一种预制装配式盖梁-桥墩连接结构及施工方法与流程

本发明涉及预制桥梁，具体为一种预制装配式盖梁-桥墩连接结构及施工方法。

背景技术：

1、盖梁指的是为支承、分布和传递上部结构的荷载，在排架桩墩顶部设置的横梁。在桥墩或在排桩上设置钢筋混凝土或少筋混凝土的横梁。主要作用是支撑桥梁上部结构，并将全部荷载传到下部结构。有桥桩直接连接盖梁的，也有桥桩接立柱后再连接盖梁的工程实践发现，盖梁混凝土内部设置预应力钢束，需进行预应力钢束张拉和砂浆灌注，工序烦琐、耗费工时。

2、当前桥梁下部结构建造的主要结构形式为预制拼装混凝土盖梁。预制拼装盖梁与墩柱连接是预制拼装的关键技术，常采用灌浆套筒、金属波纹管、预应力钢筋连接，及榫嵌套和焊接的组合连接。

3、上述方法，存在灌浆操作隐藏在连接器内部，施工质量难以控制，连接质量检测较难实现的问题；因此，不满足现有的需求，对此本申请提出了一种预制装配式盖梁-桥墩连接结构及施工方法。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种预制装配式盖梁-桥墩连接结构及施工方法，将盖梁顶板、盖梁下缘板和侧板组合成预制盖梁框架，在盖梁顶板的下面设置若干个顶板加劲肋，在盖梁顶板和盖梁下缘板之间设置中间横隔板，在中间横隔板的侧面设置横肋，在需要增强结构横向刚度和稳定性的节点处设置自平衡加劲模块，从而完成预制盖梁的制作，预制盖梁从上方与墩柱通过墩柱钢筋定位并固定，之后从盖梁顶板表面预留的浇注口处向预制盖梁内部浇筑混凝土，混凝土养护完成后使用钢板封闭浇筑口，完成预制装配式盖梁和墩柱的连接，可以解决现有技术中的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种预制装配式盖梁-桥墩连接结构，包括墩柱和盖梁顶板，还包括柱端板，所述柱端板安装在墩柱的上面，所述柱端板的上面设置有盖梁下缘板，所述墩柱的内部设置有若干根墩柱钢筋，墩柱钢筋从墩柱的内部向上延伸分别穿过柱端板和盖梁下缘板，所述盖梁顶板的内部设置有贯穿上下两面的浇筑口，盖梁顶板的上面设置有支座，盖梁顶板的下面设置有顶板加劲肋，所述支座的下方设置有中间横隔板，中间横隔板的侧面设置有若干个穿孔钢筋，所述顶板加劲肋的下面设置有横肋，所述盖梁顶板与盖梁下缘板的中间设置有自平衡加劲模块。

3、优选的，所述自平衡加劲模块包括顶板加劲肋、横肋和靴形加劲横隔板，所述横肋位于靴形加劲横隔板的侧面。

4、优选的，所述中间横隔板的上面与盖梁顶板连接，中间横隔板的下面与盖梁下缘板连接，中间横隔板的表面设置有贯穿侧面的通道。

5、优选的，所述穿孔钢筋位于盖梁悬臂段，为网格状结构。

6、优选的，所述柱端板的表面设置有若干个通孔，所述盖梁下缘板与柱端板接触的表面设置有若干个通孔。

7、一种预制装配式盖梁-桥墩连接结构施工方法，基于一种预制装配式盖梁-桥墩连接结构实现，包括以下步骤：

8、步骤一、焊接组成盖梁顶板的钢结构件，焊接组成盖梁下缘板的钢结构件；

9、步骤二、使用混凝土浇筑盖梁悬臂段和盖梁下缘板；

10、步骤三、将盖梁顶板、盖梁下缘板和侧板组合成预制装配式盖梁框架，同时封闭盖梁框架两端的人形通道孔；

11、步骤四、将预制完成的墩柱安装在指定位置；

12、步骤五、预制装配式盖梁框架从上方缓慢下降至墩柱的顶端，定位后进行固定；

13、步骤六、从浇筑口向预制装配式盖梁框架的内部注入混凝土，直至混凝土从溢漏口溢出并封堵溢漏口，完成浇筑；

14、步骤七、等待浇筑在盖梁内部的混凝土养护完成，使用钢板封闭浇筑口，完成盖梁和墩柱的连接。

15、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

16、1、本发明通过在墩柱的上端安装柱端板，墩柱的内部设置若干根墩柱钢筋，柱端板的表面设置有若干个通孔，墩柱钢筋从墩柱的内部向上延伸分别穿过柱端板和盖梁下缘板至预制盖梁的内部，当混凝土浇筑后，预制盖梁、墩柱钢筋、柱端板和墩柱连成一个整体，墩柱钢筋和柱端板充当上下传力路径，同时增加了墩柱钢筋的数量，提高了钢筋连接后的抗弯剪强度。

17、2、本发明通过在盖梁悬臂段通过建立非线性有限元模型，设置网格状结构的穿孔钢筋，穿孔钢筋穿过预制盖梁内部钢板上的通孔固定，当混凝土浇筑后，网格状的穿孔钢筋与预制盖梁悬臂段彻底连接，使得盖梁悬臂段成为混凝土和钢结构件组合的结构，提高了预制盖梁底板的压弯能力。

18、3、本发明通过吊机将预制装配式盖梁框架从上方缓慢下降至墩柱的顶端，定位后进行固定便可浇筑，减少了传统预制盖梁现场拼装操作，提高了拼装效率和构件生产质量；同时在盖梁预制前，建立非线性有限元模型，讨论盖梁破坏过程，分析钢材强度、本构模型、腹板和顶板厚度对承载力的影响，从而优化了内部结构，减少了非必要的重量，使其在应用于相同工况时，重量仅为传统预应力混凝土盖梁的四分之一，同时每单位重量具有更大的承载力。

技术特征：

1.一种预制装配式盖梁-桥墩连接结构，包括墩柱(6)和盖梁顶板(1)，其特征在于；还包括柱端板(5)，所述柱端板(5)安装在墩柱(6)的上面，所述柱端板(5)的上面设置有盖梁下缘板(3)，所述墩柱(6)的内部设置有若干根墩柱钢筋(7)，墩柱钢筋(7)从墩柱(6)的内部向上延伸分别穿过柱端板(5)和盖梁下缘板(3)，所述盖梁顶板(1)的内部设置有贯穿上下两面的浇筑口(2)，盖梁顶板(1)的上面设置有支座(12)，盖梁顶板(1)的下面设置有顶板加劲肋(8)，所述支座(12)的下方设置有中间横隔板(11)，中间横隔板(11)的侧面设置有若干个穿孔钢筋(4)，所述顶板加劲肋(8)的下面设置有横肋(9)，所述盖梁顶板(1)与盖梁下缘板(3)的中间设置有自平衡加劲模块(13)。

2.根据权利要求1所述的一种预制装配式盖梁-桥墩连接结构，其特征在于：所述自平衡加劲模块(13)包括顶板加劲肋(8)、横肋(9)和靴形加劲横隔板(10)，所述横肋(9)位于靴形加劲横隔板(10)的侧面。

3.根据权利要求1所述的一种预制装配式盖梁-桥墩连接结构，其特征在于：所述中间横隔板(11)的上面与盖梁顶板(1)连接，中间横隔板(11)的下面与盖梁下缘板(3)连接，中间横隔板(11)的表面设置有贯穿侧面的通道。

4.根据权利要求1所述的一种预制装配式盖梁-桥墩连接结构，其特征在于：所述穿孔钢筋(4)位于盖梁悬臂段，为网格状结构。

5.根据权利要求1所述的一种预制装配式盖梁-桥墩连接结构，其特征在于：所述柱端板(5)的表面设置有若干个通孔，盖梁下缘板(3)与柱端板(5)接触的表面设置有若干个通孔。

6.一种预制装配式盖梁-桥墩连接结构施工方法，基于权利要求1-5任一项所述的一种预制装配式盖梁-桥墩连接结构实现，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结本发明公开了一种预制装配式盖梁‑桥墩连接结构及施工方法，属于预制桥梁技术领域。一种预制装配式盖梁‑桥墩连接结构及施工方法，包括墩柱和盖梁顶板，还包括柱端板，所述柱端板安装在墩柱的上面，所述柱端板的上面设置有盖梁下缘板，所述墩柱的内部设置有若干根墩柱钢筋，盖梁顶板的上面设置有支座，盖梁顶板的下面设置有顶板加劲肋。为解决灌浆操作隐藏在连接器内部，施工质量难以控制，连接质量检测较难实现的问题，通过盖梁顶板、盖梁下缘板和侧板组合成预制盖梁，将预制盖梁从上方与墩柱通过墩柱钢筋定位并固定，之后从浇注口处向预制盖梁内部浇筑混凝土，完成预制装配式盖梁和墩柱的连接。技术研发人员：蒋福生,王永吉,刘传玺,王聪聪受保护的技术使用者：中国十七冶集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/12