采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造及其施工方法

本发明属于钢混组合桥梁，尤其涉及一种采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造及其施工方法。

背景技术：

1、上述钢管混凝土柱式墩，指的是一种自身结构就包括钢、混两种材料的组合桥墩。具体的，其结构组成为外钢管、内混凝土。因此，该桥墩的功能特点，可以兼具钢结构的抗拉优点，以及混凝土结构的抗压优点。

2、而上述钢箱梁，其样式类似于箱子，其大体形状为长方体。而钢管混凝土柱式墩和钢箱梁之间稳固连接，即为该钢混组合桥梁得以长期稳定使用的必要条件之一。

3、一般的，上述构造的连接方式，既要考虑到充分的支撑效果，又要保证足够的横向限位强度。例如，授权公告号为cn210458919u、授权公告日为2020.05.05的中国实用新型专利，就公开了一种钢-混组合梁与混凝土桥墩连接结构，包括设置在组合梁体和桥墩之间的连接组件，该连接组件包括包覆在桥墩外的钢板箍，钢板箍底部设置有向桥墩内延伸的水平框架加劲板，水平框架加劲板上预留有桥墩主钢筋穿孔，组合梁体底板上预留有注浆孔和桥墩主钢筋穿孔，组合梁体底板上表面对应桥墩轮廓线位置处设置有底板加劲肋，钢板箍与组合梁体底板之间间隔焊接有加劲板。

4、该实用新型专利中的连接结构，其优点为：结构合理，可有效改善结构的受力性能，并能保证施工安全及工程质量。

5、但是，该连接结构在实际使用过程中，则至少还存在以下这个不足之处，同时也为本发明所要解决的技术问题，即：

6、该连接结构中主要用于提供横向限位强度的部分，仅有桥墩主钢筋和加劲板，这是远远不够的。

7、所以综上所述，现在急需一种竖向支撑效果充分，横向限位强度足够的新型连接结构，以用于固结钢管混凝土柱式墩与钢箱梁。

技术实现思路

1、本发明提供一种采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造，其结构组成包括桥墩钢管、预浇混凝土柱、梁底板、梁隔板、梁顶板、插入孔、现浇混凝土块、钢套管单元，以及环形架体单元，使得：现浇混凝土块、钢套管单元和环形架体单元这三者组合使用，进而在钢管混凝土柱式墩与钢箱梁之间提供一个竖向支撑效果充分，横向限位强度足够的钢混组合连接方式，保证该构造得以高稳定性地长期使用。

2、此外，本发明还提供一种上述构造的施工方法，依次包括以下步骤：s1、在所述桥墩钢管内环面上焊接所述环形架体单元；s2、在所述梁底板下表面上焊接所述桥墩钢管；s3、在所述环形架体单元上安装所述钢套管单元；s4、在所述插入孔上焊接所述钢套管单元；s5、在所述梁底板上现浇混凝土，其中，所述钢箱梁在工厂预制时，就在所述插入孔上插接所述钢套管单元，可以保证该构造得以相对高效地施工完成。

3、本发明解决上述问题采用的技术方案是：采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造，包括桥墩钢管，预浇混凝土柱，梁底板，梁隔板，以及梁顶板，还包括设置在所述梁底板上的插入孔，设置在所述梁底板上和桥墩钢管内、且位于所述预浇混凝土柱上方位置处的现浇混凝土块，设置在所述插入孔上、且位于所述现浇混凝土块内的钢套管单元，以及设置在所述钢套管单元下端位置处、且位于所述现浇混凝土块内、并用于连接所述桥墩钢管内环面的环形架体单元。

4、进一步优选的技术方案在于：所述钢套管单元包括插接设置在所述插入孔上的竖管，设置在所述竖管的外环面上端位置处、并用于卡合所述梁底板上表面的外环，以及设置在所述竖管的内环面下端位置处、并用于连接所述环形架体单元的内环。

5、进一步优选的技术方案在于：所述钢套管单元还包括设置在所述竖管上的混凝土通过孔。

6、进一步优选的技术方案在于：所述环形架体单元包括设置在所述内环下表面上的连接圆环，设置在所述连接圆环上的向下凸出板，以及设置在所述向下凸出板上、并用于连接所述桥墩钢管内环面的固定圆环。

7、进一步优选的技术方案在于：所述预浇混凝土柱上还设有用于插入所述现浇混凝土块的竖向钢筋。

8、进一步优选的技术方案在于：所述环形架体单元还包括设置在所述固定圆环上、并用于穿过所述竖向钢筋的环向限位孔。

9、进一步优选的技术方案在于：所述梁底板上还设有用于穿过所述竖向钢筋的连接孔；所述钢套管单元还包括设置在所述外环上、并用于穿过所述竖向钢筋的定位孔。

10、进一步优选的技术方案在于：所述梁顶板上还设有用于穿过所述竖向钢筋的盖板固定孔，以及浇筑口，所述浇筑口上还设有套接所述竖向钢筋的开孔盖板，所述竖向钢筋上还设有用于下压固定所述开孔盖板的紧固螺母。

11、进一步优选的技术方案在于：所述桥墩钢管内环面上还设有连接所述竖向钢筋、并用于竖向阻挡所述固定圆环的定位块，以及用于连接所述竖向钢筋的横向钢筋杆。

12、采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造的施工方法，依次包括以下步骤：

13、s1、在所述桥墩钢管内环面上焊接所述环形架体单元；

14、s2、在所述梁底板下表面上焊接所述桥墩钢管；

15、s3、在所述环形架体单元上安装所述钢套管单元；

16、s4、在所述梁底板上焊接所述钢套管单元；

17、s5、在所述钢套管单元内现浇混凝土，

18、其中，所述钢箱梁在工厂预制时，就在所述插入孔上插接所述钢套管单元。

技术特征：

1.采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造，包括桥墩钢管（a），预浇混凝土柱（b），梁底板（c），梁隔板（d），以及梁顶板（e），其特征在于：还包括设置在所述梁底板（c）上的插入孔（1），设置在所述梁底板（c）上和桥墩钢管（a）内、且位于所述预浇混凝土柱（b）上方位置处的现浇混凝土块（2），设置在所述插入孔（1）上、且位于所述现浇混凝土块（2）内的钢套管单元（3），以及设置在所述钢套管单元（3）下端位置处、且位于所述现浇混凝土块（2）内、并用于连接所述桥墩钢管（a）内环面的环形架体单元（4）。

2.根据权利要求1所述的采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造，其特征在于：所述钢套管单元（3）包括插接设置在所述插入孔（1）上的竖管（301），设置在所述竖管（301）的外环面上端位置处、并用于卡合所述梁底板（c）上表面的外环（302），以及设置在所述竖管（301）的内环面下端位置处、并用于连接所述环形架体单元（4）的内环（303）。

3.根据权利要求2所述的采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造，其特征在于：所述钢套管单元（3）还包括设置在所述竖管（301）上的混凝土通过孔（304）。

4.根据权利要求2所述的采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造，其特征在于：所述环形架体单元（4）包括设置在所述内环（303）下表面上的连接圆环（401），设置在所述连接圆环（401）上的向下凸出板（402），以及设置在所述向下凸出板（402）上、并用于连接所述桥墩钢管（a）内环面的固定圆环（403）。

5.根据权利要求4所述的采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造，其特征在于：所述预浇混凝土柱（b）上还设有用于插入所述现浇混凝土块（2）的竖向钢筋（5）。

6.根据权利要求5所述的采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造，其特征在于：所述环形架体单元（4）还包括设置在所述固定圆环（403）上、并用于穿过所述竖向钢筋（5）的环向限位孔（404）。

7.根据权利要求5所述的采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造，其特征在于：所述梁底板（c）上还设有用于穿过所述竖向钢筋（5）的连接孔（6）；所述钢套管单元（3）还包括设置在所述外环（302）上、并用于穿过所述竖向钢筋（5）的定位孔（305）。

8.根据权利要求5所述的采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造，其特征在于：所述梁顶板（e）上还设有用于穿过所述竖向钢筋（5）的盖板固定孔（7），以及浇筑口（8），所述浇筑口（8）上还设有套接所述竖向钢筋（5）的开孔盖板（9），所述竖向钢筋（5）上还设有用于下压固定所述开孔盖板（9）的紧固螺母（10）。

9.根据权利要求5所述的采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造，其特征在于：所述桥墩钢管（a）内环面上还设有连接所述竖向钢筋（5）、并用于竖向阻挡所述固定圆环（403）的定位块（11），以及用于连接所述竖向钢筋（5）的横向钢筋杆（12）。

10.如权利要求1所述的采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造的施工方法，其特征在于依次包括以下步骤：

技术总结本发明属于钢混组合桥梁技术领域，尤其涉及一种采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造及其施工方法。本发明提供一种采用插入式钢套管增强钢管混凝土柱式墩与钢箱梁连接的构造，其结构组成包括桥墩钢管、预浇混凝土柱、梁底板、梁隔板、梁顶板、插入孔、现浇混凝土块、钢套管单元，以及环形架体单元，使得：现浇混凝土块、钢套管单元和环形架体单元这三者组合使用，进而在钢管混凝土柱式墩与钢箱梁之间提供一个竖向支撑效果充分，横向限位强度足够的钢混组合连接方式，保证该构造得以高稳定性地长期使用。技术研发人员：吴庆雄,秦志清,黄育凡,杨益伦受保护的技术使用者：福州大学技术研发日：技术公布日：2024/11/18