一种桥梁全预制桩基承台连接结构和施工方法与流程

1.本发明涉及桥梁预制拼装技术领域，尤其涉及一种桥梁全预制桩基承台连接结构和施工方法。


背景技术：

2.装配式桥墩是国家基础设施建设的大方向之一，具有施工质量高、作业时间短、交通干扰小、绿色环保的特点，响应国家双碳政策。然而，由于预制桩基的打入精度误差较大，多根预制桩与预制承台较难实现准确连接，导致目前装配式桥梁下部结构的预制承台应用较少。现有申请号201811445678.5的空心墩与承台拼接结构及施工方法的发明，涉及一种空心墩与承台拼接结构，然而该发明对于预制承台与预制桩的连接没有涉及，预制桩与预制承台较难实现准确连接的问题得不到解决。


技术实现要素：

3.本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种桥梁全预制桩基承台连接结构和施工方法，实现预制桩、预制承台和预制桥墩的连接，力求操作简单、施工快速，利于在陆地、水中装配式桥梁推广应用。
4.本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
5.一种桥梁全预制桩基承台连接结构，包括数个预制桩、预制桩帽、预制承台、钢管桩和预制桥墩，所述的预制桩帽底部设有桩帽槽，所述的预制桩帽套装在预制桩上，所述的预制承台放置在所述的预制桩帽的顶面上，预制承台的周围回填土，所述的预制承台的四个角上设有四个承台孔，四个所述的钢管桩分别插入承台孔中，钢管桩顶部与预制承台的上表面齐平，预制承台的上表面中心位置向上延伸承台钢筋，所述的预制桥墩包括灌浆套筒和桥墩纵筋，所述的灌浆套筒与承台钢筋通过灌浆料连接。
6.所述的预制桩、预制桩帽、预制承台、预制桥墩的截面为矩形或圆形，设置预应力钢筋进行加强。
7.所述的预制桩为高强预应力预制混凝土管桩。
8.所述的预制桩帽均设有灌浆孔和排浆孔，所述的灌浆孔和排浆孔均贯通预制桩帽顶面和桩帽槽内表面。
9.所述的预制承台为钢筋混凝土长方体结构，四个所述的承台孔开口内壁均设有多层环形承台圆孔凹槽。
10.所述的钢管桩包括外部钢管和内部混凝土填芯，所述的钢管桩共计四根，钢管桩顶部在预制承台厚度范围内设置多层环形钢管桩顶部凹槽。
11.所述的灌浆套筒与桥墩纵筋连接。
12.所述的钢管桩顶部设置提供抗拔力的墩头结构。
13.一种桥梁全预制桩基承台连接结构的施工方法。包括一下步骤：
14.一、工厂制作预制桩、预制桩帽、预制承台、钢管桩预制桥墩，并运送到施工现场；
15.二、在地基土中打入多根预制桩，之后开挖地基到设计高度；
16.三、将所有预制桩的桩头截取到统一高度，套上预制桩帽，并向灌浆孔内灌入桩帽灌浆料，桩帽灌浆料流入预制桩帽和预制桩之间缝隙中，待灌满缝隙后向上通过排浆孔排出，将预制桩帽之间回填土，并压实；
17.四、将预制承台放置于所有预制桩帽的平面上，预制承台周围回填土；
18.五、通过预制承台的四个承台孔，向地基打入钢管桩，预制桩最高点打设到预制承台顶面后，向承台孔和钢管桩之间的空隙中灌入承台灌浆料；
19.六、预制桥墩的灌浆套筒与承台钢筋通过灌浆料连接，养护后即完成预制桩、预制桩帽、预制承台、钢管桩和预制桥墩的连接。
20.本发明的有益效果是：本发明通过将承台放置于预制桩帽上，可完全消除预制桩的打设位置偏差以及多根桩的累计偏差，实现了预制桩基和承台的全预制拼装连接；通过灌浆实现预制桩与预制桩帽、预制承台与钢管桩的连接，且灌浆料的养护工作不影响后续工作的进行，大大节省了工期。
附图说明
21.图1为本发明的全预制桩基承台连接结构的立体图；
22.图2为本发明的全预制桩基承台连接结构主视图；
23.图3为本技术预制桩基、预制桩帽连接方式图；
24.图4为本技术预制承台、钢管桩连接方式图；
25.图5为本技术承台、桥梁连接方式图；
26.图中：1-预制桩；2-预制桩帽；3-预制承台；4-钢管桩；5-预制桥墩；21-桩帽槽；22-灌浆孔；23-排浆孔；24-桩帽灌浆料；31-承台孔；32-承台灌浆料；33-承台圆孔凹槽；34-钢管桩顶部凹槽；51-灌浆套筒；52-桥墩纵筋；53-承台钢筋；54-灌浆料。
具体实施方式
27.下面结合实施例对本发明作进一步说明：
28.实施例1
29.如图1~图5所示，一种桥梁全预制桩基承台连接结构，包括预制桩1、预制桩帽2、预制承台3、钢管桩4和预制桥墩5，所述的预制桩帽2底部设有桩帽槽21，所述的预制桩帽2套装在预制桩1上，所述的预制承台3放置在所述的预制桩帽2的顶面上，预制承台3的周围回填土，所述的预制承台3的四个角上设有四个承台孔31，四个所述的钢管桩4分别插入承台孔31中，钢管桩4顶部与预制承台3的上表面齐平，预制承台3的上表面中心位置向上延伸承台钢筋53，所述的预制桥墩5包括灌浆套筒51和桥墩纵筋52，所述的灌浆套筒51与承台钢筋53通过灌浆料54连接。
30.所述的预制桩1为四个，所述的预制桩1的长度根据设计资料选取，直径为60cm，预制桩1为高强预应力预制混凝土管桩。
31.所述的预制桩帽2为边长140cm的钢筋混凝土立方体结构，直径为70cm，深度为70cm，所述的预制桩帽2均设有灌浆孔22和排浆孔23，所述的灌浆孔22和排浆孔23均贯通预制桩帽2顶面和桩帽槽21内表面，所述的灌浆孔22和排浆孔23的直径均为2cm。
32.所述的预制承台3为钢筋混凝土长方体结构，长宽高分别为5m，5m，2m，直径为65cm，四个所述的承台孔31开口内壁均设有多层环形承台圆孔凹槽33。
33.所述的钢管桩4包括外部钢管和内部混凝土填芯，所述的钢管桩4共计四根，钢管桩4的直径为60cm，长度按照桩基抗拔力设计，钢管桩4顶部在预制承台3厚度范围内设置多层环形钢管桩顶部凹槽34，钢管桩4能够在地震来临时，锚固承台，防止承台翘起。
34.所述的灌浆套筒51与桥墩纵筋52连接。
35.所述的钢管桩4顶部设置提供抗拔力的墩头结构。
36.具体施工步骤为：
37.一、工厂制作预制桩1、预制桩帽2、预制承台3、钢管桩4预制桥墩5，并运送到施工现场；
38.二、在地基土中打入四根预制桩1，之后开挖地基到设计高度；
39.三、将所有预制桩1的桩头截取到统一高度，套上预制桩帽2，并向灌浆孔22内灌入桩帽灌浆料24，桩帽灌浆料24流入预制桩帽2和预制桩1之间缝隙中，待灌满缝隙后向上通过排浆孔23排出，将预制桩帽2之间回填土，并压实；
40.四、将预制承台3放置于所有预制桩帽2的平面上，预制承台3周围回填土；
41.五、通过预制承台3的四个承台孔31，向地基打入钢管桩4，预制桩1最高点打设到预制承台3顶面后，向承台孔31和钢管桩4之间的空隙中灌入承台灌浆料32,；
42.六、预制桥墩5的灌浆套筒51与承台钢筋53通过灌浆料54连接，养护后即完成预制桩1、预制桩帽2、预制承台3、钢管桩4和预制桥墩5的连接。
43.在本发明的另一可选实施例中，所述的预制桩1的数量和平面布置形式根据设计要求决定，所述的预制桩1的长度根据设计资料选取。
44.在本发明的另一可选实施例中，预制桩1、预制桩帽2、预制承台3、预制桥墩5截面可以为矩形或圆形，也可以设置预应力钢筋加强。
45.在本发明的另一可选实施例中，钢管桩4的长度按照桩基抗拔力设计，钢管桩4顶部可以设置墩头结构，来提供抗拔力防止承台翘起。
46.上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种桥梁全预制桩基承台连接结构，其特征在于，包括数个预制桩（1）、预制桩帽（2）、预制承台（3）、钢管桩（4）和预制桥墩（5），所述的预制桩帽（2）底部设有桩帽槽（21），所述的预制桩帽（2）套装在预制桩（1）上，所述的预制承台（3）放置在所述的预制桩帽（2）的顶面上，预制承台（3）的周围回填土，所述的预制承台（3）的四个角上设有四个承台孔（31），四个所述的钢管桩（4）分别插入承台孔（31）中，钢管桩（4）顶部与预制承台（3）的上表面齐平，预制承台（3）的上表面中心位置向上延伸承台钢筋（53），所述的预制桥墩（5）包括灌浆套筒（51）和桥墩纵筋（52），所述的灌浆套筒（51）与承台钢筋（53）通过灌浆料（54）连接。2.根据权利要求1所述的桥梁全预制桩基承台连接结构，其特征在于，所述的预制桩（1）、预制桩帽（2）、预制承台（3）、预制桥墩（5）的截面为矩形或圆形，设置预应力钢筋进行加强。3.根据权利要求2所述的桥梁全预制桩基承台连接结构，其特征在于，所述的预制桩（1）为高强预应力预制混凝土管桩。4.根据权利要求3所述的桥梁全预制桩基承台连接结构，其特征在于，所述的预制桩帽（2）均设有灌浆孔（22）和排浆孔（23），所述的灌浆孔（22）和排浆孔（23）均贯通预制桩帽（2）顶面和桩帽槽（21）内表面。5.根据权利要求4所述的桥梁全预制桩基承台连接结构，其特征在于，所述的预制承台（3）为钢筋混凝土长方体结构，四个所述的承台孔（31）开口内壁均设有多层环形承台圆孔凹槽（33）。6.根据权利要求5所述的桥梁全预制桩基承台连接结构，其特征在于，所述的钢管桩（4）包括外部钢管和内部混凝土填芯，所述的钢管桩（4）共计四根，钢管桩（4）顶部在预制承台（3）厚度范围内设置多层环形钢管桩顶部凹槽（34）。7.根据权利要求6所述的桥梁全预制桩基承台连接结构，其特征在于，所述的灌浆套筒（51）与桥墩纵筋（52）连接。8.根据权利要求7所述的桥梁全预制桩基承台连接结构，其特征在于，所述的钢管桩（4）顶部设置提供抗拔力的墩头结构。9.一种采用权利要求1~8任一项所述的桥梁全预制桩基承台连接结构的施工方法，其特征在于，步骤包括：一、工厂制作预制桩（1）、预制桩帽（2）、预制承台（3）、钢管桩（4）预制桥墩（5），并运送到施工现场；二、在地基土中打入多根预制桩（1），之后开挖地基到设计高度；三、将所有预制桩（1）的桩头截取到统一高度，套上预制桩帽（2），并向灌浆孔（22）内灌入桩帽灌浆料（24），桩帽灌浆料（24）流入预制桩帽（2）和预制桩（1）之间缝隙中，待灌满缝隙后向上通过排浆孔（23）排出，将预制桩帽（2）之间回填土，并压实；四、将预制承台（3）放置于所有预制桩帽（2）的平面上，预制承台（3）周围回填土；五、通过预制承台（3）的四个承台孔（31），向地基打入钢管桩（4），预制桩（1）最高点打设到预制承台（3）顶面后，向承台孔（31）和钢管桩（4）之间的空隙中灌入承台灌浆料（32）；六、预制桥墩（5）的灌浆套筒（51）与承台钢筋（53）通过灌浆料（54）连接，养护后即完成预制桩（1）、预制桩帽（2）、预制承台（3）、钢管桩（4）和预制桥墩（5）的连接。

技术总结
本发明是一种桥梁全预制桩基承台连接结构和施工方法，桥梁全预制桩基承台连接结构包括数个预制桩、预制桩帽、预制承台、钢管桩和预制桥墩的连接，预制桩帽底部设有桩帽槽，预制桩帽套装在预制桩上，预制承台放置在预制桩帽的顶面上，预制承台的周围回填土，预制承台的四个角上设有四个承台孔，四个钢管桩分别插入承台孔中，钢管桩顶部与预制承台的上表面齐平，预制承台的上表面中心位置向上延伸承台钢筋，预制桥墩包括灌浆套筒和桥墩纵筋，灌浆套筒与承台钢筋通过灌浆料连接。本发明可完全消除预制桩的打设位置偏差以及多根桩的累计偏差，实现了预制桩基和承台的全预制拼装连接；通过灌浆实现预制桩与预制桩帽、预制承台与钢管桩的连接。管桩的连接。管桩的连接。


技术研发人员：李晓鹏 周俊龙 刘晓敏 李飞 赵云 朱宏亮 靳贺欣 耿文宾 赵旭 白万帅
受保护的技术使用者：中国建筑第六工程局有限公司
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/8/14