[发明专利]一种适用于装配式墩柱的钢-混组合连接构造及其施工方法

说明书

本发明公开一种适用于装配式墩柱的钢‑混组合连接构造及其施工方法，所述构造包括预埋件和预制墩柱节段；预埋件包括承台预埋段钢管、承台预埋段钢管加强肋和钢管内衬，预制墩柱节段包括预制段插头和预制段预埋钢管；承台预埋段钢管外侧设置承台预埋段钢管PBL连接件，固定螺母与承台预埋段钢管PBL连接件连接，承台预埋段钢管PBL连接件底部设置螺纹配合的调平螺栓和固定螺母，承台预埋段钢管顶端与预制段预埋钢管底端连接，预制段插头设置在承台预埋段钢管内侧，钢管内衬设置在紧贴承台预埋段钢管内壁顶部位置，预制段插头中设置若干预制插头主筋，预制插头主筋延伸至预制段预埋钢管底缘以上，结构整体性以及受力性能好，安装速度快，工期易于控制。

技术领域

本发明属于建筑工程领域，具体涉及一种适用于装配式墩柱的钢-混组合连接构造及其施工方法。

背景技术

随着城镇化进程的加快，城市建设标准的提高，以及国家低碳环保政策的实施，工程建设正朝着生产标准化、工厂化，施工机械化、装配化的方向发展。城市桥梁作为城市建设的重要组成部分，其装配化施工也将成为必然。

桥梁装配式下部结构一般需要在墩底设置连接件和承台进行连接，在墩顶设置连接件和盖梁连接，以满足装配化需求，目前最常用的连接形式有套筒灌浆、金属波纹管、张拉预应力、承插式结构等。套筒灌浆和金属波纹管连接由于其构造简单，经济性能优越，目前应用最为广泛，但由于灌浆料及调平垫层浆料的龄期问题，往往会影响下一工序的开始时间，从而影响整个工程项目的建设工期，预应力连接、承插式连接形式也同样存在养护龄期的问题。因此，创新预制构件连接形式，提高部件安装的效率，是装配式结构发展的关键问题。

钢-混连接件前期以纯钢结构的形式承担外部荷载，承担的荷载主要来自于墩柱自身和盖梁的重量。待墩柱、盖梁等构件安装完毕后，一般灌浆料的强度就能达到设计要求，此时核心混凝土也开始参与受力，就可以按要求开始安装主梁等上部结构。对于市区新建、改造桥梁工程，对城市环境影响大、工期紧张，采用钢-混连接件可以使工序衔接更加紧密，最大限度地释放工期压力，节省不必要的养护时间。

钢-混组合连接件受力状态复杂，不仅受构造措施的影响，而且与施工阶段息息相关，主要分为纯钢受力状态及钢-混组合受力状态。

如何结合装配化施工的特点，设计出一种合理的构造，使桥梁下部结构建设更环保、少干扰、更安全、高质量及低消耗，利于可持续发展，是摆在所有建设者面前必须解决的问题。在工程结构装配化的推动下，继续使用现场工作量大、对环境污染严重、有碍施工进度的施工方式显然已经不能满足城市建设的要求。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种适用于装配式墩柱的钢-混组合连接构造及其施工方法，在承台预埋段钢管PBL连接件底部设置调平螺栓，方便预埋件整体安装时控制施工精度，省去了复杂的调平措施；预制节段安装时，预制插头弧形底面可以很容易地实现任意方向的转角位移，极大降低了预制墩柱节段安装的难度；此外，承台预埋段钢管和预制段预埋钢管在焊接完成后承载能力即可满足安装下一节段墩柱或盖梁的需求，可以大大减少由于等待材料龄期而导致的工期延误。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种适用于装配式墩柱的钢-混组合连接构造，包括预埋件和预制墩柱节段；预埋件包括承台预埋段钢管PBL连接件、承台预埋段钢管、承台预埋段钢管加强肋、固定螺母、调平螺栓和钢管内衬，预制墩柱节段包括预制段插头、预制段预埋钢管、预制插头主筋、预制段主筋和泡沫填充槽；固定螺母与承台预埋段钢管PBL连接件底部连接，调平螺栓与固定螺母螺纹配合，承台预埋段钢管顶端与预制段预埋钢管底端连接，承台预埋段钢管的外侧设置承台预埋段钢管加强肋，预制段插头设置在承台预埋段钢管内侧，预制段插头外侧和承台预埋段钢管之间预留间隙，预制段插头底部填充微膨胀浆料；钢管内衬设置在紧贴承台预埋段钢管内壁顶部位置，预制段插头中设置若干预制插头主筋，预制插头主筋延伸至预制段预埋钢管底缘以上，承台预埋段钢管上部外侧设置后浇混凝土；承台预埋段钢管加强肋外侧沿环向设置箍筋。