一种UHPC连接预制拼装桥墩结构及其施工方法与流程

一种uhpc连接预制拼装桥墩结构及其施工方法
技术领域
1.本技术涉及桥墩结构的领域，尤其是涉及一种uhpc连接预制拼装桥墩结构及其施工方法。


背景技术：

2.桥墩是支撑桥跨结构并将恒载和车辆活载传至地基的建筑物，起到支撑的作用，因此是跨桥重要的组成部分。
3.传统的桥墩采用围堰筑坝或者沉井基础方法，需要对桥墩施工地点进行筑坝、开挖和浇筑，施工工期较长，建造效率较高；随着新材料和先进技术的出现，利用新材料优异特性来改善结构性能已成为一种有效的技术手段，超高性能混凝土因具有良好的力学性能而备受关注，因此，将超高性能混凝土应用至桥墩施工技术具有很好的前景。


技术实现要素：

4.为了提升桥墩施工的施工效率，本技术提供一种uhpc连接预制拼接桥墩结构及其施工方法。
5.本技术提供的一种uhpc连接预制拼接桥墩结构及其施工方法采用如下的技术方案：第一方面，本技术提供一种uhpc连接预制拼接桥墩结构，采用如下技术方案：一种uhpc连接预制拼接桥墩结构，包括预制承台和预制立柱，所述预制立柱的下端壁设置有用于与预制承台的上表面抵接的抵接柱；所述预制立柱与预制承台之间设置有连接组件，所述连接组件包括与预制立柱相连的立柱连接筋、与预制承台相连的承台连接筋、填充于预制立柱与预制承台之间的uhpc现浇件，所述立柱连接筋、承台连接筋和抵接柱均位于uhpc现浇件内。
6.通过采用上述技术方案，通过uhpc现浇件将预制立柱与预制承台进行连接，利用uhpc预制件完成预制立柱与预制承台的立柱连接筋与承台连接筋无接触连接锚固，以实现桥墩的整体连接；同时无需对施工场地进行筑坝、现场开挖和当场进行浇筑的步骤，省去了混凝土浇筑的过程，从而大大减少了人工及材料的消耗，缩短了施工时间，并大幅提升了工作效率。
7.作为优选，所述预制承台设置有向上延伸的注浆筒体，所述抵接柱位于注浆筒体内，所述预制立柱的下端壁位于注浆筒体的内部。
8.通过采用上述技术方案，在预制承台处安装注浆筒体，在浇筑uhpc时能够使得uhpc定型并环绕于抵接柱的周围，从而提升了uhpc在浇筑时的稳定性，使得uhpc在浇筑时能够稳定成型。
9.作为优选，所述注浆筒体的内周壁沿注浆筒体的周向设置有环形肋条；所述立柱连接筋设置有延伸至环形肋条的下方位置的延伸板。
10.通过采用上述技术方案，环形肋条的设置，提升了注浆筒体的整体稳定性，延伸板
位于环形肋条的下方，可减少预制立柱在进行uhpc浆料固定时脱离承接台的现象，从而进一步提升了预制立柱在定位时的稳定性。
11.作为优选，所述环形肋条沿上下方向贯穿设置有供uhpc浆料流动的连通孔。
12.通过采用上述技术方案，浇筑uhpc浆料时，uhpc浆料沿连通孔向下流动，限制了uhpc浆料的流动路径，从而使得uhpc浆料能够稳定流动至预制承台的上方并通过uhpc的流动性实现灌浆密实状态，有效减少了uhpc浆料在填充时产生气泡的现象的发生，进一步提升了uhpc现浇件的密实性，从而提升了桥墩的支撑强度。
13.作为优选，所述承台连接筋设置有沿抵接柱的周向延伸的连接板，所述连接板位于延伸板的上方；所述延伸板与连接板之间设置有间隔。
14.通过采用上述技术方案，转动预制立柱后，使得延伸板能够卡接至连接板的下方，起到对延伸板进行固定的效果，从而使得预制立柱能够得到固定，提升了预制立柱与承台之间的稳定性，进而提升了整个桥墩的稳定性。
15.作为优选，所述预制立柱的下端壁沿预制立柱的周向设置有与注浆筒体插接配合的插接环槽。
16.通过采用上述技术方案，注浆筒的内壁能够贴合于预制立柱的的插接环槽中，提升了注浆筒体与预制立柱之间的连接紧密性，从而使得注浆筒与预制立柱之间的稳定性能够得到大幅提升，在uhpc浆料在浇筑的过程中，能够更好的稳定成型，以提升uhpc现浇件的稳定性，并减少了uhpc浆料的浪费。
17.作为优选，所述抵接柱的横截面的面积由下往上逐渐增大。
18.通过采用上述技术方案，抵接柱呈现倒梯形，uhpc浆料在浇灌后，抵接柱的斜边坡度能够使得灌入的uhpc浆料利用自身流动性实现灌浆密实状态，以便于施工灌浆并实现预制拼接桥墩的整体连接，提升了uhpc现浇件的密实度，使得立柱与承台之间连接更为稳定，进一步提升了桥墩的稳定性；同时，抵接柱的倒梯形段能够确保预制立柱的连续性，并减少了uhpc浆料的使用料，生产成本降低，结构经济可靠。
19.作为优选，所述抵接柱套设有连接箍筋，所述连接箍筋与立柱连接筋和承台连接筋均固定连接。
20.通过采用上述技术方案，在抵接柱的外壁套设连接箍筋，并在浇筑uhpc浆料之前使得连接箍筋与立柱连接筋与承台连接筋进行焊接固定，以使得预制承台与预制立柱进行进一步的固定，减短了预制立柱与预制承台的搭接长度，同时提高了同等体积的配筋率，加强了预制承台与预制立柱之间的稳定性，从而提升了桥墩的稳定性。
21.作为优选，所述预制立柱的周壁设置有注浆孔，所述注浆孔的内侧壁与预制立柱的下端壁相连。
22.通过采用上述技术方案，通过注浆孔使得uhpc浆料流动至承台表面，并通过uhpc浆料的流动性将抵接柱的周围进行填充，从而提升了浇筑uhpc浆料的便利性。
23.第二方面，本技术提供一种应用于uhpc连接预制拼接桥墩结构的施工方法，包括如下步骤：制备预制立柱和预制承台：预先浇筑成型预制立柱和预制承台，并在预制立柱的下端壁成型抵接柱；预处理抵接柱：对抵接柱的表面凿毛处理；
吊装预制承台：将预制承台吊装至指定的位置，并使预制承台的上表面水平；吊装预制立柱：将预制立柱吊运至预制承台的上方，并使抵接柱的下端壁与预制承台的上表面贴合；浇筑uhpc现浇件：搭建模具，以供模具将立柱连接筋、承台连接筋和抵接柱均罩设在内；向预制立柱与预制承台之间浇筑uhpc浆料，以供uhpc浆料将立柱连接筋、承台连接筋和抵接柱均覆盖在内，以成型uhpc现浇件。
24.通过采用上述技术方案，抵接柱将uhpc现浇件的位置预留，随后对抵接柱表面进行凿毛处理，以使得抵接柱表面更加光滑，以便于后期uhpc浆料与抵接柱之间结合更为紧密，随后进行预制立柱与预制承台之间的拼装，以用于将预制立柱与预制承台之间的搭接与定位，完成后即可进行uhpc浆料的填充，uhpc浆料凝固后，即可将立柱连接筋、承台连接筋、抵接柱、预制立柱与预制承台进行连接固定；使用该方法对桥墩进行制备，操作简单，利于实际工程运用，同时免于施工现场周围的筑坝、现场开挖与浇筑的工序，施工安全性得到改善，现场施工工期减少，建造效率得到提升，并且对施工周围环境的污染降低，也减少了对当地交通的干扰，同时养护与维护的成本有所下降。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.本方案通过利用uhpc现浇件与立柱连接筋、承台连接筋之间的良好锚固性能，可缩短桥墩底部的连接端长度，减少了材料的使用量，节约了成本，同时，预制立柱、抵接柱与预制承台之间的立柱连接筋、承台连接筋采用无接触的搭接设计，因此无需钢筋连接器，降低了对施工精度的要求，同时提升了现场施工的工作效率，施工安全性好，养护维护成本低廉，在桥墩建筑上有着广阔的前景；2.在抵接柱处安装有注浆筒体，使得注浆筒体贴合预制立柱的下端并将抵接柱环绕，将uhpc浆料通过注浆孔输入值注浆筒体中，从而使得uhpc预制浆料能够更好地成型并与使得抵接柱、预制立柱、预制承台、立柱连接筋与承台连接筋更好地结合固定，从而提升了桥墩整体的稳定性；3.抵接柱的横截面积由下往上依次增大，使得抵接柱侧壁为带有坡度的斜边，从而使得uhpc通过注浆孔灌入后能够利用自身流动性实现灌浆密实状态，提升了uhpc浆料的灌浆便利性，以提升抵接柱、预制承台、预制立柱、立柱连接筋、承台连接筋之间的连接稳定性，同时抵接柱的倒梯形设置一方面能够提升预制立柱与预制承台之间的连续性，从而提升了桥墩的稳定性，另一方面减少了uhpc浆料的用料，节约了生产施工成本。
附图说明
26.图1是本技术实施例一种uhpc连接预制拼接桥墩结构的整体示意图。
27.图2是用于体现实施例1中预制承台与预制立柱之间连接关系的剖面示意图。
28.图3是用于体现实施例2中预制承台与预制立柱之间连接关系的剖面示意图。
29.图4是图3中a部的放大示意图。
30.附图标记说明：1、预制承台；2、预制立柱；21、插接环槽；22、注浆孔；3、抵接柱；4、连接组件；41、立柱连接筋；42、承台连接筋；421、连接板；43、uhpc现浇件；5、注浆筒体；51、环形肋条；511、连通孔；52、延伸板；6、连接箍筋。
具体实施方式
31.以下结合附图1-4对本技术作进一步详细说明。
32.实施例1：本技术实施例公开一种uhpc连接预制拼装桥墩结构及其施工方法。参照图1与图2，一种uhpc连接预制拼装桥墩结构包括预制承台1和预制立柱2，预制承台1与预制立柱2均预先浇筑，预制立柱2的下端一体成型有抵接柱3，抵接柱3与预制承台1的上表面抵接，预制立柱2与预制承台1之间安装有连接组件4，连接组件4包括立柱连接筋41、承台连接筋42与uhpc现浇件43，uhpc现浇件43与预制承台1的上表面贴合，uhpc现浇件43采用超高性能混凝土浇筑而成，具有良好的耐久性和好高的力学性能，立柱连接筋41与承台连接筋42均为钢筋，使得连接件能够大幅提升预制立柱2与预制承台1之间的连接稳定性能；uhpc现浇件43沿抵接柱3的周向设置，uhpc现浇件43的内壁与抵接柱3的外壁贴合，且uhpc现浇件43的上端与预制立柱2的下端相抵；立柱连接筋41沿预制立柱2的长度方向预埋安装于预制立柱2中，立柱连接筋41向下穿设出预制立柱2并伸入uhpc现浇件43中；承台连接筋42沿预制立柱2的周向设置，承台连接筋42向上穿设uhpc现浇件43中，且承台连接筋42位于立柱连接筋41的内部，连接组件4有效提升了预制立柱2与预制承台1之间的连接稳定性。
33.参照图2，抵接柱3的横截面积由下往上逐渐增大，使得抵接柱3呈倒梯形形状，同时利用周围uhpc现浇件43，完成预制立柱2的立柱连接筋41与预制承台1的承台连接筋42无接触连接锚固，即可实现整个预制桥墩的整体连接。
34.参照图2，抵接柱3外壁安装有连接箍筋6，连接箍筋6为钢筋，连接箍筋6套接于抵接柱3，连接箍筋6与立柱连接筋41焊接固定，连接箍筋6与承台连接筋42焊接固定；通过将连接箍筋6将立柱连接筋41与承台连接筋42进行固定，从而提升了预制立柱2、预制承台1与抵接柱3之间的连接稳定性，加强了桥墩整体的稳固性。
35.参照图2，预制立柱2的周壁开设有注浆孔22，注浆孔22倾斜向下，本技术实施例中，注浆孔22共开设有四个，注浆孔22的内侧壁与预制立柱2的下端壁相连，通过注浆孔22注入uhpc得到环绕在抵接柱3周围的uhpc现浇件43，抵接柱3的倒梯形斜边坡度使得uhpc浆料能够利用自身流动性灌浆得到uhpc现浇件43，并使得uhpc浆料实现灌浆密实状态，从而提升了整个桥墩的稳固性。
36.实施例2：一种uhpc连接预制拼装桥墩结构，如图3与图4所示，与实施例1的不同之处在于，预制承台1的上表面通过螺钉固定连接有向上延伸的注浆筒体5，注浆筒体5为圆柱形筒体，抵接柱3插设于注浆筒体5内，预制立柱2的下端位于注浆筒体5的内部。
37.参照图3与图4，注浆筒体5的内壁沿注浆筒体5的周向焊接固定有环形肋条51，环形肋条51与预制承台1的上表面水平，每个注浆孔22均对应一个环形肋条51，立柱连接筋41焊接固定有延伸板52，延伸板52延伸至环形肋条51的下方。
38.参照图3与图4，环形肋条51沿预制立柱2的高度方向贯穿开设有连通孔511，uhpc浆料能够顺连通孔511向下流动并将注浆筒体5进行填充，从而将uhpc浆料的流动路径进行限定，减少了uhpc浆料在向下流动时产生气泡的现象的发生，降低了uhpc现浇件43混凝土结构强度下降的现象，同时也提升了uhpc现浇件43的有效厚度，减少了uhpc现浇件43表面碳化的进程，提升了uhpc现浇件43的耐腐蚀性能。
39.参照图3与图4，立柱连接筋41的侧壁焊接固定有延伸板52，延伸板52位于环形肋条51的下方，承台连接筋42焊接固定有沿抵接柱3周向延伸的连接板421，本技术实施例中，连接板421共安装有四块，每个连接板421均为弧形板，连接板421位于延伸板52的上方，在延伸板52与连接板421之间形成有间隔，以用于供uhpc浆料流动，转动预制立柱2后，使得连接板421卡接至延伸板52的下方，从而起到固定连接板421的效果，进而能够将立柱进行固定，以提升立柱的稳定性。
40.参照图3与图4，预制立柱2的下端壁开设有插接环槽21，插接环槽21沿预制立柱2的周向环绕开设，插接环槽21用于供注浆筒体5插设，注浆筒体5的内壁与插接环槽21的侧壁相互适配，从而使得注浆筒体5与预制立柱2之间连接更加紧密，也进一步提升uhpc浆料填充后与预制立柱2、预制承台1之间的稳定性。
41.一种应用于uhpc连接预制拼装桥墩结构的施工方法，采用如下步骤：制备预制立柱2和预制承台1：预先浇筑预制立柱2与预制承台1，使得预制立柱2与预制承台1成型，预制立柱2下端成型抵接柱3；预处理抵接柱3：对抵接柱3表面进行凿毛处理，将抵接柱3表面的浮浆、杂物等砸出，并将浮沉、细粒等清除；吊装预制承台1：将预制承台1运输至指定的位置处，使得预制承台1的上表面水平，并将预制承台1的表面进行清洁，清除预制承台1表面处的杂质等；吊装预制立柱2：将预制立柱2吊运至预制承台1的上方，预制立柱2呈竖直状态，抵接柱3位于预制立柱2下方，随后将抵接柱3的下端壁缓慢抵于预制承台1的上表面处；浇筑uhpc现浇件43：搭建模具，使得模具将立柱连接筋41、承台连接筋42和抵接柱3均罩在模具中，随后向预制立柱2与预制承台1之间浇筑uhpc浆料，以使得uhpc浆料将立柱连接筋41、承台连接筋42和抵接柱3均覆盖，最终成型为uhpc现浇件43。
42.本技术实施例一种uhpc连接预制拼装桥墩结构的实施原理为：首先浇筑预制承台1与预制立柱2，并使得预制立柱2下方成型抵接柱3，随后将预制立柱2抵于预制承台1处，并浇筑uhpc浆料，在抵接柱3的周围形成uhpc现浇件43，完成立柱连接筋41与承台连接筋42的无接触连接锚固，实现桥墩整体的连接，该连接结构的构造力通过立柱连接筋41传至uhpc现浇件43，再由uhpc现浇件43传至承台连接筋42，形成有效的传力途径，加强了预制立柱2与预制承台1之间的连接稳定性，从而提升了桥墩整体的稳定性，同时该连接结构可有效减少大面积湿作业而产生的环境污染，养护维护成本较低。
43.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。

技术特征：
1.一种uhpc连接预制拼装桥墩结构；其特征在于：包括预制承台(1)和预制立柱(2)，所述预制立柱(2)的下端壁设置有用于与预制承台(1)的上表面抵接的抵接柱(3)；所述预制立柱(2)与预制承台(1)之间设置有连接组件(4)，所述连接组件(4)包括与预制立柱(2)相连的立柱连接筋(41)、与预制承台(1)相连的承台连接筋(42)、填充于预制立柱(2)与预制承台(1)之间的uhpc现浇件(43)，所述立柱连接筋(41)、承台连接筋(42)和抵接柱(3)均位于uhpc现浇件(43)内。2.根据权利要求1所述的uhpc连接预制拼装桥墩结构，其特征在于：所述预制承台(1)设置有向上延伸的注浆筒体(5)，所述抵接柱(3)位于注浆筒体(5)内，所述预制立柱(2)的下端壁位于注浆筒体(5)的内部。3.根据权利要求2所述的uhpc连接预制拼装桥墩结构，其特征在于：所述注浆筒体(5)的内周壁沿注浆筒体(5)的周向设置有环形肋条(51)；所述立柱连接筋(41)设置有延伸至环形肋条(51)的下方位置的延伸板(52)。4.根据权利要求3所述的uhpc连接预制拼装桥墩结构，其特征在于：所述环形肋条(51)沿上下方向贯穿设置有供uhpc浆料流动的连通孔(511)。5.根据权利要求3所述的uhpc连接预制拼装桥墩结构，其特征在于：所述承台连接筋(42)设置有沿抵接柱(3)的周向延伸的连接板(421)，所述连接板(421)位于延伸板(52)的上方；所述延伸板(52)与连接板(421)之间设置有间隔。6.根据权利要求2所述的uhpc连接预制拼装桥墩结构，其特征在于：所述预制立柱(2)的下端壁沿预制立柱(2)的周向设置有与注浆筒体(5)插接配合的插接环槽(21)。7.根据权利要求1所述的uhpc连接预制拼装桥墩结构，其特征在于：所述抵接柱(3)的横截面的面积由下往上逐渐增大。8.根据权利要求1所述的uhpc连接预制拼装桥墩结构，其特征在于：所述抵接柱(3)套设有连接箍筋(6)，所述连接箍筋(6)与立柱连接筋(41)和承台连接筋(42)均固定连接。9.根据权利要求1所述的uhpc连接预制拼装桥墩结构，其特征在于：所述预制立柱(2)的周壁设置有注浆孔(22)，所述注浆孔(22)的内侧壁与预制立柱(2)的下端壁相连。10.一种如权利要求1-9任意一项所述的uhpc连接预制拼装桥墩结构的施工方法，其特征在于：包括如下的步骤：制备预制立柱(2)和预制承台(1)：预先浇筑成型预制立柱(2)和预制承台(1)，并在预制立柱(2)的下端壁成型抵接柱(3)；预处理抵接柱(3)：对抵接柱(3)的表面凿毛处理；吊装预制承台(1)：将预制承台(1)吊装至指定的位置，并使预制承台(1)的上表面水平；吊装预制立柱(2)：将预制立柱(2)吊运至预制承台(1)的上方，并使抵接柱(3)的下端壁与预制承台(1)的上表面贴合；浇筑uhpc现浇件(43)：搭建模具，以供模具将立柱连接筋(41)、承台连接筋(42)和抵接柱(3)均罩设在内；向预制立柱(2)与预制承台(1)之间浇筑uhpc浆料，以供uhpc浆料将立柱连接筋(41)、承台连接筋(42)和抵接柱(3)均覆盖在内，以成型uhpc现浇件(43)。

技术总结
本申请涉及一种UHPC连接预制拼接桥墩架构及其施工方法，涉及桥墩结构的领域，其包括预制承台和预制立柱，预制立柱的下端壁设置有用于与预制承台的上表面抵接的抵接柱；预制立柱与预制承台之间设置有连接组件，连接组件包括与预制立柱相连的立柱连接筋、与预制承台相连的承台连接筋、填充于预制立柱与预制承台之间的UHPC现浇件，立柱连接筋、承台连接筋和抵接柱均位于UHPC现浇件内。本申请能够有效缩短施工工期，提升建造效率，同时绿色环保，施工生产成本减少。产成本减少。产成本减少。


技术研发人员：杨俊辉 陈析 杨翰光 陈武 马水梅
受保护的技术使用者：广东晶通公路工程建设集团有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/6