一种预制桥墩与承台的连接及施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁工程技术领域，具体为一种预制桥墩与承台的连接及施工方法。
背景技术
为满足预制桥墩与承台连接的抗震性能要求，其构件之间主要受力钢筋的连接方法及连接可靠性成为决定新型预制装配混凝土结构工程成功应用的关键。
另外，利用新型高性能材料改善结构的受力性能也是目前装配式下部结构研究的热点。其中，UHPC作为一种先进的建筑材料，为桥梁工程的发展提供了新的机遇。超高性能混凝土UHPC是指抗压强度超过150MPa、具有超高韧性、超长耐久性的水泥基复合材料的统称，不仅强度高，还具备超高抗渗性与抗冲击能力、高密实性、良好的工作性能、早期强度高发展快等特点，在诸多工程领域都有很高的应用前景。
V.H.Perry等(Perry V H,Royce M.Innovative Field Cast UHPC Joints forPrecast Bridge Decks[C]//2010Concrete Bridge Conference:Achieving Safe,Smart&Sustainable Bridge.Phoenix:National Concrete Bridge Council,2010:197-213)对UHPC湿接缝的受力性能研究表明，UHPC大幅度提升了接缝强度、抗裂性能和抗渗性能，增加了构件的整体性。湿接缝处的钢筋连接若能兼具高强、高延性，配合UHPC的使用将会是预制装配式桥梁不错的选择。
发明内容
本发明提供的发明目的在于提供一种预制桥墩与承台的连接及施工方法。能够满足地震区桥墩与承台连接后的强度、延性变形和耗能要求，且工艺简单，易于施工，能显著提升施工速度。
为了实现上述效果，本发明提供如下技术方案：一种预制桥墩与承台的连接及施工方法，包括以下步骤：
S1、先将被连接受力纵筋进行加工：在钢筋搭接区一定位置钻孔形成螺栓孔，对螺栓孔进行扩孔形成长圆孔。
S2、预制场预制桥墩：利用加工后的受力纵筋、箍筋和定位筋预制桥墩，桥墩预留钢筋搭接区。
S3、浇筑承台：放置承台钢筋笼，并预留受力纵筋，采用同样钻孔扩孔处理，与桥墩采用加工后的受力纵筋连接，受力纵筋上长圆孔朝向一致，立模板浇筑混凝土。
S4、放置桥墩：先将垫片放在承台上面并加设螺旋箍筋，再用起重机将预制桥墩就位，在桥墩与承台连接处形成钢筋搭接区，对桥墩与承台之间由于垫片产生的接口缝隙灌浆。
S5、进行受力纵筋的机械搭接：用高强螺栓穿过长圆孔，拧紧螺母。
S6、完成连接：钢筋搭接区立模板，浇筑混凝土，养护至规定强度。
进一步的，根据S1中的操作步骤，所述受力纵筋上的长圆孔为钻孔后再经过扩孔形成，扩孔方向沿受力纵筋长度方向，扩孔的直径为0.5-0.7倍原螺栓孔的直径。
进一步的，根据S1中的操作步骤，每根受力纵筋上的长圆孔的数量为3-5个。
进一步的，根据S2中的操作步骤，在预留钢筋搭接区内的受力纵筋上的长圆孔应为一个朝向。
进一步的，根据S4中的操作步骤，在预制桥墩就位后，需要将被连接的受力纵筋上长圆孔对齐。
进一步的，根据S6中的操作步骤，在钢筋搭接区立模板湿接缝内，浇筑超高性能混凝土UHPC。
本发明提供了一种预制桥墩与承台的连接及施工方法，具备以下有益效果：
(1)、该预制桥墩与承台的连接及施工方法，连接及施工方法工艺简单，易于施工，能显著提升施工速度。
(2)、该预制桥墩与承台的连接及施工方法，连接及施工方法使用高强螺栓进行钢筋机械搭接，在受力刚开始表现为摩擦性螺栓，在达到一定程度后表现为承压型螺栓，更好地利用了高强螺栓，使得连接后钢筋强度高，有较好的延性变形和耗能能力。
(3)、该预制桥墩与承台的连接及施工方法，连接及施工方法中采用超高性能混凝土UHPC，能大幅提升搭接区强度，增加连接整体性，并且由于UHPC具有早期强度高发展快的特点，使得施工速度大大提升。
附图说明
图1为本发明钢筋机械搭接示意图；
图2为本发明钢筋机械搭接过程图；
图3为本发明螺栓孔扩孔示意图；
图4为本发明预制桥墩与承台连接示意图；
图5为本发明的预制桥墩与承台的连接的图4的Ⅰ-Ⅰ剖视图；
图6为本发明的预制桥墩与承台的连接的图4的Ⅱ-Ⅱ剖视图。
图中标号说明：
1、受力纵筋；2、超高性能混凝土UHPC；3、高强螺栓；4、长圆孔；5、螺母；6、搭接区；7、钢筋端部；8、桥墩；9、承台；10、定位筋；11、螺旋箍筋；12、垫片。
具体实施方式
本发明提供一种技术方案：请参阅图1-6，一种预制桥墩与承台的连接及施工方法，包括以下步骤：
步骤一、先将被连接受力纵筋1进行加工：在钢筋搭接区6一定位置钻孔形成螺栓孔，对螺栓孔进行扩孔形成长圆孔4。
步骤二、预制场预制桥墩8：利用加工后的受力纵筋1、定位筋10以及箍筋预制桥墩8，桥墩8预留钢筋搭接区6。
步骤三、浇筑承台9：放置承台9钢筋笼，并预留受力纵筋1，采用同样钻孔扩孔处理，与桥墩8连接的受力纵筋1采用加工后的受力纵筋1，受力纵筋1上长圆孔4朝向一致，立模板浇筑混凝土。
步骤四、放置桥墩8：先将垫片12放在承台9上面并加设螺旋箍筋11，再用起重机将预制桥墩8放下，在桥墩8与承台9连接处形成钢筋搭接区6，对桥墩8与承台9之间由于垫片12产生的接口缝隙灌浆。
步骤五、进行受力纵筋1的机械搭接：用高强螺栓3穿过长圆孔4，拧紧螺母5。
步骤六、完成连接：钢筋搭接区6立模板，浇筑混凝土，养护至规定强度。
具体的，根据步骤一中的操作步骤，受力纵筋1上的长圆孔4为钻孔后再经过扩孔形成，扩孔方向沿受力纵筋1长度方向，扩孔的直径为0.5-0.7倍原螺栓孔的直径。
具体的，根据步骤一中的操作步骤，每根受力纵筋1上的长圆孔4的数量为3-5个。
具体的，根据步骤二中的操作步骤，在预留钢筋搭接区6内的受力纵筋1上的长圆孔4应为一个朝向。
具体的，根据步骤四中的操作步骤，在预制桥墩8就位后，需要将被连接的受力纵筋1上长圆孔4对齐。
具体的，根据步骤六中的操作步骤，在钢筋搭接区6立模板湿接缝内，浇筑超高性能混凝土UHPC。
实施例的方法进行检测分析，并与现有技术进行对照，得出如下结论：
根据上述表格结论可以得出，当实施实施例时，通过本发明一种预制桥墩与承台的连接及施工方法获得易于施工，较好的延性变形和耗能能力和施工速度大大提升的效果。
本发明提供了一种预制桥墩与承台的连接及施工方法，包括以下步骤：步骤一、先将被连接受力纵筋1进行加工：在钢筋搭接区6一定位置钻孔形成螺栓孔，对螺栓孔进行扩孔形成长圆孔4，受力纵筋1上的长圆孔4为钻孔后再经过扩孔形成，扩孔方向沿受力纵筋1长度方向，扩孔的直径为0.5-0.7倍原螺栓孔的直径，每根受力纵筋1上的长圆孔4的数量为3-5个，连接受力纵筋1上的扩孔位置应能够重合，钢筋最外端螺栓孔与钢筋端部7之间应有一定距离，步骤二、预制场预制桥墩8：利用加工后的受力纵筋1、定位筋10以及箍筋预制桥墩8，桥墩8预留钢筋搭接区6，在预留钢筋搭接区6内的受力纵筋1上的长圆孔4应为一个朝向，在钢筋相邻扩孔互不影响的情况下尽可能减少扩孔之间的间距以保证搭接区6长度在合理范围，步骤三、浇筑承台9：放置承台9钢筋笼，并预留受力纵筋1，采用同样钻孔扩孔处理，与桥墩8连接的受力纵筋1采用加工后的受力纵筋1，受力纵筋1上长圆孔4朝向一致，立模板浇筑混凝土，步骤四、放置桥墩8：先将垫片12放在承台9上面并加设螺旋箍筋11，再用起重机将预制桥墩8就位，在桥墩8与承台9连接处形成钢筋搭接区6，对桥墩8与承台9之间由于垫片12产生的接口缝隙灌浆，步骤五、进行受力纵筋1的机械搭接：用高强螺栓3穿过长圆孔4，拧紧螺母5，高强螺栓3规格要与受力纵筋1的直径相适应，高强螺栓3在受力刚开始表现为摩擦性螺栓，在达到一定程度后表现为承压型螺栓，更好地利用了高强螺栓3，使得连接后受力纵筋1有较好的延性变形和耗能能力，步骤六、完成连接：钢筋搭接区6立模板，浇筑混凝土，养护至规定强度，在钢筋搭接区6立模板湿接缝内，浇筑超高性能混凝土UHPC，能大幅提升搭接区强度，增加连接整体性，并且由于UHPC具有早期强度高发展快的特点，使得施工速度大大提升。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
