[發明專利]一種基于UHPC接縫的預制拼裝空心橋墩及施工方法

在審

• 申請號: 202010030426.7
• 申請日: 2020-01-10
• 公開（公告）號: CN113123221A
• 公開（公告）日: 2021-07-16
• 發明（設計）人: 孫樹禮;白鴻國;蘇偉;張帥
• 申請（專利權）人: 中國國家鐵路集團有限公司;中國鐵路設計集團有限公司
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02;E01D21/00
• 代理公司: 天津璽名知識產權代理有限公司 12237
• 代理人: 韓劍峰

一種基于UHPC接縫的預制拼裝空心橋墩及其施工方法，具有墩柱和基座，所述墩柱為空心墩柱，所述墩柱從下至上依次由墩底節段、中間節段、頂帽節段組成，墩底節段位于基座頂部，墩底節段與基座之間、墩底節段與中間節段之間、中間節段與頂帽節段之間均預埋鋼筋接頭，鋼筋接頭外設有加強箍筋，后澆UHPC接縫實現連接，本發明使節段間鋼筋接頭定位、連接簡單，接縫高度顯著減小，接縫混凝土用量??；節段施工容差大，精度要求低；接縫免振搗、自密實便于澆筑，施工簡單；拼裝墩整體性能優良，接縫耐久性強，拼裝快捷，現場作業時間短、效率高。

技術領域

本發明涉及橋梁建造領域，尤其涉及一種基于UHPC接縫的預制拼裝空心橋墩及施工方法。

背景技術

節段預制拼裝式橋墩建造作為橋梁快速施工技術之一，在國內外公路市政工程、跨海長橋工程中得到應用，特別是跨海工程中，施工條件較差，鋼筋綁扎、混凝土澆筑與養護較困難，采用預制拼裝建造具有較大優勢。空心墩作為橋墩結構中最基本的墩型之一，具有剛度大、節段重量輕等優點，在預制拼裝橋墩中應用較多。

目前，節段預制拼裝式空心橋墩一般采用后澆混凝土接縫或預應力連接兩種方法拼裝，后澆混凝土接縫指將節段在工廠內預制，在節段連接面預留一字型或U型鋼筋接頭，節段間設置一段后澆混凝土接縫，現場對接焊或綁扎預留鋼筋接頭，再后澆混凝土，實現各預制節段間的連接。該方案存在的主要不足如下：

1.鋼筋接頭間對位和連接困難，采用焊接一字型鋼筋需要對鋼筋進行一一對接焊接，鋼筋精確對位難度大，焊接工序復雜；綁扎U型鋼筋接頭需要設置較強的加強鋼筋。同時，節段內接頭鋼筋需要預留較長的長度，不便于制造。

2.后澆混凝土接縫需要高度高，為實現后澆混凝土對鋼筋的握裹及傳力，且鋼筋接頭間需要錯開，接縫高度一般需要被連接鋼筋直徑的35倍以上，大大增加了接縫的高度，造成后澆混凝土數量大。

3.后澆混凝土接縫需要振搗、養護，混凝土施工工藝較復雜，與預制混凝土之間連接面強度低，易引起收縮裂縫，裂縫可能成為腐蝕通道，影響結構耐久性。

4.后澆混凝土接縫因存在鋼筋對位連接等工序，混凝土澆筑量大，接縫作業時間稍長、效率稍低。

節段預制拼裝式空心橋墩預應力連接指在工廠內預制節段，現場拼接采用粗鋼筋或高強鋼棒等，節段拼裝后，在節段上張拉粗鋼筋或高強鋼棒，通過預應力實現節段間的連接和傳力，該方案存在的主要不足如下：

1.節段制造精度要求高，各節段間必須完全匹配，施工容差小，節段間一般設置2～3mm的環氧樹脂膠，厚度較小，不利于節段連接面誤差調整，對于尺寸較大截面增加了施工難度。

2.預應力采用粗鋼筋或高強鋼棒，需要張拉預應力，預應力張拉及壓漿工藝要求高，預應力后期存在損失甚至失效風險，該連接形式延性差、耗能不足，不適宜于高震區。

3.預應力連接總體質量控制難度大，所用連接材料如預應力束、環氧樹脂膠等對耐久性要求高，應用于跨海工程等惡劣腐蝕環境時對防護措施要求較高。

發明內容

本發明提供一種基于UHPC接縫的預制拼裝空心橋墩及施工方法，目的是解決現有技術問題，提供一種施工簡單快捷、效率高、抗震性能好、使用壽命長的預制拼裝空心橋墩及施工方法。

本發明解決問題采用的技術方案是：