一种装配式预制钢混组合桥墩及其施工方法
技术领域
本申请涉及一种装配式预制钢混组合桥墩及其施工方法，属于道路、铁路或桥梁的建筑零件技术领域。
背景技术
随着桥梁工业化的进一步推进，传统全部在现场浇筑的建造方式慢慢转变为一部分或大部分构件在工厂化预制，然后运至现场安装的建造方式，相较于传统施工方法，工业化生产方式首先要解决的是各预制构件之间的连接以及预制构件的重量问题。在桥梁工业化进程中，上部结构较早于下部结构，目前所讲的桥梁工业化主要是指下部结构的工业化，即盖梁、桥墩和盖梁。由于下部结构吊装相较于上部结构，只能在原有场地上进行吊装，受场地影响大，因此对下部结构的预制重量要求严格。
发明内容
有鉴于此，本申请首先提供一种装配式预制钢混组合桥墩，该系统可采用装配式施工，克服了目前大型装配式桥墩自重大、运输难以及吊装风险大等弊病，具有结构自重轻、强度高、施工速度快且方便等优点。
具体地，本申请是通过以下方案实现的：
一种装配式预制钢混组合桥墩，包括钢筋骨架、钢内腔和填充于钢内腔与钢筋骨架中的混凝土，钢内腔为芯模，钢筋骨架盘绕设置于钢内腔外周。
进一步的，作为优选：
所述混凝土、钢筋骨架、钢内腔的尺寸和构造布置，根据结构形式，通过现有规范计算确定的尺寸和构造布置，根据结构形式，通过现有规范计算确定。
所述钢内腔由钢壳、加劲肋和剪力键，钢壳与钢筋骨架固定，加劲肋设置于钢壳周边，以防止钢壳在浇筑混凝土发生局部屈服，钢壳与混凝土交界处设置剪力键，以提高钢壳与混凝土可靠连接，剪力键的数量，通过现有规范的计算方法确定。更优选的，所述剪力键可采用焊钉剪力键或开孔钢板剪力键等形式，具体通过现有规范确定。并对钢构件外露部分进行防腐处理。
在装配式预制钢混组合桥墩时，将钢内腔作为预制钢混组合桥墩的芯模，属于永久结构的一部分，参与共同受力；钢内腔由钢壳、加劲肋和剪力键组成，为了防止钢壳在浇筑混凝土时发生局部屈服，在钢壳四周布置加劲肋，同时为了提高钢壳与混凝土可靠连接，在钢壳与混凝土交界面布置剪力键；剪力键可采用焊钉剪力键或开孔钢板剪力键等形式。
一种装配式预制钢混组合桥墩结构及施工方法，包括如下工艺步骤：
1）、根据设计图纸加工在钢筋车间转制钢壳，在钢壳内测焊接加劲肋，在钢壳外测焊接剪力键，并对钢内腔进行防腐处；
2）、根据设计图纸进行钢筋骨架下料，将加工好的钢内腔竖立，先绑扎内层钢筋骨架，再绑扎外层钢筋骨架，然后用拉筋将内外层钢筋骨架连成整体；
3）、安装预制钢混组合桥墩模板，浇筑钢混组合桥墩混凝土，对钢混组合桥墩进行养护，待混凝土强度达到后，拆除钢混组合桥墩模板体系；
4）、将预制钢混组合桥墩运至施工现场，吊装预制钢混组合桥墩。
装配式预制钢混组合桥墩结构由混凝土、钢筋骨架、钢内腔组成。在装配式预制钢混组合桥墩时，将钢内腔作为预制钢混组合桥墩的芯模，属于永久结构的一部分，参与共同受力；钢内腔由钢壳、加劲肋和剪力键组成，为了防止钢壳在浇筑混凝土时发生局部屈服，在钢壳四周布置加劲肋，同时为了提高钢壳与混凝土可靠连接，在钢壳与混凝土交界面布置剪力键；剪力键可采用焊钉剪力键或开孔钢板剪力键等形式。
本发明结构自重轻、强度高，施工速度快且方便，并可采用装配式施工，可以克服目前大型装配式桥墩自重大、运输难以及吊装风险大等弊病；与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
1.施工方便，安装简单。采用本发明施工方法，与传统预制混凝土桥墩相比，预制钢混组合桥墩由于采用钢内腔，大大减少构件自重，在进行预制钢混组合桥墩吊装时，大大减少对吊具和安装场地的要求，使得预制钢混组合桥墩的安装更简单，施工更方便。
2.提高施工速度，节约施工成本。采用本发明施工方法，与传统预制混凝土桥墩相比，由于预制混凝土桥墩自重轻，提高构件运输效率，加快了施工速度，节省施工成本。
附图说明
图1为预制钢混组合桥墩侧面图；
图2是本发明的预制钢混组合桥墩竖剖面图；
图3是本发明的预制钢混组合桥墩俯视图。
其中：1.混凝土；2.钢筋骨架；3.钢内腔；4.钢壳；5.加劲肋；6.剪力键。
具体实施方式
本实施例首先介绍一种装配式梁桥预制桥墩，结合图1，包括钢筋骨架2、钢内腔3和填充于钢内腔3与钢筋骨架2中的混凝土1，钢内腔3为芯模，钢筋骨架2盘绕等方式固定设置于钢内腔3外周，混凝土浇筑两者所形成的空间中，养护至设定硬度，即实现装配式梁桥预制桥墩的形成。
同时本申请还提供了一种装配式预制钢混组合桥墩的施工方法，包括如下工艺步骤：
1）、根据设计图纸加工在钢筋车间转制钢壳4，在钢壳4内测焊接加劲肋5，在钢壳外测焊接剪力键6，并对钢内腔3进行防腐处。
2）、根据设计图纸进行钢筋骨架2下料，将加工好的钢内腔3竖立，先绑扎内层钢筋骨架2，再绑扎外层钢筋骨架2，然后用拉筋将内外层钢筋骨架2连成整体。
3）、安装预制钢混组合桥墩模板，浇筑钢混组合桥墩混凝土1，对钢混组合桥墩进行养护，待混凝土1强度达到后，拆除钢混组合桥墩模板体系；
4）、将预制钢混组合桥墩运至施工现场，吊装预制钢混组合桥墩。
上述工艺形成的组合桥墩由混凝土1、钢筋骨架2、钢内腔3组成。将钢内腔3作为预制钢混组合桥墩的芯模，属于永久结构的一部分，参与共同受力；结合图1，钢内腔3由钢壳4、加劲肋6和剪力键5组成，结合图2和图3，为了防止钢壳4在浇筑混凝土1时发生局部屈服，在钢壳4四周布置加劲肋6，同时为了提高钢壳4与混凝土1可靠连接，在钢壳与混凝土交界面布置剪力键5；剪力键5可采用焊钉剪力键或开孔钢板剪力键等形式。本发明结构自重轻、强度高，施工速度快且方便，并可采用装配式施工，可以克服目前大型装配式桥墩自重大、运输难以及吊装风险大等弊病。
混凝土1、钢筋骨架2、钢内腔3的尺寸和构造布置，根据结构形式，通过现有规范计算确定。钢内腔3由钢壳4、加劲肋6和剪力键5组成，并对钢构件外露部分进行防腐处理。
在钢壳与混凝土交界面布置剪力键5，剪力键的数量，通过现有规范的计算方法确定。剪力键5可采用焊钉剪力键或开孔钢板剪力键等形式，具体通过现有规范确定剪力键强度等级、尺寸和位置的大小，通过现有规范确定。剪力键布置数量结构，按现有规范计算确定。钢筋骨架2、钢内腔3厚度和类型根据设计需要算确定。
本实施例的混凝土1、钢筋骨架2、钢内腔3、钢壳4、加劲肋5以及剪力键6的布置形式如图1-3所示。预制钢混组合桥墩为长方体，横截面为矩形，外围尺寸为2m×3m×5m，钢内腔尺寸为为1m×2m×5m，加劲肋5的厚度为20mm，钢壳8厚度为25mm，采用焊钉剪力键，数量根据实际桥墩受力情况，通过设计计算得出。
