裝配式鋼-混凝土組合結構橋墩柱構件的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種工程結構橋梁墩柱部件，尤其是指一種可裝配式施工方式的組合結構橋墩柱構件，該構件預制加工安裝方便有效加快施工進度，具有良好的工程應用前景，屬于結構工程技術領域。
【背景技術】
[0002]橋墩主要由頂帽、墩身組成。頂帽的作用是把橋跨支座傳來的較大而集中的力，分散而勻稱地傳給墩身和臺身。因此頂帽應采用強度較高的材料建筑。此外，頂帽還須有較大的平面尺寸，為施工架梁及養(yǎng)護維修提供必要的工作面。墩身和臺身是支承橋跨的主體結構，不僅承受橋跨結構傳來的全部荷載，而且還直接承受土壓力、水流沖擊力、冰壓力、船舶撞擊力等多種荷載，所以墩身和臺身都具有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性。是橋梁結構的重要組成部分。
[0003]目前常用的橋墩分為兩種，一種是重力式橋墩，一種是輕型橋墩。重力式橋墩一般為采用混凝土或石砌的實體結構。墩身上設墩帽，下接基礎。它的特點是充分利用圬工材料的抗壓性能，借自身的較大截面尺寸和重量承受豎直方向和水平方向的外力，具有堅固耐久，施工簡易，取材方便，節(jié)約鋼材等優(yōu)點。缺點是圬工量大，外形粗大笨重，減少橋下有效孔徑，增大地基負荷；當橋墩較高，地基承載力較低時尤為不利；輕型橋墩具有外形輕盈美觀，圬工量少，可減輕地基負荷，節(jié)省基礎工程，便于用拼裝結構或用滑升模板施工，有利于加速施工進度，提高勞動生產率等優(yōu)點。缺點是有的情形橋墩結構較為復雜，存在一定的施工難度，施工時間進度和控制也存在一定的困難。
[0004]可見，設計一種新型的裝配式橋墩柱結構已成為亟待解決的技術問題。

【發(fā)明內容】

[0005]發(fā)明目的:為了克服現(xiàn)有技術中存在的不足，本發(fā)明提供一種裝配式鋼-混凝土組合結構橋墩柱構件，在保證橋墩結構受力合理安全滿足設計要求合理的前提下，同時考慮施工成本和進度，減少構件體積，加快施工進度并提高安全性。
[0006]技術方案:為解決上述技術問題，本發(fā)明提供的裝配式鋼-混凝土組合結構橋墩柱構件，包括粧基承臺、橋墩柱和橫梁，所述粧基承臺內預埋有加強管，所述橋墩柱為空心管狀結構，由橋墩上節(jié)段和橋墩下節(jié)段裝配連接而成，所述橋墩下節(jié)段的底端安裝于加強管與混凝土之間，所述橋墩上節(jié)段通過牛腿角鋼與橫梁裝配連接；所述橫梁為預應力結構。
[0007]作為優(yōu)選，所述加強管的底部焊接有底板，所述底板與加強板之間焊接有加勁肋板，所述底板和加勁肋板嵌于粧基承臺的混凝土內。
[0008]作為優(yōu)選，所述橋墩上節(jié)段的頂端具有T形敞口卡箍，底端具有法蘭盤。
[0009]作為優(yōu)選，所述橋墩下節(jié)段額頂端具有法蘭盤，底端具有輻向分布的加勁肋板，所述加勁肋板嵌于混凝土中。
[0010]作為優(yōu)選，所述橋墩上節(jié)段和橋墩下節(jié)段之間連接有鋼筋網，所述橋墩下節(jié)段上端內側設有鋼筋網卡片。
[0011]作為優(yōu)選，所述橫梁為工字形截面的鋼橫梁。
[0012]作為優(yōu)選，所述橋墩柱和橫梁內灌注有混凝土，所述橫梁內還穿設有后張拉法的預應力鋼束。
[0013]本發(fā)明同時提出上述裝配式鋼-混凝土組合結構橋墩柱構件的施工方法，包括以下步驟:
步驟1，預制粧基承臺、橋墩柱和橫梁；在橋墩下節(jié)段的下端布置加筋肋板，上端管壁內側設置鋼筋網卡片，外側設置橋墩連接環(huán)；在橋墩上節(jié)段的下端外側設置橋墩連接環(huán)，上端設置用于搭接鋼橫梁外伸工字鋼的T型敞口卡箍；
步驟2，在粧基承臺之內埋入粧基承臺斷面加強管，用以保證橋墩下節(jié)段的安裝定位和加強節(jié)段受力，然后澆筑粧基承臺；
步驟3，將橋墩下節(jié)段套設于粧基承臺斷面加強管上，并澆筑混凝土將橋墩下節(jié)段與粧基承臺固定連接；
步驟4，通過法蘭盤連接上下節(jié)段橋墩柱，在斷面處內部設置鋼筋網加強連接；
步驟5，連接空鋼管橋墩柱與鋼橫梁，將鋼橫梁兩端外伸工字型鋼搭接在上端設置T型敞卡箍內，同時采用牛腿角鋼的方式，通過螺栓裝配式連接；
步驟6，在鋼橫梁兩端的橫向上采用后張法張拉預應力鋼束；
步驟7，向鋼橫梁向鋼管和橫梁內澆筑混凝土。
[0014]使用時，本發(fā)明的節(jié)段裝配式鋼-混凝土組合結構橋墩柱構件，包括埋在粧基承臺內的空鋼管，粧基承臺經過特殊處理預埋加強管澆筑。處理后的粧基承臺與空鋼管橋墩下節(jié)段底部通過混凝土澆筑的方式連接。上下節(jié)段橋墩柱通過節(jié)段連接方式并預埋局部鋼筋網加強連接。鋼橫梁通過裝配式的方式與空鋼管橋墩柱上節(jié)段連接，連接方式主要通過鋼橫梁兩端外伸的工字鋼和牛腿角鋼將鋼管混凝土橋墩柱和鋼橫梁螺栓裝配連接。在鋼橫梁和上節(jié)段橋墩柱預留孔道，向鋼橫梁和鋼管內灌注混凝土，待混凝土達到一定齡期后，張拉鋼橫梁兩端預應力鋼束，形成節(jié)段裝配式鋼-混凝土組合結構橋墩柱構件。
[0015]粧基承臺的處理，在承臺澆筑前，在粧基承臺之內埋入粧基承臺斷面加強管，用以保證橋墩下節(jié)段的安裝定位和加強節(jié)段受力。
[0016]空橋墩下節(jié)段，在預制時，在其下端布置加筋肋板，在其管上端內側設置鋼筋網卡片，外側設置橋墩連接環(huán)。
[0017]橋墩上節(jié)段，通過預制的方式，下端外側設置橋墩連接環(huán)，上端設置T型敞口的外管，方便搭接鋼橫梁外伸工字鋼。上下節(jié)段橋墩柱的連接通過上下橋墩連接環(huán)螺栓連接，并且在斷面處內部設置鋼筋網，加強連接。
[0018]空鋼管橋墩柱與鋼橫梁縱向連接，將鋼橫梁兩端外伸工字型鋼搭接在上端設置T型敞口的外管，同時采用牛腿角鋼的方式，通過螺栓裝配式連接?？珍摴軜蚨罩c鋼橫梁兩端橫向連接，采用后張法張拉預應力鋼束的方式。完成上述工序后，從鋼橫梁向鋼管和橫梁內饒筑混凝土。
[0019]通過以上方式，完成整個構件的制作，充分發(fā)揮其獨特的優(yōu)勢下，達到其工作作用。
[0020]有益效果:本發(fā)明的橋墩柱構件用裝配式施工方式，結合特別設計的連接結構，具有以下顯著的進步:
1.采用裝配式橋墩結構，加快施工進度，便于施工安裝合理方便；
2.鋼管混凝土橋墩柱具有抗壓能力大，減小橋墩柱體積，橫向預應力鋼筋張拉，可加大橫梁跨度，保證結構的安全性，不發(fā)生傾覆。
[0021]3.采用鋼橫梁灌注混凝土形式，充分發(fā)揮鋼材抗拉能力和混凝土抗壓能力，在滿足設計要求的前提下，減小構件的建筑高度和體積；
4.各個節(jié)段連接可靠性強，裝配性能好。
[0022]除了上面所述的本發(fā)明解決的技術問題、構成技術方案的技術特征以及由這些技術方案的技術特征所帶來的優(yōu)點外，本發(fā)明的裝配式鋼-混凝土組合結構橋墩柱構件所能解決的其他技術問題、技術方案