[發明專利]裝配式橋墩的鋼支承抱箍式混凝土樁柱接頭及施工方法

在審

• 申請號: 202210043322.9
• 申請日: 2022-01-14
• 公開（公告）號: CN114541243A
• 公開（公告）日: 2022-05-27
• 發明（設計）人: 吳文清;王云鵬;劉正;劉泓佚;王新雅;周小燚
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: E01D19/00
• 分類號: E01D19/00;E01D19/02;E01D21/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 馬嚴龍

1.一種裝配式橋墩的鋼支承抱箍式混凝土樁柱接頭，其特征在于:包括預制橋墩墩柱（1），現澆樁基礎（2），抱箍式混凝土連接段（3），預制橋墩墩柱(1)通過抱箍式混凝土連接段(3)與現澆樁基礎(2)固定連接；

所述預制橋墩墩柱（1）包括十字形鋼支承（4），墩柱混凝土（5），墩柱縱筋（6），十字形鋼支承（4）和墩柱縱筋（6）部分嵌于墩柱混凝土（5）內，十字形鋼支承（4）位于墩柱混凝土（5）底部中心位置，多根墩柱縱筋（6）沿墩柱混凝土（5）底部靠邊緣一周布置；

所述現澆樁基礎（2）由基礎混凝土（7）和樁基礎縱筋（8）組成，現澆樁基礎（2）整體呈圓柱形，樁基礎縱筋（8）部分嵌于基礎混凝土（7）內，多根樁基礎縱筋（8）沿基礎混凝土（7）上部靠邊緣一周布置；

所述抱箍式混凝土連接段（3）由現澆混凝土（9）和環形鋼筋籠（10）組成，環形鋼筋籠（10）位于現澆混凝土（9）內，處于墩柱混凝土（5）外的十字形鋼支承（4）和墩柱縱筋（6）位于現澆混凝土（9）中，處于基礎混凝土（7）外的樁基礎縱筋（8）位于現澆混凝土（9）中。

2.根據權利要求1所述的一種裝配式橋墩的鋼支承抱箍式混凝土樁柱接頭，其特征在于：所述十字形鋼支承（4）包括腹板（43）以及位于腹板（43）上端的頂板（41）和下端的底板（42），頂板（41）位于墩柱混凝土（5）內，底板（42）處于現澆混凝土（9）上端，腹板（43）的橫截面為十字形結構，腹板（43）的四個端部上具有側板（44），底板（42）上開有連續的弧形槽，連續的弧形槽呈圓形，多根樁基礎縱筋（8）沿連續的弧形槽布置，樁基礎縱筋（8）貫穿于弧形槽，樁基礎縱筋（8）上具有高強螺栓（11），通過高強螺栓（11）將十字形鋼支承（4）包與現澆樁基礎（2）固定連接。

3.根據權利要求2所述的一種裝配式橋墩的鋼支承抱箍式混凝土樁柱接頭，其特征在于：所述頂板（41）和底板（42）均為圓形鋼板，底板（42）的直徑大于頂板（41），頂板（41）的直徑與腹板（43）的寬度相同；連續的弧形槽位于腹板（43）外圍一周。

4.根據權利要求2所述的一種裝配式橋墩的鋼支承抱箍式混凝土樁柱接頭，其特征在于：所述頂板（41）的直徑大于預制橋墩墩柱（1）直徑的三分之一，底板（42）的直徑大于預制橋墩墩柱（1）直徑。

5.根據權利要求2所述的一種裝配式橋墩的鋼支承抱箍式混凝土樁柱接頭，其特征在于：所述底板（42）所開弧形槽數量大于三個，且開槽寬度比樁基礎縱筋（8）直徑大4-8mm。

6.根據權利要求1所述的一種裝配式橋墩的鋼支承抱箍式混凝土樁柱接頭，其特征在于：所述十字形鋼支承（4）的嵌入段長度大于預制橋墩墩柱（1）直徑的二分之一，十字形鋼支承（4）的伸長段長度大于35倍的墩柱縱筋（6）直徑，墩柱縱筋（6）的伸長段長度和縱筋（8）的伸長段長度均大于十字形鋼支承（4）伸長段長度的三分之二，相鄰兩根墩柱縱筋(6)的間距與相鄰兩根樁基礎縱筋（8）的間距相等。

7.根據權利要求1所述的一種裝配式橋墩的鋼支承抱箍式混凝土樁柱接頭，其特征在于：所述預制橋墩墩柱（1）和現澆樁基礎（2）部分處于抱箍式混凝土連接段（3）內，預制橋墩墩柱（1）和現澆樁基礎（2）處于抱箍式混凝土連接段（3）內的高度均大于20cm；抱箍式混凝土連接段（3）為圓柱結構，其直徑大于四分之五倍的預制橋墩墩柱（1）的直徑。

8.根據權利要求1-7中任意一項所述的一種裝配式橋墩的鋼支承抱箍式混凝土樁柱接頭的施工方法，其特征在于，步驟如下：

步驟一：預制橋墩墩柱（1）預制施工時采用倒立法澆筑混凝土，澆筑時十字形鋼支承（4）位于預制橋墩上部；首先制作十字形鋼支承（4），將頂板（41）底板（42）和腹板（43）通過焊接方式固定在一起；綁扎預制橋墩墩柱（1）內的鋼筋籠之后，放入十字形鋼支承（4）并與鋼筋籠焊接固定；最后在鋼筋籠外側架立模板，澆筑混凝土并養護完成，預制橋墩墩柱（1）制作完成；

步驟二：現澆樁基礎（2）完成后按照設計要求把樁基礎（2）樁頭一定高度范圍內的混凝土破開，裸露處主鋼筋（8），同時把樁頭清理整平，以便下一步安放預制橋墩墩柱（1）；

步驟三：吊裝預制橋墩墩柱（1）并澆筑抱箍式混凝土連接段(3)，完成橋墩結構的裝配：首先將綁扎好的環形鋼筋籠（10）精準定位后套在現澆柱樁基礎(2) 外側，然后將預制橋墩墩柱（1）垂直吊裝至現澆樁基礎（2）位置，帶有十字形鋼支承（4）的一端朝下，十字形鋼支承（4）的底板（42）的弧形槽對準穿過現澆樁基礎(2) 的樁基礎縱筋（8）鋼筋伸長段并放置好，用高強螺栓（11）連接固定；在環形鋼筋籠（10）外側架立模板，澆筑現澆混凝土（9），完成橋墩裝配施工。