本發(fā)明涉及建筑領(lǐng)域，尤其涉及一種預(yù)制柱、墩柱結(jié)構(gòu)及施工方法。

背景技術(shù)：

目前，我國一般的橋梁墩柱施工，絕大部分采用現(xiàn)澆的方法完成，這種施工方法，就需要把圍護足夠大施工作業(yè)面，而且施工工期長，需要搭設(shè)支架、耗用大量模板，特別是在城市市區(qū)修建的軌道交通，圍護大的作業(yè)空間，必將占用大量道路資源，妨礙交通出行，因此將墩柱在預(yù)制場內(nèi)標準化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝的施工方式，就迎合了廣大建設(shè)者的需求。

預(yù)制墩柱，目前也有一些有益的嘗試，現(xiàn)有技術(shù)中有公開預(yù)制橋墩與承臺的連接構(gòu)造，設(shè)置杯口安裝島，提高安裝精度，在連接段設(shè)置外包鋼板，以提高抗剪能力，提高了施工效率，但這種方法，會由于外包鋼板的銹蝕，產(chǎn)生結(jié)構(gòu)質(zhì)量降低；

也有采用大橋預(yù)制橋墩與承臺的樺頭式連接方法，該方法改善了連接部位的受力狀態(tài)，解決了傳統(tǒng)連接中的剪切滑移問題，提高了接頭的耐久險能。但對拼裝施工中的定位問題沒有得到更好的解決，容易影響到橋墩的使用壽命。

一種預(yù)制橋墩與承臺的連接構(gòu)造中通過剪力鍵設(shè)計，提高了連接構(gòu)造的抗剪性能，但同樣對連接的細部構(gòu)造及安裝精度問題并未給出。

因此，還需發(fā)明一種滿足施工簡便有效、經(jīng)濟效益好的預(yù)制橋墩與承臺的連接結(jié)構(gòu)與施工方法。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明第一目的是提供一種預(yù)制柱，該預(yù)制柱可在工廠內(nèi)實現(xiàn)預(yù)制，與現(xiàn)場結(jié)構(gòu)進行配合安裝，施工方便。

本發(fā)明第二目的是提供一種預(yù)制墩柱結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)可方便對預(yù)制橋墩安裝時的定位，便于安裝，整個結(jié)構(gòu)承載能力、抗剪能力、連接強度、耐久性高。

本發(fā)明的第三目的是提供一種預(yù)制墩柱結(jié)構(gòu)的施工方法，該方法給出了預(yù)制橋墩結(jié)構(gòu)如何被安裝的過程，該方法施工簡便有效。

為了達成上述目的，本發(fā)明提供的第一個技術(shù)方案：

一種預(yù)制柱，其特征在于，包括截面形狀為圓柱形或者矩形的柱體，在柱體的一個端部設(shè)置凸起或者凹槽，在柱體內(nèi)沿著柱體的縱向方向設(shè)置有突出柱體端部的鋼板，鋼板與凸起或者凹槽在柱體的同一端部設(shè)置；或者，在柱體內(nèi)沿著柱體的縱向方向開有用于與鋼板配合的孔槽，孔槽的開口方向與凸起或者凹槽在柱體的同一端部設(shè)置。該預(yù)制柱底部通過凸起或者凹槽與現(xiàn)場的結(jié)構(gòu)進行安裝，并通過鋼板與現(xiàn)場結(jié)構(gòu)進一步安裝，有助于提高預(yù)制柱安裝的整體可靠性。

本發(fā)明提供的第二方案是：

一種預(yù)制墩柱結(jié)構(gòu)，包括預(yù)制柱，包括預(yù)制柱，預(yù)制柱通過連接柱設(shè)于承臺之上，連接柱與承臺通過現(xiàn)澆混凝土方式進行構(gòu)建，預(yù)制柱底部設(shè)置凸部或凹槽，連接柱頂部形狀與預(yù)制柱底部的形狀相配合，在預(yù)制柱內(nèi)縱向方向設(shè)有部分突出于預(yù)制柱底部的鋼板，在連接柱內(nèi)設(shè)有與鋼板配合的孔槽；

或者，在連接柱內(nèi)縱向方向設(shè)有部分突出于連接柱頂部的鋼板，相應(yīng)地，在預(yù)制柱內(nèi)設(shè)有與鋼板配合的孔槽；且孔槽的深度大于等于鋼板突出于預(yù)制柱的長度，鋼板埋設(shè)于預(yù)制柱或者連接柱內(nèi)的長度為鋼板長度的六分之一；

上述預(yù)制墩柱結(jié)構(gòu)中，通過預(yù)制柱與連接柱實現(xiàn)墩柱結(jié)構(gòu)，連接柱設(shè)于承臺上進行支撐，預(yù)制柱與連接柱之間通過鋼板與孔槽配合實現(xiàn)初步連接，便于快速對預(yù)制柱的定位，預(yù)制柱與連接柱通過凸部與凹槽進行卡合，這樣的設(shè)置有效保證了預(yù)制柱的拼接，保證墩柱結(jié)構(gòu)的支撐穩(wěn)定性；

在所述連接柱頂部預(yù)設(shè)圈孔，在圈孔內(nèi)設(shè)置密封圈，密封圈為橡膠圈，通過橡膠圈的設(shè)置，對預(yù)制柱的連接部位在前期進行進一步的密封。

在所述連接柱內(nèi)設(shè)置壓漿通道，壓漿通道開設(shè)到連接柱的頂部，壓漿通道與用于向連接柱和預(yù)制柱連接處注漿的壓漿管連接且壓漿通道與一出漿口連通，壓漿管的入口設(shè)于承臺處，預(yù)制墩柱結(jié)構(gòu)再通過壓漿通道，壓漿通道實現(xiàn)對預(yù)制柱與連接柱之間的密封連接。此外，壓漿通道與所述的孔槽相通，對孔槽也進行密封；

進一步地，出漿口同樣設(shè)于承臺處，出漿口通過出漿管與壓漿通道連通。

進一步地，凸部為楔形形狀，可設(shè)有彼此相連的多個凸部，以提高連接的緊密性。

所述孔槽的尺寸大于所述鋼板的尺寸，如鋼板尺寸為8～10mm，則孔槽的尺寸為10～12mm。

在相鄰的預(yù)制柱之間、連接柱與預(yù)制柱之間涂刷有環(huán)氧砂漿，環(huán)氧砂漿有助于提高預(yù)制柱的耐久性能。

所述鋼板的橫向截面形狀為工字形狀，工字形狀的鋼板受力面積大，使得鋼板與預(yù)制柱的接觸面積大，提高結(jié)構(gòu)的抗剪能力，有效保證預(yù)制柱的連接可靠性。

所述鋼板對稱設(shè)置于所述的預(yù)制柱內(nèi)，這樣的設(shè)置有助于分散橋墩的承重力，優(yōu)選方案是，鋼板為四個，四個對稱設(shè)置在預(yù)制柱內(nèi)。

為了保證墩柱的承載穩(wěn)定性，與承臺連接的連接柱的高度不小于預(yù)制柱的直徑。

所述的一種預(yù)制墩柱結(jié)構(gòu)的施工方法，具體步驟如下：

在預(yù)制場內(nèi)預(yù)制所述的預(yù)制柱并運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場；

2)將連接柱豎直設(shè)于承臺上并通過現(xiàn)場澆筑進行連接；

3)在連接柱上部設(shè)置預(yù)制柱；

4)在連接柱與預(yù)制柱之間涂刷環(huán)氧砂漿；

5)通過壓漿管進行注漿，漿液通過壓漿通道流向預(yù)制柱與連接柱的連接面，進一步進行封閉；壓漿過程中采用高強無收縮水泥灌漿材料，持壓0.6MPa，5min，達到灌漿密實，內(nèi)無氣孔。

此外，在所述步驟1)完成后，對預(yù)制柱的端面進行鑿毛處理。

本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

1)本發(fā)明預(yù)制柱之間通過凸部、凹槽連接，再通過鋼板與孔槽連接，最后再通過壓漿管、壓漿通道實現(xiàn)對連接處的進一步密封，有效保證墩柱結(jié)構(gòu)的連接可靠性。

2)本發(fā)明連接結(jié)構(gòu)受力明確，設(shè)置的工字鋼板及楔形槽口，提高結(jié)構(gòu)的抗剪能力，橡膠膠條及環(huán)氧砂漿，保證了連接部位的密封，提高了結(jié)構(gòu)的耐久性能。

3)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)施工快速、簡便，安全、耐久，降低了現(xiàn)場混凝土的工作量，可實現(xiàn)標準化、產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，有利于節(jié)能減排及工程質(zhì)量的提高。

附圖說明

圖1為發(fā)明整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為連接段上截面圖；

圖3為預(yù)制墩柱下截面圖；

圖4為連接部位大樣圖；

圖中，1、承臺，2.連接柱，3.連接柱內(nèi)預(yù)埋的鋼筋，4.鋼板，5.圈孔，6.預(yù)制柱內(nèi)預(yù)埋的鋼筋，7.壓漿管的入口，8.出漿口，9.壓漿通道，10.孔槽。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述。

實施例1

一種預(yù)制柱，包括截面形狀為圓柱形或者矩形的柱體，在柱體的一個端部設(shè)置凸起或者凹槽，在柱體內(nèi)沿著柱體的縱向方向設(shè)置有突出柱體端部的鋼板，鋼板與凸起或者凹槽在柱體的同一端部設(shè)置，預(yù)制柱的橫截面為方形或者圓形，上表面為平面用于支撐橋梁。

一種預(yù)制墩柱結(jié)構(gòu)，如圖1所示，包括上述的預(yù)制柱，預(yù)制柱通過連接柱2設(shè)于承臺1之上，連接柱2與承臺1通過現(xiàn)澆混凝土方式進行構(gòu)建，預(yù)制柱與連接柱2的連接端面通過相互配合的凸部與凹槽進行配合，凸部為楔形形狀，在預(yù)制柱內(nèi)縱向方向設(shè)有部分突出于預(yù)制柱底部的鋼板4，在連接柱內(nèi)設(shè)有與鋼板4配合的孔槽10；或者，在連接柱2內(nèi)縱向方向設(shè)有部分突出于連接柱頂部的鋼板，相應(yīng)地，在預(yù)制柱內(nèi)設(shè)有與鋼板配合的孔槽；此外，在預(yù)制柱內(nèi)橫向方向有預(yù)制柱內(nèi)預(yù)埋的鋼筋6以提高預(yù)制柱的剛度，在連接柱內(nèi)同樣具有連接柱內(nèi)預(yù)埋的鋼筋3，預(yù)制柱內(nèi)預(yù)埋的鋼筋6、連接柱內(nèi)預(yù)埋的鋼筋3各自可設(shè)置有多條，基本呈環(huán)形設(shè)置，最優(yōu)方案是這兩個鋼筋靠近連接柱與預(yù)制柱的連接處進行設(shè)置，從而提高連接處接口的剛度。

在所述連接柱內(nèi)設(shè)置壓漿通道9，壓漿通道9開設(shè)到連接柱2的頂部，壓漿通道9與用于向連接柱和預(yù)制柱連接處注漿的壓漿管連接且壓漿通道與一出漿口連通，壓漿管的入口7設(shè)于承臺1處；出漿口同樣設(shè)于承臺處，出漿口8的設(shè)置用于通氣，保證漿液順利通入到壓漿通道內(nèi)，出漿口8通過出漿管與壓漿通道9連通，這樣的設(shè)置便于施工人員在低處對連接柱2與預(yù)制柱，相鄰的預(yù)制柱之間的空隙進行密封連接，同時，壓漿通道9與連接柱2內(nèi)的孔槽10連通，對孔槽內(nèi)的間隙同樣進行密封。

上述預(yù)制墩柱結(jié)構(gòu)中，通過多根拼接的預(yù)制柱與連接柱2實現(xiàn)墩柱結(jié)構(gòu)，連接柱2設(shè)于承臺1上進行支撐，連接柱2與預(yù)制柱端部通過凸部與凹槽進行卡合，這樣的設(shè)置有效保證了預(yù)制柱的拼接，保證墩柱結(jié)構(gòu)的支撐穩(wěn)定性；再通過壓漿通道9實現(xiàn)對預(yù)制柱與連接柱之間的密封連接。

在所述連接柱2頂部均預(yù)設(shè)圈孔5，如圖3和圖4所示，圈孔5靠近連接柱2或者預(yù)制柱外圈設(shè)置，因連接柱結(jié)構(gòu)是現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，圈孔5設(shè)于豎直設(shè)置的鋼筋的外圈，保證連接柱2與預(yù)制柱之間連接緊密，在圈孔5內(nèi)設(shè)置密封圈，密封圈為橡膠圈，通過橡膠圈的設(shè)置，對預(yù)制柱的連接部位在前期進行進一步的密封。

所述孔槽10的尺寸大于所述鋼板4的尺寸，通常情況下，大于鋼板厚度2mm左右，為了對孔槽10與鋼板之間空隙的密封，壓漿通道9與孔槽10相通，壓漿通道9呈十字的方式布置于連接柱2內(nèi)，壓漿通道9與孔槽10在澆筑時通過放置木板進行設(shè)置，這樣在注漿填充完成后，保證了連接柱2內(nèi)部是實心體，如圖2所示。

在連接柱2與預(yù)制柱之間涂刷有環(huán)氧砂漿，環(huán)氧砂漿有助于提高預(yù)制柱的耐久性能。

所述鋼板4的橫向截面形狀為工字形狀，如圖3所示，工字形狀的鋼板受力面積大，使得鋼板與預(yù)制柱的接觸面積大，提高結(jié)構(gòu)的抗剪能力，有效保證預(yù)制柱的連接可靠性。

所述鋼板4對稱設(shè)置于所述的預(yù)制柱內(nèi)，這樣的設(shè)置有助于分散橋墩的承重力，優(yōu)選方案是，鋼板為四個，四個對稱設(shè)置在預(yù)制柱內(nèi)。

為了保證墩柱的承載穩(wěn)定性，與承臺連接的連接柱的高度不小于預(yù)制柱的直徑。

所述的一種預(yù)制墩柱結(jié)構(gòu)的施工方法，具體步驟如下：

1)在預(yù)制場內(nèi)預(yù)制所述的預(yù)制柱并運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場；

2)將連接柱2豎直設(shè)于承臺上并通過現(xiàn)場澆筑進行連接；

3)在連接柱2上部設(shè)置預(yù)制柱；

4)在連接柱2與預(yù)制柱之間涂刷環(huán)氧砂漿；

5)通過壓漿管進行注漿，漿液通過壓漿通道9流向預(yù)制柱與連接柱2的連接面，進一步進行封閉；壓漿過程中采用高強無收縮水泥灌漿材料，持壓0.6MPa，5min，達到灌漿密實，內(nèi)無氣孔。

此外，在所述步驟1)完成后，對預(yù)制柱的端面進行鑿毛處理。

實施例2

一種預(yù)制柱，其特征在于，包括截面形狀為圓柱形或者矩形的柱體，在柱體的一個端部設(shè)置凸起或者凹槽，在柱體內(nèi)沿著柱體的縱向方向開有用于與鋼板配合的孔槽，孔槽的開口方向與凸起或者凹槽在柱體的同一端部設(shè)置。

一種預(yù)制墩柱結(jié)構(gòu)，包括預(yù)制柱，預(yù)制柱通過連接柱設(shè)于承臺之上，連接柱與承臺通過現(xiàn)澆混凝土方式進行構(gòu)建，預(yù)制柱底部設(shè)置凸部或凹槽，連接柱頂部形狀與預(yù)制柱底部的形狀相配合，在連接柱內(nèi)縱向方向設(shè)有部分突出于連接柱頂部的鋼板，相應(yīng)地，在預(yù)制柱內(nèi)設(shè)有與鋼板配合的孔槽。

以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。