一种转体桥的拉压式封铰系统及施工方法与流程

本发明属于转体桥梁施工，具体涉及一种转体桥的拉压式封铰系统及施工方法。

背景技术：

1、转体施工的桥梁上下转台一般为钢筋混凝土结构，为抵抗成桥后运营车辆及其它荷载产生的弯矩，转体就位后在上下转台之间设置竖向连接钢筋并浇筑混凝土形成整体结构，完成封铰。因运营阶段弯矩较大，上下转台之间需设置大量竖向连接钢筋，连接钢筋与上下转台预埋钢筋进行焊接或套筒连接，由于竖向连接钢筋数量多(常见的6车道2×60t构转体桥上下转台竖向连接钢筋达2300多根)、上下转台之间空间狭窄、上下转台预埋钢筋位置误差等，导致竖向钢筋连接工作量大及工效低，且因钢筋密集，封铰混凝土浇筑及振捣极为不便，质量控制难度大。

2、为解决上述问题，目前也有一些有益的尝试，如采用外包封铰，即上转台预留水平钢筋，竖向连接钢筋采用倒l形，下端与下转台预埋钢筋焊接或套筒连接、上端水平段与上转台预留水平钢筋搭接焊，虽缓解了上下转台预埋钢筋位置不准及施工空间狭窄导致竖向钢筋连接困难带来的施工问题，但并未解决竖向连接钢筋数量多、布置密集、封铰混凝土浇筑及振捣极不便等问题，且外包混凝土与上转台混凝土龄期相差大、新老混凝土接缝不仅为竖向缝、也是传力面，易产生病害，形成薄弱面。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有技术中转体桥上下转台封铰竖向钢筋数量多、定位难、焊接量大、质量不易保障，封铰填充混凝土浇筑及振捣困难，外包混凝土接缝易产生病害，形成薄弱面等问题。

2、为此，本发明提供了一种转体桥的拉压式封铰系统，包括上转台、下转台、球铰组件和受拉单元；所述受拉单元包括多个上连接组件和多个下连接组件；多个所述上连接组件沿周向间隔预埋在上转台外周；多个所述下连接组件沿周向间隔预埋在下转台顶部，且与上连接组件一一对应；上连接组件与下连接组件之间通过竖向连接件连接；所述球铰组件连接在上转台与下转台之间；所述上转台与所述下转台之间填充有封铰混凝土层。

3、具体的，上述上连接组件包括第一连接板和用于传力的第一钢结构；所述第一钢结构连接在所述第一连接板的内表面；所述第一连接板和所述第一钢结构设置在上转台内，且第一连接板外表面露出于所述上转台的侧面；所述竖向连接件与所述第一连接板的外表面相连。

4、具体的，上述第一连接板的外表面与所述上转台的侧面齐平。

5、具体的，上述多个下连接组件之间通过水平连接件相连；所述竖向连接件与所述水平连接件相连。

6、具体的，上述下连接组件包括平行间隔布置的多根第二钢筋；水平连接件包括第二连接板和第二预埋板；所述第二钢筋垂直连接于所述第二预埋板表面；所述第二预埋板的侧边与所述第二连接板的内表面相连；第二钢筋、第二预埋板、第二连接板预埋在所述下转台内，且第二连接板的外表面露出于所述下转台的顶面；所述竖向连接件与所述第二连接板的外表面相连。

7、具体的，上述第二连接板的外表面与所述下转台的顶面齐平。

8、具体的，上述转体桥的拉压式封铰系统还包括保护组件；所述保护组件沿周向覆盖在所述上转台和所述封铰混凝土层的侧面。

9、具体的，上述保护组件包括钢筋网和混凝土保护层；所述混凝土保护层包裹在所述钢筋网外。

10、本发明还提供了一种转体桥的拉压式封铰系统施工方法，包括以下步骤：

11、s1、转体桥下转台施工，在下转台顶部沿周向间隔预埋多个下连接组件；

12、s2、安装球铰组件，浇筑上转台，在上转台的边沿沿周向间隔预埋多个上连接组件，且上连接组件与下连接组件一一对应；

13、s3、转体桥主墩和主梁施工；

14、s4、桥梁转体就位后，采用竖向连接件连接对应的上连接组件和下连接组件；

15、s5、在上转台和下转台之间浇筑封铰混凝土，完成封铰。

16、具体的，上述步骤s5还包括浇筑铰混凝土后，在封铰混凝土和上转台的侧面沿周向包覆保护组件。

17、与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

18、本发明提供的这种转体桥的拉压式封铰系统和施工方法通过竖向连接件与下转台顶面及上转台侧面预埋的连接组件形成拉力传递体系，传递转体桥梁上下转台之间因运营弯矩产生的拉力，竖向连接件断面集中、数量少(约为传统竖向连接钢筋的3％)、间距大，且安装不受上下转台之间狭窄空间限制、定位方便、精度及工效高，施工作业空间开阔，方便封铰混凝土施工人员进出上下转台之间的封铰区；上下转台之间封铰填充混凝土仅承受竖向压力，不需配置钢筋，方便混凝土浇筑及振捣，混凝土质量有保障，且无新老混凝土受力竖向接缝；耐久性保护组件的防裂钢筋网及模板可利用受拉组件的钢结构辅助定位，施工方便，保护组件保证受拉单元不受腐蚀。

19、以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

技术特征：

1.一种转体桥的拉压式封铰系统，其特征在于：包括上转台、下转台、球铰组件和受拉单元；所述受拉单元包括多个上连接组件和多个下连接组件；多个所述上连接组件沿周向间隔预埋在上转台外沿；多个所述下连接组件沿周向间隔预埋在下转台顶部，且与上连接组件一一对应；上连接组件与下连接组件之间通过竖向连接件连接；所述球铰组件连接在上转台与下转台之间；所述上转台与所述下转台之间填充有封铰混凝土层。

2.如权利要求1所述转体桥的拉压式封铰系统，其特征在于：所述上连接组件包括第一连接板和用于传力的第一钢结构；所述第一钢结构连接在所述第一连接板的内表面；所述第一连接板和所述第一钢结构设置在上转台内，且第一连接板外表面露出于所述上转台的侧面；所述竖向连接件与所述第一连接板的外表面相连。

3.如权利要求2所述转体桥的拉压式封铰系统，其特征在于：所述第一连接板的外表面与所述上转台的侧面齐平。

4.如权利要求1所述转体桥的拉压式封铰系统，其特征在于：多个所述下连接组件之间通过水平连接件相连；所述竖向连接件与所述水平连接件相连。

5.如权利要求4所述转体桥的拉压式封铰系统，其特征在于：所述下连接组件包括平行间隔布置的多根第二钢筋；所述水平连接件包括第二连接板和第二预埋板；所述第二钢筋垂直连接于所述第二预埋板表面；所述第二预埋板的侧边与所述第二连接板的内表面相连；第二钢筋、第二预埋板、第二连接板预埋在所述下转台内，且第二连接板的外表面露出于所述下转台的顶面；所述竖向连接件与所述第二连接板的外表面相连。

6.如权利要求5所述转体桥的拉压式封铰系统，其特征在于：所述第二连接板的外表面与所述下转台的顶面齐平。

7.如权利要求1所述转体桥的拉压式封铰系统，其特征在于：还包括保护组件；所述保护组件沿周向覆盖所述上转台和所述封铰混凝土层的侧面。

8.如权利要求7所述转体桥的拉压式封铰系统，其特征在于：所述保护组件包括钢筋网和混凝土保护层；所述混凝土保护层包裹在所述钢筋网外。

9.一种转体桥的拉压式封铰系统施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.如权利要求9所述转体桥的拉压式封铰系统施工方法，其特征在于：所述步骤s5还包括浇筑铰混凝土后，在封铰混凝土和上转台的侧面沿周向包覆保护组件。

技术总结本发明属于转体桥梁施工技术领域，具体提供了一种转体桥的拉压式封铰系统，包括上转台、下转台、球铰组件和受拉单元；所述受拉单元包括多个上连接组件和多个下连接组件；多个所述上连接组件沿周向间隔预埋在上转台外周；多个所述下连接组件沿周向间隔预埋在下转台顶部，且与上连接组件一一对应；上连接组件与下连接组件之间通过竖向连接件连接；所述球铰组件连接在上转台与下转台之间；所述上转台与所述下转台之间填充有封铰混凝土层。该系统传力明确、构造简洁、有效规避了传统封铰竖向钢筋数量多、定位难、焊接量大、质量不易保障的难题，也解决了封铰填充混凝土浇筑及振捣困难的问题，有效提高了施工质量与效率，缩短了工期。技术研发人员：张巨生,杨奇志,熊涛,吴帅峰,陈宏,张广潮,范昕,何淼,戴灿磊受保护的技术使用者：中铁武汉勘察设计院有限公司技术研发日：技术公布日：2024/10/10