一种灌浆套筒、灌浆套筒连接的装配式桥墩及其施工方法

摘要

本发明公开了一种灌浆套筒、灌浆套筒连接的装配式桥墩及其施工方法，包括内部具有灌浆腔的筒体、分别设置在筒体两端的垫片以及填充在筒体的灌浆腔内的灌浆料层；筒体的上部设置有与灌浆腔连通的出浆口，筒体的下部设置有与灌浆腔连通的进浆口，灌浆料层内锚固有连接钢筋，连接钢筋的端部贯穿所述垫片并延伸至筒体外部；其结构可靠，施工方便快捷，有效的防止灌浆料从套筒中滑出，增强了灌浆料与套筒内壁的粘结力。

说明书

技术领域

本发明涉及预制拼装混凝土结构技术领域，具体涉及一种灌浆套筒、灌浆套筒连接的装配式桥墩及其施工方法。

背景技术

随着现代工业技术的不断进步，工程施工正朝着绿色、可持续的趋势发展。混凝土结构预制拼装技术作为该时代背景下的产物，具有生产质量标准可控、工业化程度高、现场作业时间短、环境污染低等特点，同时缩短了城市建筑或桥梁建设导致的交通延误和道路封闭，可以为公众提供更好的服务。该技术采用工业化的预制厂代替传统的现场浇筑，并通过各种连接构件将预制的部件拼装成为一个完整的结构，因此各结构间的连接接头是保证结构作为一个整体工作的关键。

灌浆套筒是预制钢筋混凝土结构中一种常用的连接接头，其工作原理为：将两个结构中的受力钢筋分别从套筒两端插入套筒中，向套筒中灌入灌浆料，灌浆料包裹钢筋形成粘结力，使得力在两个构件的钢筋之间有效传递。为了保证灌浆套筒连接强度，我国《钢筋套筒灌浆连接应用技术规范》(JGJ355-2015)规定钢筋埋入灌浆料中的长度要超过8d(d表示钢筋直径)，以保证灌浆料和钢筋间具有足够的粘结强度。

然而，工程经验和试验研究表明，灌浆套筒粘结失效的形式主要为灌浆料与套筒内壁间的粘结失效，即灌浆料和钢筋一起从套筒中滑出，现有灌浆套筒在结构细节上的设计缺陷使得灌浆套筒连接强度降低；同时，施工误差是实际工程中不可避免的现象，在预制构件拼装中常出现钢筋偏心现象，即钢筋没有处于套筒中心轴上，钢筋的混凝土保护层厚度减少甚至为零，导致连接强度降低。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种灌浆套筒、灌浆套筒连接的装配式桥墩及其施工方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种灌浆套筒，包括内部具有灌浆腔的筒体、分别设置在筒体两端的垫片以及填充在筒体的灌浆腔内的灌浆料层；

筒体的上部设置有与灌浆腔连通的出浆口，筒体的下部设置有与灌浆腔连通的进浆口，灌浆料层内锚固有连接钢筋，连接钢筋的端部贯穿所述垫片并延伸至筒体外部。

进一步，筒体外壁设置有多个均匀分布的圆环，且通过圆环将筒体的外壁挤压呈凹槽结构，将筒体的内壁挤压呈凸起结构。

进一步，垫片为空心圆环形结构，且垫片的外径与筒体的内径相适配。

进一步，垫片为两片，且两片垫片之间具有间距。

进一步，连接钢筋的外壁设置有凸起螺纹。

进一步，灌浆料采用细骨料配合而成的混凝土砂浆。

本发明还提供了一种灌浆套筒连接的装配式桥墩，包括灌浆套筒、墩柱和承台，墩柱设置在承台的上端，灌浆套筒埋设在墩柱的内部底端，墩柱内设置有墩柱纵筋，且墩柱纵筋的下端锚固在灌浆套筒内的灌浆料层中；

所述承台内设置有承台纵筋，且承台纵筋的上端贯穿承台顶面并锚固在灌浆套筒的灌浆料层中；灌浆套筒的进浆口和出浆口分别连接有橡胶软管，且橡胶软管的端部贯穿墩柱并延伸至墩柱外部。

本发明还提供了一种灌浆套筒连接的装配式桥墩的施工方法，包括以下步骤：

S1、预制墩柱，包括以下步骤：

S1.1：在预制厂制作墩柱模板，先制作底部模板，方便对灌浆套筒位置进行定位；将灌浆套筒固定于底模对应位置，绑扎并安装墩柱箍筋，墩柱纵筋插入灌浆套筒内部并绑扎与箍筋上定位；

S1.2:制作其余部分模板，将橡胶软管一端与灌浆套筒进浆口相连，一端放置于模板外，出浆口采用同样方式与橡胶软管连接。

S1.3：浇筑混凝土，养护28天等待构件成型。

S2：制作预制承台，包括以下步骤：

S2.1：在预制厂制作承台模板，直接完成整个结构模板搭设，顶部不设模板。

S2.2：制作承台钢筋笼并置于模板中定位，插入承台纵筋，在承台顶部露出预留长度，用于插入墩柱底部灌浆套筒中。

S3.3：浇筑混凝土，振捣，表面抹平，养护28天等待构件成型。

S3、现场拼装：将预制好的墩柱和承台运输至施工现场或试验场地，先安装承台并进行固定，吊装墩柱使得承台中露出钢筋对准插入墩柱底部灌浆套筒中，在墩柱与承台接触面进行抹浆处理。

S4、灌浆：利用混凝土砂浆机制备灌浆料，使用灌浆机通过橡胶软管从进浆口进行灌浆，灌浆方式为压浆，直至灌浆料从出浆口经过橡胶软管溢出。对折并绑紧橡胶软管防止套筒内部灌浆料流动，等待内部灌浆料初凝后即可剪断多余橡胶软管。

S5、构件养护：将拼装并灌浆好的构件原地养护等到构件成型。

本发明具有以下有益效果：本发明所提供的一种灌浆套筒、灌浆套筒连接的装配式桥墩及其施工方法，其结构可靠，施工方便快捷，通过灌浆套筒筒壁上有挤压形成的圆环，内壁凸起，与灌浆料之间形成机械咬合作用，增强了灌浆料与套筒内壁的粘结力。此外，灌浆套筒端部焊接了金属垫片，可以有效阻止套筒内灌浆料的轴向滑动，消除灌浆料与套筒内壁相对滑移过大导致的粘结失效现象，增强灌浆套筒的连接强度。另外，金属垫片为空心圆环形，内圆环直径与连接钢筋相等，允许连接钢筋穿过，且每端各设置两片金属垫片，钢筋同时穿过两个垫片中心圆孔后，即可保证与套筒轴心平行，无法发生偏心现象。

附图说明

图1为本发明中灌浆套筒结构示意图；

图2为本发明中桥墩结构示意图；

图3为本发明中承台结构示意图；

图4为本发明中墩柱-承台连接示意图；

图5为本发明中墩柱俯视图；

图1至图5中所示附图标记分别表示为：1-筒体，2-垫片，3-灌浆料层，4-出浆口，5-进浆口，6-连接钢筋，7-圆环，8-墩柱，9-承台，10-墩柱纵筋，11-承台纵筋，12-橡胶软管。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1所示，一种灌浆套筒，包括内部具有灌浆腔的筒体1、分别设置在筒体1两端的垫片2以及填充在筒体1的灌浆腔内的灌浆料层3。垫片2为金属垫片2，灌浆套筒端部焊接了金属垫片2，可以有效阻止套筒内灌浆料的轴向滑动，消除灌浆料与套筒内壁相对滑移过大导致的粘结失效现象，增强灌浆套筒的连接强度。灌浆料采用细骨料配合而成的混凝土砂浆。连接钢筋6的外壁设置有凸起螺纹，增大于灌浆料层3之间的粘接强度，提高整体结构强度。

筒体1的上部设置有与灌浆腔连通的出浆口4，筒体1的下部设置有与灌浆腔连通的进浆口5，灌浆料层3内锚固有连接钢筋6，连接钢筋6的端部贯穿垫片2并延伸至筒体1外部。

筒体1外壁设置有多个均匀分布的圆环7，且通过圆环7将筒体1的外壁挤压呈凹槽结构，将筒体1的内壁挤压呈凸起结构。灌浆套筒筒壁上有挤压形成的圆环7，内壁凸起，与灌浆料之间形成机械咬合作用，增强了灌浆料与套筒内壁的粘结力。

进一步，垫片2为空心圆环7形结构，且垫片2的外径与筒体1的内径相适配。金属垫片2为空心圆环7形，内圆环7直径与连接钢筋6相等，允许连接钢筋6穿过，且每端各设置两片金属垫片2，两片间距为10mm，钢筋同时穿过两个垫片2中心圆孔后，即可保证与套筒轴心平行，无法发生偏心现象。

如图2至图5所示，本发明还提供了一种灌浆套筒连接的装配式桥墩，包括灌浆套筒、墩柱8和承台9，墩柱8设置在承台9的上端，灌浆套筒埋设在墩柱8的内部底端，墩柱8内设置有墩柱纵筋10，且墩柱纵筋10的下端锚固在灌浆套筒内的灌浆料层3中；

承台9内设置有承台纵筋11，且承台纵筋11的上端贯穿承台9顶面并锚固在灌浆套筒的灌浆料层3中；灌浆套筒的出浆口4和进浆口5分别连接有橡胶软管12，且橡胶软管12的端部贯穿墩柱8并延伸至墩柱8外部。

本发明还提供了一种灌浆套筒连接的装配式桥墩的施工方法，包括以下步骤：

S1、预制墩柱8，包括以下步骤：

S1.1：在预制厂制作墩柱8模板，先制作底部模板，方便对灌浆套筒位置进行定位；将灌浆套筒固定于底模对应位置，绑扎并安装墩柱8箍筋，墩柱纵筋10插入灌浆套筒内部并绑扎与箍筋上定位；

S1.2:制作其余部分模板，将橡胶软管12一端与灌浆套筒出浆口4相连，一端放置于模板外，进浆口5采用同样方式与橡胶软管12连接。

S1.3：浇筑混凝土，养护28天等待构件成型。

S2：制作预制承台9，包括以下步骤：

S2.1：在预制厂制作承台9模板，直接完成整个结构模板搭设，顶部不设模板。

S2.2：制作承台9钢筋笼并置于模板中定位，插入承台纵筋11，在承台9顶部露出预留长度，用于插入墩柱8底部灌浆套筒中。

S3.3：浇筑混凝土，振捣，表面抹平，养护28天等待构件成型。

S3、现场拼装：将预制好的墩柱8和承台9运输至施工现场或试验场地，先安装承台9并进行固定，吊装墩柱8使得承台9中露出钢筋对准插入墩柱8底部灌浆套筒中，在墩柱8与承台9接触面进行抹浆处理。

S4、灌浆：利用混凝土砂浆机制备灌浆料，使用灌浆机通过橡胶软管12从进浆口5进行灌浆，灌浆方式为压浆，直至灌浆料从出浆口4经过橡胶软管12溢出。对折并绑紧橡胶软管12防止套筒内部灌浆料流动，等待内部灌浆料初凝后即可剪断多余橡胶软管12。

S5、构件养护：将拼装并灌浆好的构件原地养护等到构件成型。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。