一种部分无粘结灌浆套筒预制拼装连接构造及施工方法技术

本发明专利技术涉及桥梁工程技术领域，尤其是涉及一种部分无粘结灌浆套筒预制拼装连接构造及施工方法。本发明专利技术将灌浆套筒中一定长度的承台外伸钢筋涂抹一层防腐润滑脂，外套相应长度的套管，并在套管两端用柔性密封胶做水封处理，以使灌浆套筒内承台外伸钢筋形成一定长度的钢筋无粘结段。本发明专利技术既保证了桥墩与承台在正常使用下的连接受力，又可以在地震作用下通过灌浆套筒内的承台外伸钢筋滑移摩擦提高桥墩的耗能能力。同时整个体系具有构造简单，施工方便，经济性强等优点，便于推广和应用。便于推广和应用。便于推广和应用。

【技术实现步骤摘要】
一种部分无粘结灌浆套筒预制拼装连接构造及施工方法


[0001]本专利技术涉及桥梁工程
，尤其是涉及一种部分无粘结灌浆套筒预制拼装连接构造及施工方法。

技术介绍

[0002]随着预制拼装技术在桥梁下部结构的应用，桥墩拼接缝的连接构造成为节段拼装桥墩在高地震危险区域应用时面临的关键技术问题。灌浆套筒连接可用于预制拼装桥墩与承台、桥墩与盖梁或桥墩节段之间的连接，这种连接方式是通过灌浆料凝结硬化后，套筒
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钢筋
‑
灌浆料间形成可靠的粘结进行工作的。是当前应用最广泛的预制拼装连接构造类别之一，其地震下的性能直接影响整体桥墩的抗震性能。已有研究表明，在地震作用下，预制桥墩的承载能力与现浇桥墩相近，套筒设置在墩底时，变形主要集中在拼接缝位置，其位移延性往往相对会低一些，影响了灌浆套筒连接的预制拼装桥墩在高地震风险地区的应用。

技术实现思路

[0003]为了解决上述问题，本专利技术的目的是提供一种部分无粘结灌浆套筒预制拼装连接构造及施工方法；既能够满足预制拼装桥墩正常使用性能的连接要求，又能够利用承台外伸钢筋与灌浆套筒内灌浆料之间的摩擦并配合无粘结预应力筋来提高地震下桥墩耗能能力和一定自复位能力的新型拼装连接方式。
[0004]本专利技术涉及一种部分无粘结灌浆套筒预制拼装连接构造，本专利技术将灌浆套筒中一定长度的承台外伸钢筋涂抹一层防腐润滑脂，外套相应长度的套管，并在套管上下两端用柔性密封胶做水封处理，以使灌浆套筒内承台外伸钢筋形成一定长度的钢筋无粘结段。本专利技术既保证了桥墩与承台在正常使用下的连接受力，又可以在地震作用下通过灌浆套筒内的承台外伸钢筋滑移摩擦提高桥墩的耗能能力。同时部分无粘结灌浆套筒预制拼装连接构造具有构造简单、施工方便、经济性强等优点，便于推广和应用。
[0005]本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
[0006]本专利技术的第一个目的是提供一种部分无粘结灌浆套筒预制拼装连接构造，由上而下固定于桥墩及承台内，包括桥墩主筋、承台外伸钢筋、套管、灌浆套筒和无粘结预应力筋，
[0007]所述灌浆套筒设置于桥墩底部；所述灌浆套筒上部为灌浆套筒桥墩主筋段、下部为灌浆套筒承台外伸钢筋段；桥墩主筋插入灌浆套筒桥墩主筋段；灌浆套筒内通入灌浆料；
[0008]所述承台外伸钢筋上部为钢筋无粘结段、下部为钢筋粘结段；承台外伸钢筋的钢筋无粘结段及一段钢筋粘结段插入灌浆套筒承台外伸钢筋段，承台外伸钢筋另一端预埋于承台；
[0009]钢筋无粘结段外部套有套管，形成灌浆套筒内无粘结段；
[0010]所述无粘结预应力筋位于桥墩中心位置，并贯穿桥墩；
[0011]桥墩在地震荷载作用下，灌浆套筒内无粘结段允许承台外伸钢筋在灌浆套筒内部滑移，承台外伸钢筋与灌浆料之间产生的滑移降低了总体刚度实现隔振，承台外伸钢筋与
灌浆料之间的摩擦耗能作用实现减震；无粘结预应力筋以及灌浆套筒内无粘结段的设置为桥墩提供恢复力，减小残余变形，并保证地震作用下灌浆套筒内的承台外伸钢筋仅滑移而不会拔出。
[0012]在本专利技术的一个实施方式中，桥墩主筋与承台外伸钢筋直径相同。
[0013]在本专利技术的一个实施方式中，桥墩底部、承台顶部设置有垫层。
[0014]在本专利技术的一个实施方式中，所述无粘结预应力筋自上而下贯穿桥墩、垫层及承台的中心位置；所述无粘结预应力筋在承台内部设置非张拉锚固端，中间不灌浆。
[0015]在本专利技术的一个实施方式中，所述灌浆套筒沿桥墩外沿设置有若干个。
[0016]在本专利技术的一个实施方式中，所述灌浆套筒的灌浆套筒桥墩主筋段上端侧面设置有出浆口，灌浆套筒的灌浆套筒承台外伸钢筋段下端侧面设置有压浆口。
[0017]在本专利技术的一个实施方式中，所述灌浆套筒包括全灌浆套筒或半灌浆套筒。
[0018]在本专利技术的一个实施方式中，所述灌浆套筒选自球墨铸铁套筒、优质碳素钢套筒、低合金高强度结构钢套筒、合金结构钢套筒或机械加工套筒。
[0019]在本专利技术的一个实施方式中，灌浆套筒最小内径宜比承台外伸钢筋直径大40mm。
[0020]在本专利技术的一个实施方式中，所述承台外伸钢筋插入灌浆套筒的钢筋粘结段长度大于等于4倍承台外伸钢筋直径；
[0021]优选地，承台外伸钢筋插入灌浆套筒的粘结段长度为6倍承台外伸钢筋直径。
[0022]在本专利技术的一个实施方式中，所述承台外伸钢筋插入灌浆套筒的长度为10倍承台外伸钢筋直径。
[0023]在本专利技术的一个实施方式中，所述桥墩主筋与灌浆套筒之间通过灌浆料锚固连接。
[0024]在本专利技术的一个实施方式中，所述钢筋无粘结段外部涂抹一层防腐润滑脂，并套上套管，套管上下两端用柔性密封胶做水封处理。
[0025]在本专利技术的一个实施方式中，所述柔性密封胶包括膏状密封胶或热熔法密封胶。
[0026]本专利技术的第二个目的是提供一种上述部分无粘结灌浆套筒预制拼装连接构造的施工方法，包括以下步骤：
[0027](S1)绑扎桥墩钢筋笼，将桥墩主筋与灌浆套筒连接，支模浇筑桥墩墩身混凝土并预留无粘结预应力筋孔道，养护28天；
[0028](S2)承台施工，其中将用于与桥墩内灌浆套筒连接的承台外伸钢筋的钢筋无粘结段处涂抹防腐润滑脂，外套相应长度的套管，在套管上下两端用柔性密封胶做水封处理，并采用弹簧夹对套管进行固定，同时将无粘结预应力筋与非张拉锚固端预埋于承台内；
[0029](S3)移除弹簧夹，将桥墩吊运至承台上方，将承台外伸钢筋插入灌浆套筒，并将无粘结预应力筋从墩身预留孔道穿过，通过座浆法安装桥墩后，依次向灌浆套筒内注入灌浆料，待其硬化后完成连接，最后在桥墩墩顶对无粘结预应力筋进行张拉并锚固。
[0030]在本专利技术的一个实施方式中，在桥墩拼装前利用弹簧夹对套管进行固定。
[0031]在本专利技术的一个实施方式中，弹簧夹为弹簧钢丝外包一层起防滑作用的橡胶层。
[0032]在正常使用情况下，承台外伸钢筋插入灌浆套筒内大于等于4倍承台外伸钢筋直径的钢筋粘结段可为预制拼装桥墩正常受力提供足够的粘结锚固作用。在地震作用下，传统灌浆套筒连接桥墩墩底形成塑性铰，桥墩墩底与承台连接处接缝逐渐张开，最终以钢筋
拉断的破坏形态为主。而在灌浆套筒内设置无粘结段后，由于钢筋锚固长度的减小，允许设置无粘结段的承台外伸钢筋在地震时出现滑移现象。因而，地震作用下承台外伸钢筋与灌浆料间的脱粘降低了总体刚度，改变了结构自身动力特性，实现隔震的目的；承台外伸钢筋与灌浆料之间的滑移摩擦为桥墩提供了摩擦形式的耗能，实现减震；无粘结预应力筋的设置为桥墩墩身提供了有效的恢复力，减小残余变形，也保证地震作用下灌浆套筒内的承台外伸钢筋仅滑移而不会拔出；而无粘结预应力筋与承台外伸钢筋的组合使得灌浆套筒连接承台外伸钢筋脱粘后强度下降不至过大，保证结构的延性。该方案总体设计理念非传统灌浆套筒连接桥墩的等同现浇设计，而是接近于自复位体系设计理念。
[0033]与现有技术相比，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种部分无粘结灌浆套筒预制拼装连接构造，由上而下固定于桥墩(6)及承台(7)内，其特征在于，包括桥墩主筋(1)、承台外伸钢筋(2)、套管(3)、灌浆套筒(4)和无粘结预应力筋(11)，所述灌浆套筒(4)设置于桥墩(6)底部；所述灌浆套筒(4)上部为灌浆套筒桥墩主筋段、下部为灌浆套筒承台外伸钢筋段；桥墩主筋(1)插入灌浆套筒桥墩主筋段；灌浆套筒(4)内通入灌浆料；所述承台外伸钢筋(2)上部为钢筋无粘结段(10)、下部为钢筋粘结段(9)；承台外伸钢筋(2)的钢筋无粘结段(10)及一段钢筋粘结段(9)插入灌浆套筒承台外伸钢筋段，承台外伸钢筋(2)的另一端预埋于承台(7)；钢筋无粘结段(10)外部套有套管(3)，形成灌浆套筒(4)内无粘结段；所述无粘结预应力筋(11)位于桥墩(6)中心位置，并贯穿桥墩(6)；桥墩(6)在地震荷载作用下，灌浆套筒(4)内无粘结段允许承台外伸钢筋(2)在灌浆套筒(4)内部滑移，承台外伸钢筋(2)与灌浆料之间产生的滑移降低了总体刚度实现隔振，承台外伸钢筋(2)与灌浆料之间的摩擦耗能作用实现减震；无粘结预应力筋(11)以及灌浆套筒(4)内无粘结段的设置为桥墩(6)提供恢复力，减小残余变形，并保证地震作用下灌浆套筒(4)内的承台外伸钢筋(2)仅滑移而不会拔出。2.根据权利要求1所述的一种部分无粘结灌浆套筒预制拼装连接构造，其特征在于，桥墩(6)底部、承台(7)顶部设置有垫层(5)。3.根据权利要求1所述的一种部分无粘结灌浆套筒预制拼装连接构造，其特征在于，所述无粘结预应力筋(11)自上而下贯穿桥墩(6)、垫层(5)及承台(7)的中心位置；所述无粘结预应力筋(11)在承台(7)内部设置非张拉锚固端(12)，中间不灌浆。4.根据权利要求1所述的一种部分无粘结灌浆套筒预制拼装连接构造，其特征在于，所述灌浆套筒(4)的灌浆套筒桥墩主筋段上端侧面设置有出浆口，灌浆套筒(4)的灌浆套筒承台外伸钢筋段下端侧面设置有压浆口...

【专利技术属性】
技术研发人员：张霁颜，陈乐纯，张鹏辉，吴成峻，郝晨宇，高奇，侯力元，王志强，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：