一种桥墩预制钢管及预制钢管混凝土组合桥墩的制作方法

1.本实用新型属于装配式桥梁技术领域，涉及一种桥墩预制钢管及预制钢管混凝土组合桥墩。


背景技术：

2.一般桥梁桥墩的施工采用传统的现浇施工方式，传统现浇施工作业会产生大量的建筑垃圾，现场耗水量大、噪声污染严重、能源消费巨大且材料浪费严重。随着预制装配技术的发展，土建工程开始将装配式施工替代现浇施工。预制装配技术能够在工厂预制构件，构件能够得到更加精细化的制作和充分的养护，出厂合格率达到百分之百，质量优于粗犷的现浇施工构件，大大减小了现场湿作业，改善了施工现场环境，施工速度快，减少对现有交通的影响等。
3.目前业内装配式桥墩的应用较少，技术底子薄弱，现有装配式桥墩技术多采用将钢筋混凝土节段分段拼装的方式，构件有承台、柱、盖梁(墩帽)等，在工厂或现场集中预制，再运送到现场装配成桥墩，接头节点连接采用套筒灌浆技术或预应力钢束。由于墩柱分段设计，纵向钢筋在接缝处被完全切断，接缝的出现以及接缝对结构受力的影响相当复杂，其受力情况已经脱离结构设计中截面法的基石——所有截面满足平面假定。所以目前技术存在节点连接设计不够可靠，以及结构设计不够合理，构件用量过多、质量过大，对运输、起重机械设备要求过高等问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种桥墩预制钢管及预制钢管混凝土组合桥墩。能够提升预制桥墩的整体性，保证钢管混凝土组合桥墩节点之间的连接强度。
5.为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种桥墩预制钢管，包括钢管本体，所述钢管本体为中空的盒体，所述钢管本体包括墩柱部及盖梁部，所述墩柱部沿桥墩的支撑方向设置，所述墩柱部的一端连接在所述盖梁部上，所述墩柱部与所述盖梁部连通，所述钢管本体的一侧上设置有用于灌浆的灌浆孔。
7.可选地，所述墩柱部为两个，两个所述墩柱部并列设置。
8.可选地，两个所述墩柱部靠近所述盖梁部的一端互相外扩设置，两个所述墩柱部远离所述盖梁部的一端互相平行设置。
9.可选地，所述钢管本体还包括连系梁部，所述连系梁部设置在两个所述墩柱部之间，所述连系梁部的两端分别连接在两个所述墩柱部上，所述连系梁部为中空的盒体，所述连系梁部的两端分别与两个所述墩柱部连通。
10.可选地，实施连系梁部为多个，多个连系梁部沿桥墩的支撑方向依次设置。
11.可选地，所述钢管本体设置有所述灌浆孔的一侧上还设置有溢浆孔，所述灌浆孔与所述溢浆孔均为若干个，若干所述灌浆孔与若干所述溢浆孔依次交替设置。
12.可选地，所述灌浆孔与所述溢浆孔与所述间距为0.2m～5m。
13.可选地，所述灌浆孔设置在所述钢管本体环绕桥墩支撑方向的侧面上。
14.可选地，所述灌浆孔设置在所述钢管本体与桥体的延伸方向垂直的一侧上。
15.可选地，所述灌浆孔沿桥墩的支撑方向设置。
16.可选地，还包括设置在所述钢管本体内的加筋肋板，所述加筋肋板贯通所述钢管本体设置，所述加筋肋板上贯通设置有浆液通孔。
17.可选地，所述加筋肋板与所述钢管本体上设置有所述灌浆孔的一侧平行。
18.可选地，所述浆液通孔为长圆形。
19.可选地，实施加筋肋板为多块，多块实施加筋肋板沿桥体的延伸方向依次层叠设置在所述钢管本体内。
20.可选地，所述墩柱部、所述盖梁部及所述连系梁部的截面形状为矩形。
21.可选地，所述浆液通孔为若干个，若干个所述浆液通孔沿所述加筋肋板的延伸方向设置。
22.可选地，所述浆液通孔与所述灌浆孔对应设置。
23.可选地，当所述钢管本体在桥墩的支撑方向的高度为7m～11m时，墩柱部的截面尺寸为1.2m
×
0.4m～1.5m
×
0.5m；当所述钢管本体在桥墩的支撑方向的高度为12m～16m时，墩柱部的截面尺寸为1.6m
×
0.5m～1.8m
×
0.8m；当所述钢管本体在桥墩的支撑方向的高度为17m～21m时，墩柱部的截面尺寸为2.0m
×
1m～2.5m
×
1.5m。
24.一种预制钢管混凝土组合桥墩，包括上述的桥墩预制钢管，钢管本体内填充有混凝土。
25.一种钢管混凝土组合桥墩的制作方法，提供上述的桥墩预制钢管，桥墩预制钢管放置在支撑面上，钢管本体设置有灌浆孔的一侧远离支撑面，通过灌浆孔向钢管本体内注入混凝土，混凝土注入过程中进行振捣，混凝土在钢管本体内凝固成形。
26.本实用新型的有益效果在于：1、混凝土浇筑前钢管本体的内部空间相通，混凝土灌浆浇筑一次成型，节点处避免了接缝的出现，结构的整体性优于常规套筒连接方式，节点处稳固可靠。2、工序简单，避免了灌浆套筒连接时多次重复灌浆的施工作业方式，同时降低了吊装施工精度控制的要求。3、钢管本体内部设置带浆液通孔的加筋肋板，加强了钢管本体对混凝土的约束性，结构受力效果更好，大大增强结构的可靠性和整体性。4、两个墩柱部靠近所述盖梁部的一端互相外扩设置，采用了双柱加扩头的结构，大大减少混凝土的使用量，优化了桥墩的结构形式，增强了材料力学特性，进一步减小了桥墩的结构尺寸。5、结构简单、容易制作，适用于装配式桥墩，选材方便、制作过程简单快捷，工序简单、质量可控，可实现集约化标准化生产，能够提升桥墩施工的机械化和装配化程度。
27.本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
28.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：
29.图1为桥墩预制钢管的结构示意图；
30.图2为加筋肋板的结构示意图；
31.图3为预制钢管混凝土组合桥墩的结构示意图；
32.图4为预制钢管混凝土组合桥墩中加筋肋板的结构示意图。
33.附图标记：墩柱部1、盖梁部2、连系梁部3、灌浆孔4、溢浆孔5、加筋肋板6、浆液通孔7、杯口承台8、桩基9、承台钢筋10、桥体11。
具体实施方式
34.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
35.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
36.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
37.请参阅图1～图4，为一种预制钢管混凝土组合桥墩，包括上述的桥墩预制钢管，桥墩预制钢管包括钢管本体，钢管本体内填充有混凝土。
38.钢管本体为中空的盒体，钢管本体包括墩柱部1及盖梁部2，墩柱部1、盖梁部2的截面形状均为矩形。墩柱部1沿桥墩的支撑方向设置，墩柱部1的一端承插焊接在盖梁部2上，墩柱部1与盖梁部2连通。钢管本体上设置有若干用于灌浆的灌浆孔4，灌浆孔4设置在所述钢管本体与桥体11的延伸方向垂直的一侧上。本实施例中，钢管本体在桥墩的支撑方向的高度为9m，墩柱部1的截面尺寸为1.4m
×
0.5m；
39.本实施例中，钢管本体设置有灌浆孔4的一侧上还设置有若干溢浆孔5，溢浆孔5的尺寸小于灌浆孔4的尺寸，溢浆孔5与灌浆孔4沿桥墩的支撑方向依次交替设置。本实施例中，墩柱部1为两个，两个墩柱部1并列连接在盖梁部2上，组成双柱加扩头形式。两个墩柱部1靠近盖梁部2的一端互相外扩设置，两个墩柱部1远离盖梁部2的一端互相平行设置。两个墩柱部1对称布置，形成花瓶墩造型。大大减少混凝土的使用量，优化了桥墩的结构形式，增强了材料力学特性，减小了桥墩的结构尺寸。
40.钢管本体包括连系梁部3，连系梁部3设置在两个墩柱部1之间，墩柱部1上预留连系孔洞，连系梁部3的两端分别通过连系孔洞承插焊接在两个墩柱部1上。连系梁部3为中空
的盒体，其截面为矩形，连系梁部3的两端分别与两个墩柱部1连通。连系梁部3可以为多个，本实施例中连系梁部3为两个，两个连系梁部3沿桥墩的支撑方向依次设置。盖梁部2、墩柱部1、连系梁部3之间的通道应足够大，避免结构在连接通道处发生应力集中。
41.钢管本体内沿桥墩的支撑方向设置有加筋肋板6，加筋肋板6与钢管本体上设置有灌浆孔4的一侧平行，加筋肋板6贯通钢管本体设置。本实施例中，加筋肋板6分别贯通地设置墩柱部1、盖梁部2、连系梁部3内部。加筋肋板6能够增加钢管本体的强度，同时增加钢管本体与混凝土之间的接触面积，增加钢管本体与混凝土的结合强度。加筋肋板6上贯通设置有若干长圆形的浆液通孔7，以满足灌浆和振捣的要求。在混凝土凝固在浆液通孔7内后，浆液通孔7能够增加混凝土与钢管本体之间的连接强度。浆液通孔7与灌浆孔4对应设置，能够便于混凝土在钢管本体内流动。浆液通孔7数量要求足够多，以保证混凝土能够与钢管本体之间的充分接触。本实施例中，加筋肋板6为两块，两块加筋肋板6沿桥体11的延伸方向依次层叠设置在钢管本体内，进一步提升钢管本体与混凝土之间的结合强度。
42.实际预制钢管混凝土组合桥墩时，包括如下步骤：
43.(1)提供上述的桥墩预制钢管，将钢管本体放置在水平地面上，钢管本体设置有灌浆孔4和溢浆孔5的一侧远离地面朝上。
44.(2)通过灌浆孔4向钢管本体内注入混凝土，混凝土在钢管本体内流动，混凝土注入过程中进行压浆和振捣，灌浆孔4及溢浆孔5排出气体和多余浆体使混凝土均匀地注满整个钢管本体。
45.(3)混凝土注入后进行养护，混凝土在钢管本体内凝固成形，成为预制钢管混凝土组合桥墩。
46.组合桥墩实际安设时，在现场将杯口承台8浇筑在桩基9上。将制作完成的组合桥墩运输到现场，将组合桥墩的墩柱部1吊装插入杯口承台8中。杯口承台8内设置承台钢筋10，对杯口承台8进行注浆，实现杯口承台8与组合桥墩之间的节点加固。
47.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。