一种基于外环超高性能混凝土湿接缝的预制拼装桥墩

摘要

本发明提供了一种基于外环超高性能混凝土湿接缝的预制拼装桥墩，包括上下相拼接的多个预制节段，相邻接的预制节段的拼接截面的外环预留有后浇段，所述后浇段内相邻接的预制节段的钢筋相连接并浇筑有超高性能混凝土。本发明比传统普通混凝土湿接缝施工时间节省80％，具备胶接缝同等施工速度，且完全消除原来胶接缝耐久性差且易漏水、制造安装精度要求高、临时预应力构造复杂的劣势，此外本发明力学性能更优，具有强大的竞争力。

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁工程领域，具体涉及一种基于外环超高性能混凝土湿接缝的预制拼装桥墩。

背景技术

常规的混凝土预制节段预制拼装施工法有两种，一种是普通的钢筋焊接或搭接混凝土湿接缝，一种灌浆套筒连接。

普通的钢筋焊接或搭接混凝土湿接缝是预制节段之间设置50cm-100cm宽缝，钢筋搭接，浇筑普通混凝土。其优点是预制节段制造精度要求低，操作简单，但缺点是施工周期过长，需要等混凝土达到强度后(约7天)方可拆模，另外钢筋通过焊接或搭接，力学连续性及结构沿性较差。

采用灌浆套筒的方式，连接处力学性能较好，市场使用较为广泛，技术比较成熟。但该方法存在以下方面的缺点：需要严格对拼，安装进度要求高，施工操作繁琐其施工速度快，对拼、摸胶、施加临时预应力挤胶后30小时，可以张拉预应力。

但采用上述现有施工方法施工存在下列问题：

1)施工过程中需要严格进行高精度的对拼、施工控制严格，操作复杂；

2)灌浆套筒注浆技术要求高，存在未注满或注浆不密实的隐患，且外观看不到，难以检查，影响接缝连接处安全性能；

3)灌浆套筒处混凝土保护层不够，需要在接缝处局部加厚，影响结构外观；

4)节段预制、安装精度要求高，现场的线形纠偏调整范围受限。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种基于外环超高性能混凝土湿接缝的预制拼装桥墩。

本发明提供一种基于外环超高性能混凝土湿接缝的预制拼装桥墩，包括上下相拼接的多个预制节段，相邻接的预制节段的拼接截面的外环预留有后浇段，所述后浇段内相邻接的预制节段的钢筋相连接，且接缝处浇筑有混凝土。

可选地，所述后浇段通过相邻接的上预制节段和下预制节段拼接形成，且后浇段的顶面向外倾斜。

可选地，后浇段内的钢筋通过锁紧接头或螺纹套筒连接。

可选地，所述预制节段内部设中空结构。

可选地，所述预制节段对接处截面外圈预留10～15cm厚、上下各25cm高后浇段。

可选地，上预制节段后浇缝顶面略向外倾斜便于后浇筑时接缝填塞饱。

可选地，接缝后浇筑混凝土采用超高性能混凝土UHPC。

本发明具有以下有益效果：

本发明比传统普通混凝土湿接缝施工时间节省80％，具备胶接缝同等施工速度，且完全消除原来胶接缝耐久性差且易漏水、制造安装精度要求高、临时预应力构造复杂的劣势，此外本发明力学性能更优，具有强大的竞争力。

1)接头中心部分为大尺寸预制匹配面，墩身定位好后落下即为稳定结构，工序简单，施工速度快。

2)接头处普通钢筋采用一级接头机械连接，推荐采用锥套锁紧钢筋接头，也可采用直螺纹套筒。相比灌浆套筒连接形式，对齐下落后即可进行钢筋连接，不需等待灌浆料浇筑并形成强度，结构即可承受较大水平力，施工效率及安全性大大提高。

3)接缝处桥墩截面外围10-20cm厚度范围设置后浇槽口，相比全断面现浇来说，减少了湿接缝后浇材料用量，施工效率更高，装配化率更高。

4)湿接缝采用早强型超高性能混凝土(UHPC)，24小时以内即可达到设计强度，施工时间仅为传统普通混凝土湿接缝的1/7。此外超高性能混凝土耐久性好,可减小钢筋套筒处的保护层厚度要求，保证接头外观一致性(特别是高墩的中间分节处)。超高性能混凝土(UHPC)与预制混凝土构件接缝粘结强度好，接缝连接性能高于普通混凝土母材。

5)本湿接缝相比灌浆套筒接头形式来说，对桥墩的制造安装精度要求相对较低，且现场可实现一定范围内纠偏调整。

6)为了减轻桥墩构件重量，截面可做成空心，空心截面形式可采用多孔空心、椭圆空心或矩形空心，方便构件运输及安装.

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例中桥墩预制节段拼装整体布置图；

图2为本发明实施例中后浇段的结构示意图；

图3为本发明实施例中预制节段中空结构的示意图。

图中：1-预制节段；2-后浇段；3-拼接截面；4-钢筋；5-螺纹套筒；6-超高性能混凝土；7-承台。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例提供一种基于外环超高性能混凝土湿接缝的预制拼装桥墩，包括上下相拼接的多个预制节段1，相邻接的预制节段1的拼接截面3的外环预留有后浇段2，后浇段2内相邻接的预制节段1的钢筋4相连接并浇筑有超高性能混凝土6。

具体地的结构如下：

1)本桥墩在高度方向可根据运输能力分为多个预制节段1，最下面用承台7作为基础，最上面顶接桥梁；

2)为减轻运输安装重量，桥墩可采用内部空心结构。后期如有防撞及提升桥墩刚度的需求，可以在下段一定高度的空心段内后灌注混凝土。

3)预制节段1对接处截面外圈预留10～15cm厚、上下各约25cm高后浇段2。上预制节段1后浇缝顶面略向外倾斜便于后浇筑时接缝填塞饱满。

4)接缝内，桥墩竖向钢筋4可通过钢筋4机械连接(如锥套锁紧钢筋4接头、直螺纹套筒5等)实现外圈普通钢筋4连续。

5)接缝后浇筑混凝土可采用超高性能混凝土6UHPC。其流动性好可免振捣，耐久性好可降低保护层厚度需求，满足套筒保护层要求。待预制节段1对拼定位并全部连接上下段普通钢筋4后进行浇筑。

拼接中心部分为大尺寸预制匹配面，墩身定位好后落下即为稳定结构，工序简单，施工速度快；拼接处桥墩截面外围10-20cm厚度范围设置后浇段2，相比全断面现浇来说，减少了湿接缝后浇材料用量，施工效率更高，装配化率更高；后浇段2内采用超高性能混凝土6(UHPC)，24小时以内即可达到设计强度，施工时间仅为传统普通混凝土湿接缝的1/7，此外超高性能混凝土6耐久性好，可减小钢筋4套筒处的保护层厚度要求，保证接头外观一致性。

参见图2，后浇段2通过相邻接的上预制节段1和下预制节段1拼接形成，且后浇段2的顶面向外倾斜，便于后浇筑时接缝填塞饱满。

后浇段2内的钢筋4通过锁紧接头或螺纹套筒5连接，实现外圈钢筋4的连续，相比灌浆套筒连接形式，对齐下落后即可进行钢筋4连接，不需等待灌浆料浇筑并形成强度，结构即可承受较大水平力，施工效率及安全性大大提高。

其中，1)桥墩预制节段1采用工厂或者现场预制。

2)桥墩预制节段1存放2～3个月以上→运至桥位现场吊装→对拼就位→临时锁定→套筒挤压连接接缝内竖向钢筋4→安置接缝外侧模板(接缝上端预留溢浆孔)→浇筑接缝内早强超高性能混凝土6→24小时混凝土固化拆模→施工下一预制桥墩，如此循环。

3)拼接缝浇筑用早强超高性能混凝土6采用专用配比现场拌制，设置模板后浇筑。其具备自流平特性，不需振捣或稍微人工振捣即可。

参见图3，预制节段1内部设中空结构，以减轻预制节段1的运输安装重量，空心截面形式可采用多孔空心、椭圆空心或矩形空心，方便运输及安装。

本发明的桥墩的制作步骤为：预制节段采用工厂或现场预制，预制后存放2-3月以上，运至桥位现场吊装，上下预制节段拼接就位，再临时锁定，连接后浇段内竖向钢筋，安置后浇段的外侧模板，向后浇段中浇筑超高性能混凝土，超高性能混凝土24小时固化完成后拆除外侧模板。

比传统普通混凝土湿接缝施工时间节省80％，具备胶接缝同等施工速度，且完全消除原来胶接缝耐久性差易漏水、制造安装精度要求高、临时预应力构造复杂的劣势，此外力学性能更优，具有强大的竞争力。

1)接头中心部分为大尺寸预制匹配面，墩身定位好后落下即为稳定结构，工序简单，施工速度快。

2)接头处普通钢筋采用一级接头机械连接，推荐采用锥套锁紧钢筋接头，也可采用直螺纹套筒。相比灌浆套筒连接形式，对齐下落后即可进行钢筋连接，不需等待灌浆料浇筑并形成强度，结构即可承受较大水平力，施工效率及安全性大大提高。

3)接缝处桥墩截面外围10-20cm厚度范围设置后浇槽口，相比全断面现浇来说，减少了湿接缝后浇材料用量，施工效率更高，装配化率更高。

4)湿接缝采用早强型超高性能混凝土(UHPC)，24小时以内即可达到设计强度，施工时间仅为传统普通混凝土湿接缝的1/7。此外超高性能混凝土耐久性好,可减小钢筋套筒处的保护层厚度要求，保证接头外观一致性(特别是高墩的中间分节处)。超高性能混凝土(UHPC)与预制混凝土构件接缝粘结强度好，接缝连接性能高于普通混凝土母材。

5)本湿接缝相比灌浆套筒接头形式来说，对桥墩的制造安装精度要求相对较低，且现场可实现一定范围内纠偏调整。

6)为了减轻桥墩构件重量，截面可做成空心，空心截面形式可采用多孔空心、椭圆空心或矩形空心，方便构件运输及安装。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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。