CN108103925B - 一种装配式空心钢管约束钢筋混凝土柱矮墩 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种装配式空心钢管约束钢筋混凝土柱矮墩。装配式空心钢管约束钢筋混凝土独柱矮墩是将空心钢管约束钢筋混凝土短柱在工厂预制并在墩中预留灌浆套筒和墩底凹槽，现场通过耳板和钢板连接，最后通过灌浆连接。本发明中的预制空心钢管约束钢筋混凝土圆形柱具有充分利用材料强度，抗火抗震性能好，经济效益好等优点，同时空心钢管约束钢筋混凝土圆形柱可用于更大截面要求的桥梁中，并且相较于空心截面柱能节省材料和提高抗弯及抗扭性能。本发明采用装配式结构，具有施工速度快、施工质量高、施工环境改善、劳动条件改善、资源能源节约、成本节约等优点。
Description
技术领域
本发明属于一种桥梁结构构件，特别涉及装配式空心钢管约束钢筋混凝土独柱矮墩及其安装工艺。
背景技术
钢管约束钢筋混凝土是在薄壁钢管内填充混凝土，钢管不直接承担外部荷载，而主要对核心混凝土起约束作用的一种组合构件。钢管约束钢筋混凝土柱承载力高，抗震和抗火性能优越，能充分利用高强钢材和混凝土的强度。当钢管约束钢筋混凝土构件外包钢管为圆形时，钢管对核心混凝土约束均匀，可充分利用钢管的抗拉强度，经济效益良好。随着城市交通的发展，城市桥梁对桥墩要求也越来越高，采用空心截面柱可以节省材料，同时提高桥墩的抗弯和抗扭能力，该类型桥墩在城市桥梁中得到广泛运用。目前我国正逐步推广建筑工业化，工业化建筑不但具有施工速度快、施工质量高、施工环境改善等优点，而且符合可持续发展要求。依据桥梁建筑特点提出了装配式空心钢管约束钢筋混凝土独柱桥墩。
发明内容
为了在桥梁结构中推广新型装配式空心钢管约束钢筋混凝土结构，发挥其结构力学性能优势，充分利用材料并降低材料使用量，提高经济性能，加快施工进度等，本发明提供了一种装配式空心钢管约束钢筋混凝土柱矮墩。
为实现本发明目的而采用的技术方案是这样的，一种装配式空心钢管约束钢筋混凝土柱矮墩，其特征在于:包括在工厂预制的中空混凝土柱和现场施工的基础部分。
所述中空混凝土柱内部具有环形的筋笼。所述混凝土柱外包钢管。所述筋笼中间是下端敞口、上端封闭的中空空间。所述中空混凝土柱的下表面具有特制灌浆套筒。
所述特制灌浆套筒形成前，需在预制混凝土柱时，在混凝土柱下表面预留两个环形凹槽。这两个环形凹槽之间，具有若干条管道相通。
所述钢管的外表面具有若干个孔洞。这些孔洞连通钢管的外表面与靠外的一条环形凹槽。
所述基础部分由混凝土浇筑，其内部预埋若干纵向钢筋和型钢剪力件。这些纵向钢筋的上端露出基础部分的上表面，并围成两个圆环。所述型钢剪力件的上端也露出基础部分的上表面，并处于两个圆环的中央。
所述基础部分内预留至少一条灌浆管道。
当所述混凝土柱被吊装到所述基础部分上方时，所述钢管的下端与所述基础部分的上表面接触。所述混凝土柱与所述基础部分的上表面之间具有间隙。所述的纵向钢筋的上端伸入所述的两个环形凹槽中。所述型钢剪力件的上端伸入中空空间中。所述灌浆管道的一端管口被混凝土柱覆盖、另外一端管口未被混凝土柱覆盖。
通过所述的孔洞和/或灌浆管道向混凝土柱与基础部分之间的空间灌入灌浆料。所述灌浆料充入两个环形凹槽中，形成特制灌浆套筒。所述特制灌浆套筒包括灌浆套筒I、灌浆套筒II和细管。灌浆套筒I和灌浆套筒II分别位于两条环形凹槽中，细管是凝固于连接两条环形凹槽的管道中的灌浆料。
另一种实施方案是：
一种装配式空心钢管约束钢筋混凝土柱矮墩，其特征在于:包括在工厂预制的中空混凝土柱和现场施工的基础部分。
所述中空混凝土柱内部具有环形的筋笼。所述混凝土柱外包钢管。所述筋笼中间是下端敞口、上端封闭的中空空间。所述中空混凝土柱的下表面具有特制灌浆套筒。
所述特制灌浆套筒形成前，需在预制混凝土柱时，在混凝土柱下表面预留两个环形凹槽。这两个环形凹槽之间，具有若干条管道相通。
所述钢管的外表面具有若干个孔洞。这些孔洞连通钢管的外表面与靠外的一条环形凹槽。
所述基础部分由混凝土浇筑，其内部预埋若干纵向钢筋。这些纵向钢筋的上端露出基础部分的上表面，并围成两个圆环。所述两个圆环的中央具有基础凹槽。
所述基础部分内预留至少一条灌浆管道。
当所述混凝土柱被吊装到所述基础部分上方时，所述钢管的下端与所述基础部分的上表面接触。所述混凝土柱与所述基础部分的上表面之间具有间隙。所述的纵向钢筋的上端伸入所述的两个环形凹槽中。所述基础凹槽位于中空空间下方。所述灌浆管道的一端管口被混凝土柱覆盖、另外一端管口未被混凝土柱覆盖。
通过所述的孔洞和/或灌浆管道向混凝土柱与基础部分之间的空间灌入灌浆料。所述灌浆料充入两个环形凹槽中，形成特制灌浆套筒。所述特制灌浆套筒包括灌浆套筒I、灌浆套筒II和细管。灌浆套筒I和灌浆套筒II分别位于两条环形凹槽中，细管是凝固于连接两条环形凹槽的管道中的灌浆料。
进一步，钢管由冷弯焊接而成，采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材制成。
进一步，纵向钢筋、箍筋采用HRB335、HRB400、RRB400或HRB500钢筋
进一步，所述型钢剪力件采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材制成。
本发明的技术效果是毋庸置疑的：
1.钢管约束钢筋混凝土圆形柱，可充分利用材料强度，抗火抗震性能好，经济效益好等。
2.空心钢管约束钢筋混凝土圆形柱可用于更大截面要求的桥梁中，并且相较于空心截面柱能节省材料和提高抗弯及抗扭性能。
3.装配式结构，具有施工速度快、施工质量高、施工环境改善、劳动条件改善、资源能源节约、成本节约等优点。
4.在基础中预留型钢剪力件或基础凹槽，并通过注入灌浆料的方式将墩柱和基础连接固定；该方式较现有装配式柱与基础连接方式能有效提高墩底与基础连接的可靠性并且施工更方便。
附图说明
图1装配式空心钢管约束钢筋混凝土独柱矮墩正视图。
图2装配式空心钢管约束钢筋混凝土独柱矮墩俯视图。
图3装配式空心钢管约束钢筋混凝土独柱矮墩1-1剖面图(基础预埋型钢)。
图4装配式空心钢管约束钢筋混凝土独柱矮墩1-1剖面图(基础预留基础凹槽)。
图5装配式空心钢管约束钢筋混凝土独柱矮墩2-2剖面图。
图6装配式空心钢管约束钢筋混凝土独柱矮墩3-3剖面图。
图7特制灌浆套筒拆分示意图。
图中：中空混凝土柱1、钢管2、型钢剪力件3、纵向钢筋4、箍筋5、特制灌浆套筒6、灌浆料7、基础凹槽8、灌浆套筒I9、灌浆套筒II10、细管11、灌浆管道12、孔洞13、基础部分14。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但不应该理解为本发明上述主题范围仅限于下述实施例。在不脱离本发明上述技术思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段，做出各种替换和变更，均应包括在本发明的保护范围内。
实施例1：
参见图1和图2，一种装配式空心钢管约束钢筋混凝土柱矮墩，其特征在于:包括在工厂预制的中空混凝土柱1和现场施工的基础部分14。
参见图3，所述中空混凝土柱1内部具有环形的筋笼。所述混凝土柱1外包钢管2。所述筋笼中间是下端敞口、上端封闭的中空空间。所述中空混凝土柱1的下表面具有特制灌浆套筒6。
参见图3或6，所述特制灌浆套筒6形成前，需在预制混凝土柱1时，在混凝土柱1下表面预留两个环形凹槽。这两个环形凹槽之间，具有若干条管道相通。
所述钢管2的外表面具有若干个孔洞13。这些孔洞13连通钢管2的外表面与靠外的一条环形凹槽。
所述基础部分14由混凝土浇筑，其内部预埋若干纵向钢筋4和型钢剪力件3。这些纵向钢筋4的上端露出基础部分14的上表面，并围成两个圆环。所述型钢剪力件3的上端也露出基础部分14的上表面，并处于两个圆环的中央。实施例中，如图所示，所述型钢剪力件3是一个十字形钢构件。
所述基础部分14内预留至少一条灌浆管道10。
当所述混凝土柱1被吊装到所述基础部分14上方时，所述钢管2的下端与所述基础部分14的上表面接触。所述混凝土柱1与所述基础部分14的上表面之间具有间隙。所述的纵向钢筋4的上端伸入所述的两个环形凹槽中。所述型钢剪力件3的上端伸入中空空间中。所述灌浆管道12的一端管口被混凝土柱1覆盖、另外一端管口未被混凝土柱1覆盖。
通过所述的孔洞13和/或灌浆管道12向混凝土柱1与基础部分14之间的空间灌入灌浆料7。所述灌浆料7充入两个环形凹槽中，形成特制灌浆套筒6。参见图7，所述特制灌浆套筒6包括灌浆套筒I9、灌浆套筒II10和细管11。灌浆套筒I9和灌浆套筒II10分别位于两条环形凹槽中，细管11是凝固于连接两条环形凹槽的管道中的灌浆料7。
实施例2：
参见图1和图2，一种装配式空心钢管约束钢筋混凝土柱矮墩，其特征在于:包括在工厂预制的中空混凝土柱1和现场施工的基础部分14。
参见图4，所述中空混凝土柱1内部具有环形的筋笼。所述混凝土柱1外包钢管2。所述筋笼中间是下端敞口、上端封闭的中空空间。所述中空混凝土柱1的下表面具有特制灌浆套筒6。
参见图4和图5，所述特制灌浆套筒6形成前，需在预制混凝土柱1时，在混凝土柱1下表面预留两个环形凹槽。这两个环形凹槽之间，具有若干条管道相通。
所述钢管2的外表面具有若干个孔洞13。这些孔洞13连通钢管2的外表面与靠外的一条环形凹槽。
所述基础部分14由混凝土浇筑，其内部预埋若干纵向钢筋4。这些纵向钢筋4的上端露出基础部分14的上表面，并围成两个圆环。所述两个圆环的中央具有基础凹槽8。
所述基础部分14内预留至少一条灌浆管道10。
当所述混凝土柱1被吊装到所述基础部分14上方时，所述钢管2的下端与所述基础部分14的上表面接触。所述混凝土柱1与所述基础部分14的上表面之间具有间隙。所述的纵向钢筋4的上端伸入所述的两个环形凹槽中。所述基础凹槽8位于中空空间下方。所述灌浆管道12的一端管口被混凝土柱1覆盖、另外一端管口未被混凝土柱1覆盖。
通过所述的孔洞13和/或灌浆管道12向混凝土柱1与基础部分14之间的空间灌入灌浆料7。所述灌浆料7充入两个环形凹槽中，形成特制灌浆套筒6。参见图7，所述特制灌浆套筒6包括灌浆套筒I9、灌浆套筒II10和细管11。灌浆套筒I9和灌浆套筒II10分别位于两条环形凹槽中，细管11是凝固于连接两条环形凹槽的管道中的灌浆料7。
Claims (5)
1.一种装配式空心钢管约束钢筋混凝土柱矮墩，其特征在于：包括在工厂预制的中空混凝土柱(1)和现场施工的基础部分(14)；
所述中空混凝土柱(1)内部具有环形的筋笼；所述混凝土柱(1)外包钢管(2)；所述筋笼中间是下端敞口、上端封闭的中空空间；所述中空混凝土柱(1)的下表面其有特制灌浆套筒(6)；
所述特制灌浆套筒(6)形成前，需在预制混凝土柱(1)时，在混凝土柱(1)下表面预留两个环形凹槽；这两个环形凹槽之间，具有若干条管道相通；
所述钢管(2)的外表面具有若干个孔洞(13)；这些孔洞(13)连通钢管(2)的外表面与靠外的一条环形凹槽；
所述基础部分(14)由混凝土浇筑，其内部预埋若干纵向钢筋(4)和型钢剪力件(3)；这些纵向钢筋(4)的上端露出基础部分(14)的上表面，并围成两个圆环；所述型钢剪力件(3)的上端也露出基础部分(14)的上表面，并处于两个圆环的中央；所述型钢剪力件(3)是一个十字形钢构件；
所述基础部分(14)内预留至少一条灌浆管道(10)；
当所述混凝土柱(1)被吊装到所述基础部分(14)上方时，所述钢管(2)的下端与所述基础部分(14)的上表而接触；所述混凝土柱(1)与所述基础部分(14)的上表面之间具有间隙；所述的纵向钢筋(4)的上端伸入所述的两个环形凹槽中；所述型钢剪力件(3)的上端伸入中空空间中；所述灌浆管道(12)的一端管口被混凝土柱(1)覆盖、另外一端管口未被混凝土柱(1)覆盖；
通过所述的孔洞(13)和/或灌浆管道(12)向混凝土柱(1)与基础部分(14)之间的空间灌入灌浆料(7)；所述灌浆料(7)充入两个环形凹槽中，形成特制灌浆套筒(6)；所述特制灌浆套筒(6)包括灌浆套筒I(9)、灌浆套筒II(10)和细管(11)；灌浆套筒I(9)和灌浆套筒II(10)分别位于两条环形凹槽中，细管(11)是凝固于连接两条环形凹槽的管道中的灌浆料(7)。
2.一种装配式空心钢管约束钢筋混凝土柱矮墩，其特征在于：包括在工厂预制的中空混凝土柱(1)和现场施工的基础部分(14)；
所述中空混凝土柱(1)内部具有环形的筋笼；所述混凝土柱(1)外包钢管(2)；所述筋笼中间是下端敞口、上端封闭的中空空间；所述中空混凝土柱(1)的下表面其有特制灌浆套筒(6)；
所述特制灌浆套筒(6)形成前，需在预制混凝土柱(1)时，在混凝土柱(1)下表面预留两个环形凹槽；这两个环形凹槽之间，具有若干条管道相通；
所述钢管(1)的外表面具有若干个孔洞(13)；这些孔洞(13)连通钢管(2)的外表面与靠外的一条环形凹槽；
所述基础部分(14)由混凝土浇筑，其内部预埋若干纵向钢筋(4)；这些纵向钢筋(4)的上端露出基础部分(14)的上表而，并围成两个圆环；所述两个圆环的中央具有基础凹槽(8)；
所述基础部分(14)内预留至少一条灌浆管道(10)；
当所述混凝土柱(1)被吊装到所述基础部分(14)上方时，所述钢管(2)的下端与所述基础部分(14)的上表面接触；所述混凝土柱(1)与所述基础部分(14)的上表面之间其有间隙；所述的纵向钢筋(4)的上端伸入所述的两个环形凹槽中；所述基础凹槽(8)位于中空空间下方；所述灌浆管道(12)的一端管口被混凝土柱(1)覆盖、另外一端管口未被混凝土柱(1)覆盖；
通过所述的孔洞(13)和/或灌浆管道(12)向混凝土柱(1)与基础部分(14)之间的空间灌入灌浆料(7)；所述灌浆料(7)充入两个环形凹槽中，形成特制灌浆套筒(6)；所述特制灌浆套筒(6)包括灌浆套筒I(9)、灌浆套筒II(10)和细管(11)；灌浆套筒I(9)和灌浆套筒II(10)分别位于两条环形凹槽中，细管(11)是凝固于连接两条环形凹槽的管道中的灌浆料(7)。
3.根据权利要求1所述的一种装配式空心钢管约束钢筋混凝土柱矮墩，其特征在于：钢管(2)由冷弯焊接而成，采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材制成。
4.根据权利要求1所述的一种装配式空心钢管约束钢筋混凝土柱矮墩，其特征在于：纵向钢筋(4),箍筋(5)采用HRB335，HRB400，RRB400或HRB500钢筋。
5.根据权利要求1所述的一种装配式空心钢管约束钢筋混凝土柱矮墩.其特征在于：所述型钢剪力件(3)采用Q235钢材、Q345钢材、Q390钢材或Q420钢材制成。
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