[发明专利]免模板的预制叠合装配式墩柱-承台结构及其施工方法

说明书

本发明涉及市政桥梁建设技术领域，具体是一种免模板的预制叠合装配式墩柱‑承台结构及其施工方法。包括预制墩柱外壳、预制承台外壳和钢套筒，预制墩柱外壳内设置纵向钢筋和箍筋，预制墩柱外壳内浇筑有现浇墩柱核心混凝土，预制承台外壳内浇筑有现浇承台夹芯混凝土，所述的钢套筒套在预制墩柱外壳下部，钢套筒内部设置长短式剪力钉，钢套筒与预制墩柱外壳通过短的剪力钉连接；钢套筒与现浇墩柱核心混凝土通过长的剪力钉连接，钢套筒外部垂直于侧面上等间距固定有若干开孔肋板。本发明显著增强了墩柱‑承台结构连接性能和抗震性能，大量减少施工现场模板搭设与拆除等工艺，降低预制拼装定位的高精度要求和吊装重量，显著加快了施工进度。

技术领域

本发明涉及市政桥梁建设技术领域，特别适用于墩柱-承台连接桩基结构，具体是一种免模板的预制叠合装配式墩柱-承台结构及其施工方法。

背景技术

我国城市桥梁下部结构目前主要采用现场浇筑的施工工艺，该种施工方法缺点明显，严重影响城市交通出行，同时污染环境。随着我国绿色交通理念的不断深入和发展，往往不仅要求结构安全与耐久，而且要求通过改善设计与施工技术，尽量减少施工给人民生活品质带来的负面影响。因此，工厂化、标准化、预制化、装配化的预制装配技术成为整个交通行业乃至建筑领域的必然发展趋势。

近年来，国内外已经逐渐发展出以灌浆套筒和机械套筒为主要连接方式的预制拼装桥墩，其具有显著的优点，但也存在明显的不足：（1）施工工艺十分复杂，难以保证灌浆材料的密实度；（2）预留钢筋与灌浆套筒对接孔径小，施工精度要求高；（3）连接构造容易发生破坏。对于灌浆套筒连接方式，在地震等反复荷载作用下难以确保灌浆套筒或钢筋不被拔出；对于机械套筒，钢筋截面突变容易引起脆性断裂；（4）施工机械设备要求高。全预制墩柱重量大，对吊装机械装备要求高，且灌浆套筒施工需要压浆机，机械套筒施工需要墩粗机和绞丝机等；（5）材料费用增加，需要研发特殊的灌浆材料等。

虽然人们已经对预制装配式墩柱-承台结构进行了大量的研究并取得了一定的成果，但由于存在上述不足，对施工更加简便、连接更加可靠的预制拼装墩柱-承台结构的需求依然十分迫切。

发明内容

本发明克服了传统整体现浇与上述两种（灌浆套筒和机械套筒）预制拼装墩柱-承台结构存在的不足，既增加了桥墩与承台连接的整体性，提升了抗震性，又降低了预制拼装连接技术的高精度要求与吊装起重重量，同时还能显著减少施工现场立模-拆模工序，加快施工进度，提供一种免模板的预制叠合装配式墩柱-承台结构及其施工方法。

本发明采取以下技术方案：一种免模板的预制叠合装配式墩柱-承台结构，包括预制墩柱外壳、预制承台外壳和钢套筒，预制墩柱外壳内设置纵向钢筋和箍筋，预制墩柱外壳内浇筑有现浇墩柱核心混凝土，预制承台外壳内浇筑有现浇承台夹芯混凝土，所述的钢套筒套在预制墩柱外壳下部，钢套筒内部设置长短式剪力钉，钢套筒与预制墩柱外壳通过短的剪力钉连接；钢套筒与现浇墩柱核心混凝土通过长的剪力钉连接，钢套筒外部垂直于侧面上等间距固定有若干开孔肋板。

进一步的，开孔肋板上设置有可以让纵横向钢筋穿过的矩形孔洞。

进一步的，预制承台外壳的四个侧面设有预定大小、间距和数量的预留孔，纵横向钢筋穿过开孔肋板的矩形孔洞，同时穿过预留孔，形成纵横向钢筋网；所述的预制承台外壳底部在与桩基对应位置处设置桩基连接预留孔。

一种免模板的预制叠合装配式墩柱-承台结构的施工方法，包括以下步骤。

S100～制作钢套筒，在钢套筒内部焊接长短式剪力钉，同时在外部垂直于钢套筒侧面等间距焊接矩形孔洞的开孔肋板。

S200～在预制场施工预制墩柱外壳，在预制场内平台上定位钢套筒，绑扎预制墩柱外壳的纵向钢筋和箍筋，搭设模板，浇筑混凝土形成预制墩柱外壳，待混凝土成型后进行混凝土养护。