專利名稱：一種預應力混凝土圓柱式空心橋墩預制結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及公路橋梁橋墩的設計領域，具體涉及等截面圓柱橋墩的設計，進一步涉及一種預應力混凝土圓柱式空心橋墩預制結構。
背景技術：
目前，國內(nèi)公路橋梁的圓柱式墩大多采用實心截面，材料采用普通鋼筋混凝土，其施工工藝主要采用就地現(xiàn)澆的一體式成型方法。這種傳統(tǒng)工藝主要的缺點在于施工工期較長、就地現(xiàn)澆的施工受環(huán)境的影響較大、施工質量不易控制。以城市橋梁為例，在完成基礎施工后，在橋墩的后續(xù)施工中，各個工序均需在現(xiàn)場進行(綁扎鋼筋、安置模板、澆注混凝土、拆模、養(yǎng)生等)，在墩柱施工完成，混凝土達到一定強度后，方可進行上部結構的施工，這對工期要求較高的項目是一個制約；同時，由于現(xiàn)場澆注施工需要占用較大的場地，這種工藝流程對日益擁擠的城市交通體系是一個非常不利的影響。再以海上橋梁施工為例，如果采用現(xiàn)場澆注的施工方法，對臨時施工平臺、便橋的投入將非常大；同時由于受潮汐、臺風的影響，現(xiàn)場澆注對工期控制也是不利的?；谝陨显颍壳霸诤Ｉ蠘蛄菏┕ぶ校呀?jīng)開始采用預制件進行預制拼裝，即在預制件的接頭處預留鋼筋，將預制件吊裝到位后，采用焊接等方法使鋼筋連接，然后現(xiàn)場澆注混凝土濕接頭，這種接頭處采用的仍然是傳統(tǒng)的濕接頭工法——現(xiàn)場焊接預留鋼筋、澆注接頭混凝土，因此，使用此種預制件在現(xiàn)場焊接和澆注接頭混凝土的過程中仍然需要搭設相應的施工平臺，并在施工后仍要對后澆注的混凝土結構進行一定時間的養(yǎng)護，不利于混凝土質量控制和提高施工效率及縮短工期。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型要提供一種預應力混凝土圓柱式空心橋墩預制結構，以克服現(xiàn)有技術存在的不利于質量控制、施工效率低和工期長的問題。一種預應力混凝土圓柱式空心橋墩預制結構，其特征在于包括截面為圓形的空心墩柱和實心的墩頂段，所述的空心墩柱包括過渡段和標準段，其中過渡段的一端上設置有安裝臺階，標準段的兩端均設置有安裝臺階，墩頂段下端設置有可與標準段上安裝臺階嵌套配合的定位臺階，上端的外圈上設置有環(huán)形的預應力張拉錨固施工槽；所述的空心墩柱的環(huán)形壁內(nèi)縱向設置有上下貫通的預留孔，墩頂段相應位置也設置有縱向的上下貫通的預留孔，所述預留孔在空心墩柱和墩頂段的環(huán)形截面上均布設置。上述標準段中預留孔的一端設置有連接器預留槽；連接器預留槽為了保證上下預制件在安裝時，用來容納比預應力粗鋼筋外徑稍大的連接器。上述標準段有多種長度供選擇。使用中可根據(jù)需要組合使用。近年來，隨著材料科學的不斷發(fā)展和橋梁設計技術的進步，橋墩結構向著輕型、高強和快速施工的方向發(fā)展，本實用新型的設計理念就是將橋墩墩身分解成若干輕型部件， 在工廠或預制廠集中預制，再運往現(xiàn)場拼接成橋墩。[0009]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點是1、節(jié)約建筑材料在滿足結構受力的前提下，可以減少混凝土材料的使用量，以 120cm直徑的空心圓柱墩為例，如果采用30cm的壁厚，截面混凝土的用量相比實心截面可以減少約25%，同時由于墩身自重的減輕，可以減少下部樁基的工程量，不失為一種低碳的結構設計。2、充分發(fā)揮高強材料的作用墩身可采用較高等級的混凝土材料，由于采用了工場預制的構件制作方式，混凝土材料強度的保證率高；同時因為采用了預應力粗鋼筋，亦可為墩身提供較高等級的承載力，加之墩身存在預壓力，減少了墩身裂縫的發(fā)生，提高了結構的耐久性。3、縮短施工工期由于采用了工場預制的工藝，可以在施工下部基樁的時候，同時進行橋墩的預制，在基樁施工完畢后，可在最短時間內(nèi)完成橋墩的施工，為上部的施工節(jié)約寶貴的時間。這對于地處繁忙交通狀況下的城市橋梁施工具有非常顯著的經(jīng)濟和社會效益。同樣對于受海浪和天氣影響的海上橋梁施工來說，這種施工工藝無疑具有明顯的優(yōu)勢。4、利于質量控制按照傳統(tǒng)的現(xiàn)場澆注施工工藝進行橋墩施工時，需要在施工現(xiàn)場進行綁扎鋼筋、安置模板、澆注混凝土、拆模、養(yǎng)生等工序，而現(xiàn)場澆注施工的質量往往受外界環(huán)境的影響較大，同時由于施工人員數(shù)量較多，施工場地規(guī)模大，加之人員施工水平良莠不齊，造成現(xiàn)場施工管理和質量檢驗的工作較為繁重，施工質量控制的難度大。工場預制的工藝則完全可以克服上述缺點，由于采用了集中預制、工廠化生產(chǎn)的模式，從施工機具、 材料、人員、工藝等均可嚴格按照統(tǒng)一的質量管理體系來控制，可以顯著地提高工程質量。5、施工效率高在傳統(tǒng)的現(xiàn)場澆注施工過程中，橋墩的施工一般要在樁基的施工完成后，才能開始進行，時間上的先后順序決定了二者不能同時進行，這必然造成工期的延長和施工效率的降低。工場預制的工藝則可以避免這種情況由于在施工樁基時，同時可以開始橋墩的預制工作，在基樁施工完成后，可在較短時間完成橋墩的施工，為上部施工創(chuàng)造了有利條件，節(jié)約了工期，提高了施工效率。

圖1是本實用新型的裝配結構示意圖；圖2是圖1的A-A剖視圖；圖3是墩頂段的結構示意圖；圖4是標準段的結構示意圖；圖5是帶有安裝臺階的結構段斷面示意圖。附圖標記說明如下1、過渡段，2、標準段，3、墩頂段，4、預留孔，5、預應力粗鋼筋，6、承臺，7、預留槽，8、 安裝臺階，9、連接器預留槽，10、預應力張拉錨固施工槽，11定位臺階。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型進行詳細說明。參見圖1 圖5，一種預應力混凝土圓柱式空心橋墩預制結構，包括(1)截面為圓形的空心墩柱包括過渡段1和標準段2兩種，其中過渡段1的一端上設置有安裝臺階8，標準段2的兩端均設置有安裝臺階8 ；[0026](2)實心的墩頂段3 墩頂段3下端設置有可與標準段2上安裝臺階嵌套配合的定位臺階11，上端的外圈上設置有環(huán)形的預應力張拉錨固施工槽10 ；所說的空心墩柱的環(huán)形壁內(nèi)縱向設置有上下貫通的預留孔4，墩頂段相應位置也設置有縱向的上下貫通的預留孔4，所述預留孔4在空心墩柱和墩頂段3的環(huán)形截面上均布設置；所說標準段2中預留孔4的一端設置有連接器預留槽9(用來容納比預應力粗鋼筋外徑稍大的連接器)。本實用新型的安裝使用如下一、準備本實用新型的預制結構組件；二、現(xiàn)場澆注承臺6，在承臺6上施工好環(huán)形的預留槽7，在承臺6內(nèi)預埋好預應力粗鋼筋；三、安裝過渡段使過渡段1的安裝臺階8 —端向上，預應力粗鋼筋5穿入過渡段 1環(huán)形壁內(nèi)的預留孔4，過渡段1的下端設置于預留槽7內(nèi)，并對預留槽7與過渡段1根部側壁之間的縫隙用水泥砂漿填充；四、在標準段2中連接器預留槽9的對應位置處，用連接器連接預應力粗鋼筋；五、安裝標準段2 將預應力粗鋼筋5穿入標準段2環(huán)形壁內(nèi)的預留孔4，標準段2 下端的安裝臺階與過渡段1上端的安裝臺階嵌套配合；六、重復“步驟四和五”，直至安裝完所有標準段；七、安裝墩頂段3 預應力粗鋼筋5穿入墩頂段3內(nèi)的預留孔4，墩頂段3下端的定位臺階與標準段2上端的安裝臺階8嵌套配合；八、張拉預應力粗鋼筋并在張拉錨固施工槽10處錨固；九、壓漿；十、在墩頂段3上端的預應力張拉錨固施工槽10處澆注混凝土，對預應力粗鋼筋 5的錨固端頭進行封閉保護。
權利要求1.一種預應力混凝土圓柱式空心橋墩預制結構，其特征在于包括截面為圓形的空心墩柱和實心的墩頂段(3)，所述的空心墩柱包括過渡段(1)和標準段O)，其中過渡段(1) 的一端上設置有安裝臺階(8)，標準段O)的兩端均設置有安裝臺階(8)，墩頂段C3)下端設置有可與標準段( 上安裝臺階(8)嵌套配合的定位臺階(11)，上端的外圈上設置有環(huán)形的預應力張拉錨固施工槽(10)；所述的空心墩柱的環(huán)形壁內(nèi)縱向設置有上下貫通的預留孔G)，墩頂段相應位置也設置有縱向的上下貫通的預留孔G)，所述預留孔(4)在空心墩柱和墩頂段(3)的環(huán)形截面上均布設置。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種預應力混凝土圓柱式空心橋墩預制結構，其特征在于 所述預留孔的一端設置有連接器預留槽(9)。
專利摘要本實用新型涉及一種預應力混凝土圓柱式空心橋墩預制結構。傳統(tǒng)預制件在使用時，工藝施工工期較長、就地現(xiàn)澆的施工受環(huán)境的影響較大、施工質量不易控制。本實用新型提供一種預應力混凝土圓柱式空心橋墩預制結構，截面為圓形的空心墩柱包括過渡段和標準段兩種，其中過渡段的一端上設置有安裝臺階，標準段的兩端均設置有安裝臺階；以及實心的墩頂段墩頂段下端設置有可與標準段上安裝臺階嵌套配合的定位臺階，上端的外圈上設置有環(huán)形的預應力張拉錨固施工槽。本實用新型此種結構，在使用時能大量節(jié)約建筑材料，充分發(fā)揮高強材料的作用，同時縮短了施工工期，利于質量控制，且施工效率高。
文檔編號E01D19/02GK202000251SQ201020219649
公開日2011年10月5日 申請日期2010年6月9日 優(yōu)先權日2010年6月9日
發(fā)明者劉士林, 周江, 牛宏 申請人:中交第一公路勘察設計研究院有限公司