[發明專利]一種鋼立柱與混凝土承臺連接結構及其施工方法

在審

• 申請號: 202010820006.9
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN111979894A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 孟續東;馬骉;魯傳安
• 申請（專利權）人: 上海市政工程設計研究總院(集團)有限公司
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D21/00;E01D101/24;E01D101/30
• 代理公司: 上海世圓知識產權代理有限公司 31320
• 代理人: 陳穎潔

本發明提供了一種鋼立柱與混凝土承臺連接構造，屬于橋梁工程預制拼裝技術領域。該連接結構在鋼立柱底部高強預應力錨栓連接基礎上，采用內置式雙層法蘭板設計，此外承臺內各分散的預埋組件設計成機構不可變整體。該連接方式雙層法蘭板設計增加傳力錨固長度，降低了柱底應力集中；同時內置式法蘭連接構造，簡化承臺構造，使關鍵連接構件與外界隔離，提高其耐久性，并可根據需要實現立柱安裝的可逆操作；整體式預埋組件可以提高埋設精度，降低承臺混凝土施工產生的擾動影響。該連接構造簡單、便于施工，易于保證構件連接的質量，具有較好地推廣價值。

技術領域

本發明涉及橋梁工程預制拼裝技術領域，具體地說是一種鋼立柱與混凝土承臺連接結構及其施工方法。

背景技術

立柱作為橋梁結構的主要受力構件，其承擔著傳遞上部結構荷載至下部基礎的作用。預制拼裝橋梁結構具有施工便捷、質量穩定、對環境和交通影響小、良好的節能與環保等優點，目前已成為世界橋梁結構的主要發展趨勢之一。

立柱采用預制拼裝是近幾年來較為前沿的施工工藝，主要用于場地受限，不能采用常規模板現澆的施工條件下，而采用工廠預制，現場吊裝以加快施工進度，降低施工場地對現狀交通的影響。鋼立柱由于本身高強度，自重輕，構造簡單等特點，在應用上可以作為預制混凝土立柱的有利補充。

近年以來，鋼立柱已普遍應用于實際工程中，但是與其連接的基礎多仍采用混凝土形式，鋼立柱與承臺的連接節點成為這一類型結構的設計重點。目前現有的鋼立柱柱底連接形式，多采用外置的單層法蘭結構，同時加以外包混凝土包封以達到錨栓耐久性的要求；同時，承臺內預埋組件多采用分散式的安裝方式，在承臺澆筑與混凝土振搗過程中，較難保證各預埋組件的安裝精度要求。

發明內容

本發明的一個目的是提供一種耐久性高、便于控制預埋精度、施工速度快的鋼立柱與混凝土承臺連接結構，從連接的構造設計為創新點，達到構件的連接施工與使用功能要求，降低施工現場安裝難度，提高連接的耐久性、可實施性、施工的可逆性。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種鋼立柱與混凝土承臺連接結構，包括預埋在混凝土承臺內的整體式預埋件，所述整體式預埋件包括下錨固板，上承壓板和高強錨栓，下錨固板和上承壓板對應位置設有抗剪連接件，以傳遞立柱底剪力，下錨固板和上承壓板對應的抗剪連接件之間通過交叉斜撐連接，高強錨栓外套設有金屬波紋管，高強錨栓穿過下錨固板和上承壓板至混凝土承臺上方，鋼立柱柱腳設有法蘭板，法蘭板上設有與高強錨栓配合的錨栓孔，吊裝鋼立柱至混凝土承臺上方，并使得混凝土承臺內整體式預埋件的高強錨栓穿入法蘭板的錨栓孔，張拉高強錨栓后在金屬波紋管內壓漿。

進一步地，高強錨栓在承臺內部埋設長度不小于35D，D為錨栓直徑，可以滿足預拉力的在承臺內部的傳遞與擴散，使承臺與預埋件連接為可靠整體。

進一步地，上承壓板的抗剪連接件上設置鋼筋后穿孔，以便于橫穿承臺頂面的抗剪鋼筋，既可增加整體式錨固件定位錨固精度，也有助于構件之間的抗剪承載力。

進一步地，鋼立柱設有上法蘭板和下法蘭板，上法蘭板和下法蘭板設置于鋼立柱內部，上法蘭板和下法蘭板的間距500~650mm，上法蘭板和下法蘭板上均設有錨栓孔，錨栓孔最小間距200mm，在鋼立柱最小尺寸不小于1.6mx1.2m條件下，可以滿足鋼立柱內部張拉預應力施工操作空間要求。

進一步地，高強錨栓外包金屬波紋管，并在張拉完成后灌注高強度砂漿。

本發明的另一目的是提供一種連接可靠、現場工作量小、施工速度快的鋼立柱與承臺連接施工方法，利用高強錨栓提供強大的預拉力，以及埋設于承臺內部預埋件可以有效的進行應力擴散，使得承臺與鋼立柱連接為整體。

為了實現上述施工方法，本發明的技術方案如下：一種鋼立柱與混凝土承臺連接結構的施工方法，包括以下步驟：