑性铰出现的位置，其关键性显而易见。找到一种具有构造简单、嵌固效率高、施工方便快捷、安全可靠、抗震性能与现浇结构接近、造价经济等优点的连接构造十分必要。

目前墩柱与承台常见的连接方式有灌浆套筒、波纹钢管、现浇湿接头、普通承插式等方式。灌浆套筒连接方式具有安装方便的优势，然而其施工精度要求高，灌浆检测困难，套筒对塑性铰区损伤机理有影响，造价也相对较高。波纹钢管连接方式具有构造相对简单、力学性能好（类似现浇）的优点。可是因为钢筋锚固长度长，构件预制、运输和安装较困难。现浇湿接头连接方式具有较好的可靠性和耐久性，抗震性能等同现浇。缺点是预制部分的现场定位较困难，现场仍有较大量现浇混凝土作业，一定程度上降低了施工效率。普通承插式连接的预制墩柱埋入承台的深度要求达到1.5~2倍的墩柱截面直径（或者宽度），这样造成承台和墩柱工程量的增加，也增加了安装作业的难度。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用高强钢纤维混凝土嵌缝的预制桥墩柱与承台的承插式连接构造及施工方法，使得桥墩柱与承台的连接构造简单、嵌固效率高、安装操作方便、预制和预埋精度控制要求相对不高、施工效率高、受力安全可靠，同时其抗震性能也类似现浇结构。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种预制桥墩柱与承台的承插式连接构造，其特征在于承台顶部对应墩柱的位置预留承插槽，预制桥墩柱吊装插入所述承插槽内，在墩柱四周与承插槽壁之间的空隙中灌注高强钢纤维混凝土嵌缝，实现牢固连接。

进一步地，所述高强钢纤维混凝土的24h抗压强度≥35MPa；72h抗压强度≥60MPa，8d抗压强度≥80MPa；28d抗弯拉强度≥8MPa；28d等效抗弯强度≥5MPa。

进一步地，所述高强钢纤维混凝土内掺杂钢纤维，掺杂体积比是0.3%~0.4%，所述高强钢纤维混凝土的水胶比不小于0.30，使得其坍落度为6cm~10cm。

进一步地，预制桥墩柱为混凝土构件或者钢结构构件。

进一步地，墩柱插入承插槽的柱体横截面可以为圆形、正方形、长方形或者其他多边形。

进一步地，承插槽横截面为圆形、正方形、长方形或者其他多边形的空腔，横截面形状与墩柱插入部分的横截面形状相匹配，并且在二者之间留有适当宽度的空隙，一般为8~15厘米。

进一步地，为了使预制墩柱与承插槽底部密贴，二者之间设置适当厚度水泥砂浆座浆层。

进一步地，为增大连接锚固效果，可将承插槽的内壁凿毛或/和预留齿键。

进一步地，为增大连接锚固效果，可将连接范围的混凝土立柱外壁凿毛或/和预留齿键。或者在连接范围的钢结构立柱外壁安装剪力键。

进一步地，由于本发明的承插式连接构造的嵌固效率高，预制墩柱埋入承插槽的深度达到0.7~1.0倍的墩柱截面直径（或者宽度）即可实现有效锚固。