蓋梁與墩柱連接方式研究綜述

1、蓋梁與墩柱連接方式研究綜述目前我國城市橋梁下部結構建造仍主要以人工綁扎、現(xiàn)場澆筑為主，暴露出一系列的 弊端，如需要大量的勞動力、施工周期長，對既有道路交通影響大，社會影響面大，粉塵、 泥漿、噪聲、燈光等對環(huán)境干擾大，所以難以滿足文明施工要求。另外，粗放型的施工模式 導致行業(yè)整體能耗高等，對已經是建成區(qū)的城市造成了更大的壓力。因此，急需研發(fā)新型的建造方式以解決上述問題。研究內容愈來愈多的工程要求傳統(tǒng)橋梁施工方法是通過現(xiàn)場支模，然后現(xiàn)場澆筑混凝土養(yǎng)護達到混凝土強度，以滿 足橋梁結構的正常使用功能。然而隨著現(xiàn)代橋梁施工技術的快速發(fā)展，工期時間短、強度高，因此對于橋梁結構的預制施工的工藝研究愈加緊迫。

2、墩柱和蓋梁都是橋梁重要組成部分，上部結構的不變荷載和可變荷載都是通過蓋梁傳遞給墩柱。因此，墩柱和蓋梁的連接方式尤為重要。1、膠接縫連接：2、濕接縫連接：在構件間預留鋼筋通過耦合器耦合，一端預留鋼筋插入另一端預留槽孔內 再灌入混凝土、在構件接觸處涂抹一層結構膠，再通過預應力筋將各構件連接起來。預留鋼筋焊接或兩端鋼筋錨固在一起等方式將各構件連接起來。例如：上海長江大橋、東海大橋。3、干接縫連接：構件間不做任何處理，僅采用預應力筋將各構件連接起來。«iiKi覺 it 痔"醫(yī)*眾 anti Eli折,預母力枝水的矗誦毎 后澆*體或連橫.席配抬£ *立柱與蓋梁的聯(lián)結構造1、

3、立柱與蓋梁常用的聯(lián)結構造1.1、立柱與蓋梁現(xiàn)澆聯(lián)結該方法是先澆筑立柱混凝土，再現(xiàn)澆蓋梁混凝土。澆筑立柱時，為保證立柱和蓋梁之間的可靠連接， 需將立柱主筋伸入蓋梁中，必要時將立柱主筋與蓋梁鋼筋焊接。同時，澆筑立柱時，將立柱頂端預留一部分與蓋梁一起澆筑，目的是保證兩者傳力可靠。但是，這種方法也存在著它的局限性：a ）蓋梁和立柱的聯(lián)結部位為新舊混凝土的連接，因此，兩次澆筑混凝土的間隔時間不宜太長；b ）現(xiàn)場澆筑蓋梁時， 屬高空作業(yè)， 施工平臺狹小， 施工安全不易有效 保障；c ）現(xiàn)場澆筑蓋梁時，由于此時橋面板尚未安裝，車輛無法通行， 混凝土無法有效地到達施工區(qū)域，影響施工；d ）現(xiàn)澆法施工工期較長，

4、 不適合城市橋梁。圖1所示為立柱與蓋梁現(xiàn)澆聯(lián)結構造。藹二住.謊簞/血桂主嘉1.2、立柱與蓋梁的榫頭式聯(lián)結為了提高蓋梁和立柱結合部位的抗剪性能，澆筑時，可在立柱中部區(qū)域預留混凝土凸起，時，蓋梁預制時，在對應區(qū)域預留凹槽。蓋梁安裝時，立柱的混凝土凸起與蓋梁的凹槽正好對接。這種方法雖然可以提高蓋梁與立柱結合部位的抗剪性能，但是對施工精度要求較高，且施工時極為不方便。1.3、鋼板焊接聯(lián)結為加快施工進度，鋼板焊接連接方法應運而生，形鋼板，蓋梁安裝時，將上下兩塊鋼板沿四周焊接。學行為值得探討。1.4灌漿套筒連接構造預制墩身節(jié)段通過灌漿連接套筒連接伸出的鋼筋，用砂漿墊層，墩身節(jié)段之間采用環(huán)氧膠接縫構造。它是

5、在立柱頂部與蓋梁底部各預埋一塊矩這種方法簡單方便，但是受力性能與力在墩身與蓋梁或承臺之間的接觸面往往采 其構造特點是施工精度要求較高；現(xiàn)場施工所需時間短（約 1 d或更少時間），即可進行后續(xù)施工，現(xiàn)場工作量顯著減??；與后張預 應力筋連接構造相比，造價也較低，造價與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土墩柱相比，僅略高；正常使用條件下的力學性能與傳統(tǒng)現(xiàn)澆混凝土墩柱類似，因此具有一定的經濟優(yōu)越性。但裂縫控制需要關注，此外，抗震性能如何，尚需深入研究。1.5灌漿金屬波紋管連接構造該連接構造常用于墩身與承臺或墩身與蓋梁的連接。預制墩身通過預埋于蓋梁或承臺內的灌漿金屬波紋管連接墩身內伸出的鋼筋，在墩身與蓋梁或承臺之間的接觸面往

6、往采用砂漿墊層，墩身節(jié)段之間采用環(huán)氧膠接縫構造（見圖3）。該構造與灌漿套筒連接構造類似，現(xiàn)場施工時間短，通常在 1 d內即可開展后續(xù)施工，但要求預制墩身的鋼筋伸出量較長，需 要滿足縱筋足夠的錨固長度。目前國外已有少數(shù)橋梁使用這種連接構造進行施工，高地震危險區(qū)域內應用較少，抗震性能如何目前仍在研究中。i丿打1.6插槽式連接構造這種連接構造，已在一些橋梁工程中得到應用，主要用于墩身與蓋梁、樁與承臺處的連接。與灌漿套筒、金屬波紋管等相比，優(yōu)點是所需施工公差可以大一些，現(xiàn)場需要澆筑一定 的混凝土，所需時間約 2d。，Q|p/幕強砂慕4i2、預埋角鋼與鋼板焊接聯(lián)結九曲河大橋為城市橋梁， 施工對城市交通影

7、響巨大，求，決定采用預埋角鋼與鋼板焊接聯(lián)結方式。該方法是在立柱頂端預埋角鋼, 埋鋼板， 蓋梁安裝時， 將角鋼與鋼板沿四周焊接。預埋角鋼與鋼板時， 筋焊接或采用錨固鋼筋錨固， 保證結構傳力可靠。建設方要求“盡早完工”。針對此施工要 在蓋梁底部預 需將角鋼與鋼板與主3、我國城市橋梁快速連接接頭構造的選擇根據(jù)國內外的試驗研究及應用調研，通過幾種連接構造的對比，考慮到國外既有應用 經驗的可靠度及國內理念接受度，國內城市橋梁快速連接接頭可選取灌漿套筒連接構造及灌漿金屬波紋管連接兩種構造進行系統(tǒng)性研究。3.1灌漿套筒構造設計1根鋼筋中的力傳遞至另 1根鋼筋的連接構造。灌漿套筒構造的設計理念是通過高強無收縮

8、水泥灌漿料填充在鋼筋與連接套筒間隙內， 硬化后形成接頭，將I|<> f3.2灌漿金屬波紋管構造設計灌漿金屬波紋管構造的設計理念是通過高強無收縮水泥灌漿料填充在鋼筋與金屬波紋 管間隙內，硬化后形成對鋼筋的錨固構造新型墩柱與蓋梁之間的連接(1)橋梁預制立柱與預制蓋梁插槽式連接結構及其拼裝方法本發(fā)明公開了一種橋梁預制立柱與預制蓋梁插槽式連接構造，包括預制立柱和預制蓋梁，蓋梁的底面設有蓋梁底面鋼筋網(wǎng)，蓋梁的頂面設有蓋梁頂面鋼筋網(wǎng)，蓋梁設有立柱連接槽，立柱連接槽在蓋梁的頂面設有上開口，立柱連接槽在蓋梁底面設有下開口；立柱連接槽的橫截面積大于立柱頂端的橫截面積；立柱內設有若干條縱向主鋼筋，縱向

9、主鋼筋設有從立柱的頂端伸出的一定長度的游離端，縱向主鋼筋游離端在蓋梁和立柱拼裝時全部嵌入立柱連接槽內。1.，冷 * Q 鄉(xiāng)冷F 另 :,FA:%<AIS.令 u / it乏Z.V <lfTt 07?嘻.層十Gy* 一 b 肛./ 幵：；：；:“-4 t <*< f f r IB d J4-V*.ftXU-%、/#T 、卜.小t扎屁一"r 一 -f :;以 * 1 r p f . -4- . : - /二！.： w M :宀？ ？ A:沖“ 5 二二1 壬芳二 二；.U匚廠、.：.*" 鳥 蘆 1 二- J .4'，；二 土- 嘰十"

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11、Tfi iT" I 廠T -E FI-1"廠-1*1/ z13丿本發(fā)明公開了設置延性可替換系梁的搖擺自復位橋梁排架，包括：橋梁基礎，預制蓋 梁和設置于橋梁基礎上用于支撐預制蓋梁左右兩側的兩個預制橋墩，還包括： 橫向設置于兩個預制橋墩之間的可替換系梁； 預制橋墩內部縱向設置有無粘結預應力筋， 且無粘結預應力 筋的兩端伸出于預制橋墩上端和下端， 分別與預制蓋梁和橋梁基礎固定； 預制橋墩和預制蓋 梁接縫位置采用剪力鍵連接； 預制橋墩和預制蓋梁位置還設置有兩端分別與預制橋墩和預制 蓋梁固定的耗能縱筋； 采用上述技術方案發(fā)明， 可實現(xiàn)預制快速拼裝， 且通過各處銜接位置、 可替換系梁和

12、無粘結預應力筋的設計實現(xiàn)整體結構穩(wěn)定， 并且具有搖擺、 自復位的結構特性。4 一68I - .jt.y(3) 城市軌道交通橋梁 T型墩預制蓋梁一種城市軌道交通橋梁 T型橋墩預制蓋梁，是一種支撐上部結構的支撐連接構件，所 述預制蓋梁的橫橋向寬度適用于6-12m。T型墩預制蓋梁的主要特征表現(xiàn)在其特殊的接口連接構造：采用鋼連接的連接方式，通過預埋上下鋼板與鋼質剪力榫嵌套相結合，并采用豎向預應力及鋼板喚醒焊縫的連接方式。預制蓋梁與墩柱接口連接構造采用鋼結構連接方式，可以充分發(fā)揮接口部位鋼結構抗拉、抗剪、抗彎及抗疲勞的特性，能更好的抵抗靜載、活載及地震力作用下的偏心彎矩和剪力，較為穩(wěn)妥可靠。本實用新型可

13、采用梁場預制，現(xiàn)場吊裝及焊接的施工工藝，蓋梁自重較小，對沿線道路施工運輸條件要求不高， 可在更大范圍內推廣412酈IoJitQ O<4（4）軌道交通橋梁預制蓋梁結構力學行為研究預制蓋梁與墩柱接口構造采用上下鋼板與鋼質剪力榫嵌套相結合，并采用豎向預應力及鋼板環(huán)形焊縫的連接方式。其中，上鋼板埋設于預制蓋梁內，下鋼板埋設于現(xiàn)澆墩柱內，上下鋼板間通過采用滲透角焊縫， 將上下鋼板緊密結合，以抵抗靜載、活載及地震力作用下 的偏心彎矩和剪力；上下鋼板與蓋梁和墩柱的連接，采用剪力釘?shù)腍型鋼分別與上下鋼板全滲透焊接，并利用剪力釘與混凝土充分結合， 以保證傳力的順暢， 再設置鋼筋分別與上下 鋼板全滲透焊接，

14、以增加上下鋼板與混凝土可靠連接的效果， 防止鋼板與混凝土之間首先開 裂。預制蓋梁與橋墩之間， 中央設置圓形剪力鋼箱， 以承受水平剪力，該剪力鋼箱還可作為澆筑混凝土的通道。2 2002 ftMlL鋼扳連7按鋼筋前力釘100連接鋼筋tS橋向振舸.鋼te連接鋼筋-/h *.p"丿 二；F:-+M 4* F L環(huán)形9縫2獅二鋼虧剪力郴混農七澆筑口連扌上鋼應(司接1結構(h)接門連接(5) 預制蓋梁在城市軌道交通高架線中的應用充分考慮國內施工技術條件，并參考國外工程應用經驗，該工程預制蓋梁采用上下鋼板焊接接口，結合鋼質凸榫增強施工臨時穩(wěn)定性及結構抗剪能力，并設置豎向預應力筋增強墩梁受力整體性。

15、豎向預應力筋采用二次張拉，第一次在吊裝時進行臨時鎖定，增加蓋梁吊裝施工的安全性；待鋼板圍焊施工完成后，再實施第二次張拉并封錨。豎向預應力筋采用PSB830( D=32mm精軋螺紋鋼，錨下控制張拉應力為600.7kN。預制蓋梁采用整體預制吊裝施工，吊裝重量在 110120t左右，采用兩臺汽車吊進行吊裝。(6 )一種附加阻尼器的無粘結后張預應力混凝土填充雙壁鋼管預制拼裝橋墩本實用新型公開了一種附加阻尼器的無粘結后張預應力混凝土填充雙臂鋼管預制拼裝 橋墩，特點是預制拼裝橋墩為混凝土填充雙壁鋼管預制拼裝橋墩，預制拼裝橋墩包括外鋼管、內鋼管和填充混凝土， 外鋼管和內鋼管在頂部和底部端面分別通過四個鋼片連接，承臺頂面以及蓋梁底面與