预制桥墩立柱与承台的承插式组合连接结构及桥梁的制作方法

1.本实用新型属于桥梁工程技术领域，更具体地说，是涉及一种预制桥墩立柱与承台的承插式组合连接结构及桥梁。


背景技术：

2.在桥梁的设计和施工中，承台和立柱通常都是现场浇筑施工的。由于工期比较长，因此有的项目会考虑装配施工，这种装配施工时将承台和立柱预制后运输至施工现场，将承台安装固定在桩基上之后，再将立柱固定安装在承台上，目前为了保证结构连接的安全性和稳定性，会将承台和立柱的连接部位通过现浇混凝土结构连接，但是由于这种连接形式需要加设临时固定措施，对施工机械、设备、制造加工等均提出了较高的要求，施工技术现场施工调整和调度不方便。
3.目前在其他建筑施工领域，有的建筑构件可以采用承插式的方式进行连接，但是由于桥梁承台和立柱体积比较大，而且重量也比较大，因此如果在桥梁承台上直接开设插槽，则会影响承台的结构安全，所以承台要设计得更大，不仅浪费材料，而且运输和安装也十分不方便；而如果在立柱上开设插槽，由于立柱的截面积相对较小，采用常规的形式可能会导致立柱开设插槽的部位劈裂，引发危险，因此需要对承插连接的形式重新设计。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种预制桥墩立柱与承台的承插式组合连接结构及桥梁，以解决现有技术中存在的上述技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种预制桥墩立柱与承台的承插式组合连接结构，包括卡榫和卯头，卡榫包括下台阶段和上台阶段，下台阶段的横截面尺寸大于上台阶段的横截面尺寸，下台阶段下部用于固定设置在承台上，上台阶段固定设置在下台阶段上；卯头用于与立柱连接，且设有安装槽口、注浆套筒和溢浆孔，安装槽口与卡榫的形状相配合，且与下台阶段和上台阶段均具有空隙；注浆套筒设在卯头下部，一端与空隙连通，另一端与外界连通，用于向空隙中注浆；溢浆孔位于安装槽口上方且一端与安装槽口底部连通，另一端与外界连通，用于排出空隙空气和多余的浆液。
6.在一种可能的实现方式中，下台阶段和上台阶段均为长方体结构，且下台阶段和上台阶段之间形成台阶面；安装槽口内壁为与台阶面配合的反台阶面。
7.在一种可能的实现方式中，下台阶段和上台阶段的外侧面及安装槽口的内壁上均设有剪力键槽。
8.在一种可能的实现方式中，剪力键槽为与立柱的轴线方向垂直设置的环槽结构，且环槽结构的横截面呈弧形。
9.在一种可能的实现方式中，下台阶段和上台阶段上的剪力键槽与安装槽口上的剪力键槽相对设置；下台阶段和上台阶段上的剪力键槽与安装槽口上的剪力键槽之间的最大距离不小于2cm。
10.在一种可能的实现方式中，预制桥墩立柱与承台的承插式组合连接结构还包括多个插筋，卯头上设有多个与插筋配合的插筋孔，多个插筋围绕卡榫设置，且下端均埋设在承台内，露出部分用于插入插筋孔内。
11.在一种可能的实现方式中，注浆套筒与插筋孔连通，用于向插筋孔内注浆。
12.在一种可能的实现方式中，上台阶段顶部还设有多个垫块，多个垫块均与上台阶段固定连接，且在上台阶段顶部呈阵列布置，用以承托安装槽口底部。
13.在一种可能的实现方式中，卡榫与承台为一体成型的预制结构；卯头与立柱为一体成型的预制结构。
14.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：提供一种桥梁，包括上述的预制桥墩立柱与承台的承插式组合连接结构。
15.本实用新型提供的预制桥墩立柱与承台的承插式组合连接结构的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过卡榫和卯头形成承插结构，并通过尺寸不同的下台阶段和上台阶段与卯头的安装槽口相配合，使得安装槽口在深度方向上尺寸能够有所缩小，能够降低局部的应力集中现象，有利于避免卯头部位的劈裂，增强整体结构的连接性能，从而提高安全性和稳定性；同时通过在这种结构的基础上设置注浆套筒和溢浆孔能够方便进行注浆固结，使得连接能够迅速形成强度，既有利于降低施工周期，又能避免过多的支撑结构，能够降低施工要求，方便施工安排和调度。
16.本实用新型提供的桥梁的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型通过设置上述的预制桥墩立柱与承台的承插式组合连接结构，能够增强整体结构的连接性能，从而提高安全性和稳定性；并有利于降低施工周期，又能避免过多的支撑结构，能够降低施工要求，方便施工安排和调度。
附图说明
17.为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为本实用新型实施例提供的预制桥墩立柱与承台的承插式组合连接结构的结构示意图；
19.图2为图1中a处的放大结构示意图。
20.其中，图中各附图标记如下：
21.10、卡榫；11、下台阶段；12、上台阶段；13、剪力键槽；14、垫块；
22.20、卯头；21、安装槽口；22、注浆套筒；23、溢浆孔；24、插筋孔；
23.30、插筋；40、承台；50、立柱；60、桩基。
具体实施方式
24.为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
25.现对本实用新型提供的预制桥墩立柱与承台的承插式组合连接结构及桥梁进行说明。
26.请一并参阅图1及图2，本实用新型第一实施方式提供的预制桥墩立柱与承台的承插式组合连接结构，包括卡榫10和卯头20，卡榫10包括下台阶段11和上台阶段12，下台阶段11的横截面尺寸大于上台阶段12的横截面尺寸，下台阶段11下部用于固定设置在承台40上，上台阶段12固定设置在下台阶段11上；卯头20用于与立柱50连接，且设有安装槽口21、注浆套筒22和溢浆孔23，安装槽口21与卡榫10的形状相配合，且与下台阶段11和上台阶段12均具有空隙；注浆套筒22设在卯头20下部，一端与空隙连通，另一端与外界连通，用于向空隙中注浆；溢浆孔23位于安装槽口21上方且一端与安装槽口21底部连通，另一端与外界连通，用于排出空隙空气和多余的浆液。
27.在进行施工前，先预制带有卡榫10的承台40和带有卯头20的立柱50；在施工时，先将承台40安装在桩基60上，再将立柱50通过卡榫10和卯头20的配合吊立在承台40上，接着通过注浆套筒22向安装槽口21与下台阶段11和上台阶段12之间的空隙内注浆，直至浆液充满后从溢浆孔23流出，注浆材料可以采用高强无收缩水泥灌浆料，以便快速固结，这样就在施工过程中就不需要设置过多的支撑结构，能够降低施工要求，方便施工安排和调度。
28.本实施例提供的预制桥墩立柱与承台的承插式组合连接结构，与现有技术相比，通过卡榫10和卯头20形成承插结构，并通过尺寸不同的下台阶段11和上台阶段12与卯头20的安装槽口21相配合，使得安装槽口21在深度方向上尺寸能够有所缩小，能够降低局部的应力集中现象，有利于避免卯头20部位的劈裂，增强整体结构的连接性能，从而提高安全性和稳定性；同时通过在这种结构的基础上设置注浆套筒22和溢浆孔23能够方便进行注浆固结，使得连接能够迅速形成强度，既有利于降低施工周期，又能避免过多的支撑结构，能够降低施工要求，方便施工安排和调度。
29.请一并参阅图1和图2，本实用新型在第一实施方式基础上又提供的一种具体实施方式如下：
30.下台阶段11和上台阶段12均为长方体结构，且下台阶段11和上台阶段12之间形成台阶面；安装槽口21内壁为与台阶面配合的反台阶面，以便于增强结合性能提升连接结构的抗剪和抗拉性能。
31.下台阶段11和上台阶段12的外侧面及安装槽口21的内壁上均设有剪力键槽13。剪力键槽13不仅能够增加连接处的接触面积，而且在经过灌浆固结后形成的灌浆固结体在剪力键槽13的阻挡下，能够大大提升连接结构的抗剪和抗拉性能。
32.剪力键槽13为与立柱50的轴线方向垂直设置的环槽结构，且环槽结构的横截面呈弧形，以避免留存气泡。
33.下台阶段11和上台阶段12上的剪力键槽13与安装槽口21上的剪力键槽13相对设置；下台阶段11和上台阶段12上的剪力键槽13与安装槽口21上的剪力键槽13之间的最大距离不小于2cm，以避免注浆不饱满的情况发生。
34.预制桥墩立柱与承台的承插式组合连接结构还包括多个插筋30，卯头20上设有多个与插筋30配合的插筋孔24，多个插筋30围绕卡榫10设置，且下端均埋设在承台40内，露出部分用于插入插筋孔24内。
35.插筋30与插筋孔24配合能够起到临时固定的作用，在立柱与承台吊装安装前，就
可以先在插筋孔24中注入粘接材料，然后在吊装安装时直接将插筋孔24套插在插筋30上，当粘接材料硬化后，即可对立柱与承台形成初步的支撑，之后进行注浆则更加安全，同时插筋30本身也能提升连接处的连接性能。
36.注浆套筒22可以与插筋孔24连通，用于向插筋孔24内注浆。
37.上台阶段12顶部还设有多个垫块14，多个垫块14均与上台阶段12固定连接，且在上台阶段12顶部呈阵列布置，用以承托安装槽口21底部。垫块14在卡榫10预制时就一同用混凝土预制出来，且凸出上台阶段12顶部较多的距离，在进行安装时，根据安装槽口21深度，将垫块14多余的部分磨掉或锯掉，保持保留的部分既能承托安装槽口21底部，又能使安装槽口21和上台阶段12之间的空隙与溢浆孔23始终具有连通的通道。
38.卡榫10与承台40为一体成型的预制结构；卯头20与立柱50为一体成型的预制结构。
39.本实用新型第二实施方式提供的桥梁，包括上述的预制桥墩立柱与承台的承插式组合连接结构。
40.本实施例提供的桥梁，与现有技术相比，通过设置上述的预制桥墩立柱与承台的承插式组合连接结构，能够增强整体结构的连接性能，从而提高安全性和稳定性；并有利于降低施工周期，又能避免过多的支撑结构，能够降低施工要求，方便施工安排和调度。
41.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。