预制空心墩与承台内榫连接结构及施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁建造技术领域，特别涉及预制空心墩与承台内榫连接结构及施工方法。

背景技术

桥梁下部结构预制装配是近些年桥梁建造的趋势，但由于桥梁下部结构的构件多采用实心构件，体量较大。

因此，桥梁下部结构的轻型化是近些年桥梁预制装配研究的主要方向之一。

在现有技术中，为达到节能降碳的目的，对于体量较大的桥墩立柱会考虑采用预制空心截面形式，而预制空心墩与承台的连接构造往往会成为较薄弱的环节，降低结构整体承受载荷的能力。

因此，如何使预制空心墩与承台之间的连接结构能够保证受力性能成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明提供预制空心墩与承台内榫连接结构及施工方法，实现的目的是使预制空心墩与承台之间的连接结构能够保证足够的强度。

为实现上述目的，本发明公开了预制空心墩与承台内榫连接结构，包括承台和设置在所述承台上的一根以上预制空心墩立柱。

其中，每一所述预制空心墩立柱内部设有沿竖直方向延伸的圆孔；

每一所述预制空心墩立柱的下端，以及靠近下端的外侧壁与所述承台的上表面之间均采用高强韧性混凝土进行局部加强；

所述承台设置每一所述预制空心墩立柱的上表面对应每一所述预制空心墩立柱均设有预制内榫；

每一所述预制内榫的外形均为圆台形，上端的直径均小于下端的直径，且上端的直径和下端的直径均比所述圆孔的内径小10厘米至15厘米，使外侧壁与所述圆孔之间形成灌缝；

每一所述灌缝内均压灌细石自密实混凝土使相应的所述预制内榫和相应的所述预制空心墩立柱固定。

优选的，每一所述预制空心墩立柱的上端与盖梁之间均采用灌浆套筒或金属波纹管连接方式固定。

优选的，每一所述预制内榫均为钢筋混凝土预制件，下端均预留的底部钢筋，并且通过将所述底部钢筋与所述承台的钢筋绑扎在一起后再进行所述承台的混凝土浇筑形成与所述承台的固定连接。

优选的，每一所述灌缝内压灌的所述细石自密实混凝土均通过设置于相应的所述预制空心墩立柱的灌浆口灌入。

本发明还提供预制空心墩与承台内榫连接结构的施工方法，包括如下步骤：

步骤1、预制每一所述预制空心墩立柱和相应的所述预制内榫；

步骤2、搭建所述承台的钢筋，准确定位每一所述预制内榫，并将每一所述预制内榫下端的底部钢筋与所述承台的钢筋绑扎呈一体；

步骤3、浇筑所述承台的混凝土；

步骤4、在所述承台的混凝土固结达到设计强度后，吊装就位每一所述预制空心墩立柱。

步骤5、通过每一所述预制空心墩立柱的灌浆口在相应的所述灌缝内压灌所述细石自密实混凝土完成固定。

本发明的有益效果：

本发明适合应用于轻型化的预制空心墩立柱与承台间的连接，具有适合构件轻型化、与承台连接部位无需预埋连接件、连接施工方便(容差可调)、耐久性好(无钢件的连接)及较好的抗震性能等特点，能够确保结构具有良好的震后自复位性能及连接使用性能，并可通过再次注浆实现连接构造的快速修复。

以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。

附图说明

图1示出本发明一实施例的侧面结构示意图。

图2示出本发明一实施例的俯视方面结构示意图。

具体实施方式

实施例

如图1和图2所示，预制空心墩与承台内榫连接结构，包括承台1和设置在承台1上的一根以上预制空心墩立柱2。

其中，每一预制空心墩立柱2内部设有沿竖直方向延伸的圆孔3；

每一预制空心墩立柱2的下端，以及靠近下端的外侧壁与承台1的上表面之间均采用高强韧性混凝土进行局部加强4；

承台1设置每一预制空心墩立柱2的上表面对应每一预制空心墩立柱2均设有预制内榫5；

每一预制内榫5的外形均为圆台形，上端的直径均小于下端的直径，且上端的直径和下端的直径均比圆孔3的内径小10厘米至15厘米，使外侧壁与圆孔3之间形成灌缝6；

每一灌缝6内均压灌细石自密实混凝土使相应的预制内榫5和相应的预制空心墩立柱2固定。

在实际应用中，每一预制内榫5的界面处理要求、高度及钢筋构造均满足在与相应的预制空心墩立柱2配合下，在轴力和弯矩共同作用下，相应的预制空心墩立柱2与相应的预制内榫5不发生脱离，两者之间通过界面力形成整体共同承受正常使用阶段的荷载；

每一预制空心墩立柱2的下端无需设置与承台1连接的预留构造或措施，可进一步提高施工便捷性。

在地震作用下，每一预制空心墩立柱2的内壁与预制内榫5之间均通过预制内榫5的高度来确保界面连接力；

每一预制空心墩立柱2与承台1接触面发生脱离摇摆时，相应预制内榫5承受地震作用下的全部柱底弯矩，若发生屈服，则相应预制内榫5通过屈服变形耗散地震力，同时确保地震作用下预制空心墩立柱2基本不发生损伤。

在某些实施例中，每一预制空心墩立柱2的上端与盖梁之间均采用灌浆套筒或金属波纹管连接方式固定。

在某些实施例中，每一预制内榫5均为钢筋混凝土预制件，下端均预留的底部钢筋7，并且通过将底部钢筋7与承台1的钢筋绑扎在一起后再进行承台1的混凝土浇筑形成与承台1的固定连接。

在某些实施例中，每一灌缝6内压灌的细石自密实混凝土均通过设置于相应的预制空心墩立柱2的灌浆口灌入。

本发明还提供预制空心墩与承台内榫连接结构的施工方法，包括如下步骤：

步骤1、预制每一预制空心墩立柱2和相应的预制内榫5；

步骤2、搭建承台1的钢筋，准确定位每一预制内榫5，并将每一预制内榫5下端的底部钢筋7与承台1的钢筋绑扎呈一体；

步骤3、浇筑承台1的混凝土；

步骤4、在承台1的混凝土固结达到设计强度后，吊装就位每一预制空心墩立柱2。

步骤5、通过每一预制空心墩立柱2的灌浆口在相应的灌缝6内压灌细石自密实混凝土完成固定。

本发明适宜于轻型化的预制空心墩立柱2的快速装配连接，在正常使用阶段和地震作用下预制空心墩立柱2处于弹性状态，基本不发生损伤，通过预制内榫5屈服变形耗能实现良好的抗震性能；

而且本发明的应用能够使承台1和桥墩之间的连接具有更好的震后自复位性能及连接使用性能，即便因地震发生损坏，也可通过再次注浆实现预制空心墩立柱2与预制内榫5之间连接的快速修复。

以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。