本發明涉及工程橋梁技術領域，尤其涉及一種預制蓋梁和預制立柱的連接結構和連接方法。

背景技術：

隨著預制混凝土結構的大力推廣與發展，國內許多建筑工程開始使用預制拼裝技術，通過工程化生產和現場裝配施工，可實現安全耐久、施工快捷、低碳環保等建設目標，可大幅減少建筑垃圾和建筑污水，降低建筑噪聲，提高施工質量，成為國家大力提倡的綠色環保節能建筑。對于預制拼裝橋墩而言，節點連接部位是整個橋墩中的薄弱環節，如果處理不當，極易導致在高烈度地震下發生破壞，因此對于這一關鍵部位需要特別關注。

普通混凝土作為一種多孔的不均勻材料，在施工中要用震動棒等工具振搗混凝土，以便混凝土密實，但是如果是振漏了或者振過了，就會出現空洞、蜂窩、麻面等質量缺陷，超高性能混凝土(UHPC)具有自流平和高強度等優點可以克服這些常規缺陷。UHPC推廣應用是強化節能減排、防治大氣污染的有效途徑，能夠提高建筑質量，延長建筑物壽命，提升防災減災能力，有利于推動水泥工業結構的調整。雖然高性能混凝土造價略高，但如果只是局部應用于關鍵部位，可以取得較高的性價比。

固定擠壓錨具產品成熟，廣泛應用。固定擠壓錨具的布置與普通張拉端錨具的類同，可直接預埋入混凝土中。在塑性鉸區域鋼筋的應變較大，鋼筋易進入屈服狀態，如果在塑性鉸這一局部區域采用預應力筋，因其強度高，可以延緩預應力筋進入屈服狀態，可以使預制橋墩具有自復位能力。在未來遭受的地震荷載作用時，會使得橋墩的殘余位移較小，提高抗震能力。

技術實現要素：

有鑒于現有技術存在的上述缺陷，本發明提供一種預制蓋梁和預制立柱的連接結構和連接方法。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種預制蓋梁和預制立柱的連接結構，包括預制立柱和預制蓋梁，所述預制蓋梁架設在所述預制立柱上，所述預制蓋梁設有連接槽，所述連接槽的上端開口大于所述連接槽的下端開口，并且，所述下端開口的面積小于所述預制立柱的上表面面積；所述預制立柱內埋有若干根預應力筋，所述預應力筋伸出所述預制立柱一定長度，伸出的所述預應力筋呈喇叭口狀分布在所述連接槽中，所述連接槽中填充超高性能混凝土。

較佳的，所述預應力筋在所述預制立柱的橫截面上呈環形分布且在所述預應力筋的外環設有環形分布的受力鋼筋。

較佳的，所述預應力筋通過固定擠壓錨具埋置在所述預制立柱內。

較佳的，所述預應力筋采用預應力鋼絞線。

較佳的，所述預制立柱的上表面的邊沿和所述預制蓋梁的底部之間通過環氧樹脂層連接。

一種預制蓋梁和預制立柱的連接方法，實施上述所述的連接結構，其步驟是：

1)預制立柱的準備；

2)預制蓋梁的準備；

3)在預制立柱的頂面的邊沿涂環氧脂層，然后將預制蓋梁架設在預制立柱上，并將伸出預制立柱的預應力筋全都嵌入連接槽內，并對預制蓋梁進行定位；

4)在預制蓋梁正確定位后，將伸出的預應力筋綁扎成喇叭口狀分布在連接槽中，然后向連接槽內灌入超高性能混凝土；

5)在連接槽內灌入超高性能混凝土后，當連接槽內的超高性能混凝土達到設計強度的100％以上時，用后張法對預應力鋼絞線進行張拉，然后進行封錨。

采用上述技術方案帶來的有益技術效果是：

本發明通過使用預應力筋，使得節點區受力性能大大提高；

本發明充分利用高強度預應力鋼絞線，在大變形情況下連接區域具有自復位能力且其靈活性能好、施工精度要求較低；

本發明采用超高性能混凝土UHPC灌入灌漿套筒和連接槽，施工中充分利用了超高性能混凝土的高流動性和良好的抗離析、沁水能力，另一方面其具有的微膨脹的特性，可以增強連接的可靠性；

本發明的施工工藝簡單，施工精度要求低、安全可靠、高效快捷，對快速施工具有重大意義。

附圖說明

圖1是本發明一實施例的預制蓋梁和預制立柱的連接結構的立面布置圖；

圖2是本發明一實施例的預制蓋梁的平面圖；

圖3是本發明一實施例的預制蓋梁的立面圖；

圖4是本發明一實施例的預制蓋梁的I-I截面圖；

圖5是本發明一實施例的預制立柱的受力鋼筋構造圖；

圖6是本發明一實施例的預制立柱的預應力筋布置圖；

圖7是本發明一實施例的預制立柱的立面圖；

圖8是本發明一實施例的預制立柱的II-II截面圖；

圖9是本發明一實施例的預制蓋梁上部受力鋼筋的焊接圖。

圖中，1-預制蓋梁；2-預制立柱；3-連接槽；4-箍筋；5-預應力筋；6-固定擠壓錨具；7-環氧樹脂層；10-第一受力鋼筋；11-第二受力鋼筋。

具體實施方式

為使本發明的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本發明的各實施方式進行詳細的闡述。

請綜合參考圖1-9，一種預制蓋梁和預制立柱的連接結構，包括預制立柱2和預制蓋梁1，預制蓋梁1架設在預制立柱2上，預制蓋梁1內設有連接槽3，連接槽3的上端開口大于連接槽3的下端開口，并且，下端開口的面積小于預制立柱2的上表面面積，為預制蓋梁1吊裝時提供了支點；預制立柱2內埋有若干根預應力筋5，預應力筋5伸出預制立柱2一定長度，伸出的預應力筋5由箍筋4綁扎成喇叭口狀分布在連接槽3中，連接槽3中填充UHPC。該設計中使用具有高屈服強度的預應力筋5，在預制蓋梁1發生水平位移的情況下，塑性鉸區域具有自復位能力，這樣預制蓋梁1和預制立柱2連接更為可靠、安全；通過往連接槽3內灌入UHPC，利用UHPC均勻自密實的特點，能夠使預應力鋼絞線與預制蓋梁1的連接槽3充分接觸，提高受力性能，保障了工程的安全。

預應力筋5采用預應力鋼絞線，預應力鋼絞線通過固定擠壓錨具6埋置在預制立柱2內。固定擠壓錨具6包括固定錨板和擠壓套，預應力鋼絞線的頭部套上擠壓套，通過專用機具擠壓，使擠壓套產生塑性變形后握緊預應力鋼絞線，預應力的鋼絞線的張接力通過擠壓套由固定錨板傳遞給構件，即預制立柱2。

預制立柱2的上表面的邊沿和預制蓋梁1的底部之間通過環氧樹脂層7連接(如圖1所示)。

預應力筋5在預制立柱2的橫截面上呈環形分布且在預應力筋5的外環設有環形分布的第二受力鋼筋11(如圖7和圖8所示)。

預制蓋梁1橫截面積的外沿均勻鋪設有第一受力鋼筋10(如圖4和圖9所示)。

一種預制蓋梁和預制立柱的連接方法，采用上述的連接結構，其步驟是：

1)預制立柱2的準備；

2)預制蓋梁1的準備；

3)在預制立柱2的頂面的邊沿涂環氧脂層，然后將預制蓋梁1架設在預制立柱2上，并將預制立柱2伸出的預應力筋5全都嵌入連接槽3內，并對預制蓋梁1進行定位；

4)在預制蓋梁1正確定位后，箍筋4將預制蓋梁1的連接槽3內的預應力筋5呈喇叭口狀分布綁扎，并將預制蓋梁1上部的第一受力鋼筋10焊接起來，然后向連接槽3內灌入UHPC；

5)在連接槽3內灌注UHPC后，當連接槽3中的UHPC達到設計強度的100％以上時，用后張法對預應力鋼絞線進行張拉，然后再進行封錨。

這樣做的優點，一方面進一步提高自復位能力；另一方面塑性鉸區域的混凝土拉應力很小，容易開裂，張拉后，利用事先施加的部分預應力，可以提高塑性鉸區域的開裂荷載，提高工作性能。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求的保護范圍為準。