预制桥墩与承台湿接头施工技术要点

预制墩身与承台连接采用现浇混凝上湿接头的方式，即在承台与墩身之间设现浇混凝上墩座，墩身钢筋锚固于墩座内。预制墩身与承台均设有外伸钢筋，二者通过现浇墩座湿接头进行连接。其墩座湿接头结构如图所示。

墩座湿接头结构图

湿接头施工工艺流程

万绍平《预制桥墩湿接头的施工技术要点》

城市高架桥桥墩预制

1. 3选定块件划分法

1.3.1墩柱的划分法

考虑墩柱的划分方法有预制模板方式、竖向划分方式和横向划分方式等3种(见图)。其特性比较及评价如下。

墩柱划分方法的比较

3种方式的结构比较:

a.用在工厂制造的混凝土板组拼墩柱的外围部分，内侧为就地灌注混凝土。不需要在现场进行模板作业。结构上与就地灌注RC结构相同。

b.竖向划分墩柱实行预制化，在预制块件间就地灌注混凝土。可通过使用高强度混凝土做成空心截面。

c.横向划分墩柱实行预制化，垂直堆积架设预制块。接缝部分用树脂类粘接剂或无收

缩砂浆接合。可以做成空心截面。

对3种方式的评价:

a.由预制模板带来的省力效果不明显。因为是预制模板，所以需要钢骨架。就地灌注部分的强度增长需要时间，工期较长。

b.由于在就地灌注部分所有的箍筋都采用搭接接头，因此要充分注意其应力的验算检查和接头的处理。就地浇注的填缝部分和预制块部分的色调不同，景观较差。和预制模板方式相比较可以缩短工期。

c.由于没有就地灌注部分，因而省力并可以快速施工。墩柱的宽度尺寸受到运输方面的限制。由于主钢筋的接头集中在接缝处，故要求有特殊的考虑。

综合比较、研究3个方案后的结果，在本次试设计

中采用了“横向划分方式”。

1.3.2墩帽梁的划分方法

墩帽梁划分方法的结构比较

墩帽梁的划分方法考虑有预制模板方式、梁方式和悬臂方式等3种(见图)，其特性比较及评价如下。

3种方式的结构比较:

a.将墩帽梁的外表部分用预制板件来架设和拼接，板件内侧为就地灌注混凝土，由预应力使其整体化。在构造方面基本上与就地灌注整体方式相同。

b.在宽度方向将墩帽梁划分成几根梁来架设，形成一个整根的墩帽梁。用就地灌注混凝土的方法和树脂类粘接剂使各根梁连接成为整体。预应力钢材和支座之间的安装连接较复杂。

c.将墩帽梁在桥梁的纵向划分为预制块，通过架设机械采用悬臂施工法架设。接买处由树脂类粘接剂和预应力钢材使预制块连接成为整体，配备齿形接合键以抵抗剪力。

对3种方式的评价:

a法就地灌注部分较多，需要工作时间，省力效果不显著;墩柱和墩帽梁的连接较容易;就地灌注的混凝土强度增长需要时间，工期较长;

工程费比例:1.000

b法悬臂长度的对称、预制块重量等施工限制较多;墩柱和墩帽梁的连接方法较复杂;安装梁时存在有稳定性方面的问题;工程费比例:1. 140（与预制模板方式相比）。

c法有必要重新准备架设机械;具有充分有效地利用预制化施工法的特点;可以缩短工期并达到省力;工程费比例:1. 026（与预制模板法相比）。

比较研究了3种方案后的结果，决定采用在墩帽梁的悬臂长度较大时也能适应的“悬臂方式”。

1. 4选定拼接方法

在对混凝土结构物进行预制施工的时候，预制块拼接部分对结构物整体的力学性能有较大影响。因此，选定预制块拼接方法重要的是要使拼接部分不成为结构物的弱点，并且与整体浇筑的结构物具有相同的性能。

1.4.1墩柱的拼接方法

（1）承台和墩柱的拼接

墩柱拼接方

法的比较

承台和墩柱的拼接方法考虑有后浇筑方式、锚栓方式和接长方式等3种(见图)，其特性和评价如下。

结构比较:

a.在组拼承台钢筋的阶段设置墩柱最下面一个预制块，然后浇筑承台混凝土。预先在预制块中埋入墩柱预制块与承台结合用的钢筋和预应力钢筋。在承台中要有支承预制块的钢制台座。

b.采用和钢制桥墩同样的方法，在承台中埋入锚栓和锚固用的锚架，在承台混凝土硬化后插上墩柱预制块。在墩柱预制块的底部要有牛腿状的凸缘。

c.在施工承台时设置墩柱预制块所用的钢筋和预应力钢筋，在承台混凝土硬化后插上墩柱预制块，在调整预制块的位置和高度之后，填充无收缩砂浆作为填缝材料。

上述3种方式的评价:

a法因为从墩柱预制块伸出有钢筋及预应力钢筋，对工厂的预制块制造台座的构造及块件的运输方法要有特别的考虑。

b法钢制桥墩已有实际经验，技术上几乎不存在问题，但是，由于墩柱预制块的重量比钢桥墩有所增加，必须加大承台的基坑深度。

c法承台的钢筋和预应力钢筋的配置要求精度准确。在组拼时需要由钢制定位架等来作牢靠的固定。

比较研究了3种方式后的结果，在本次试设计中采用了与就地灌注RC结构最近似的“接长方式”。

(2)墩柱预制块的相互拼接(图6)

因为墩柱的划分方法为‘.横向划分方式”。所以墩柱的结构为承受轴向力的RC结构。墩柱预制块相互之间的接合方法是在连接面上配备钢制齿形键作为定位导向键，涂敷树脂类粘接剂后进行粘合。为了达到组拼时的稳定，在墩柱预制块上布置垂直预应力钢筋.在连接面上导入约500 kPa的压应力。

墩柱相互间的拼接方法

在墩柱预制块的连接面上，直径较大的主钢筋和垂直预应力钢筋分别由钢筋接头和连接器接头来作连接。

(3)墩柱预制块和墩帽梁预制块的拼接

墩柱与墩帽梁的拼接方法

墩柱最上部的预制块和墩帽梁基准预制块的拼接是在接缝处填充无收缩砂浆，通过垂直预应力钢筋的正式张拉达到整体化拼接。对作用于连接部分的剪力，由轴向预应力产生的摩擦力来抵抗。

综上所述，关于墩柱最上部以外的连接部分，由于墩柱的主钢筋通过钢筋接头贯通，可以考虑结构和整体浇筑时相同，因此，墩柱的结构分析按照现行设计法进行没有问题。

1.4.2墩帽梁的拼接方法

墩帽梁的拼装方法

因为墩帽梁的划分方法为“悬臂方式”，所以，墩帽梁的构造为PC结构。墩帽梁的拼接方法应用施工实际经验较多的、由预制块件施工法中产生的PC桥拼接方法的技术。

墩帽梁预制块的拼接是在连接面上涂敷树脂类粘接剂，依靠预应力钢筋的预应力进行拼接。但是，因为主要的预应力钢筋的张拉要等到全部预制块架设完之后才进行，所以，为了保持正在架设之中的预制块，使预制块接缝处不产生拉应力，由安装在预制块外侧的钢制托

架和拼接用的预应力钢筋来对各接合面导入压力。

在连接面上配备抵抗剪力用的混凝土齿形键和定位导向用的钢制连接键。

1.4.3选定钢筋接头

钢筋接头有许多种类，而在本次试设计中采用的是能够适用于预制块施工法的“填充砂浆接头”。该施工法是《种类别指针（草案）》中认定了的钢管内填充式接头的一种，这是一种将对接钢筋的两端嵌入钢管套筒，在套筒和对接钢筋之间的空隙中填充砂浆，由填充料的剪切强度和套筒的抗拉强度传递应力的接头。

上图表示的“NMB拼接套筒接头”就是上述指针(草案)的“附件—不同接头施工法要领”中出示的一种填充砂浆接头，其适用范围从D16到D51 （译注:D为变形钢筋的名义直径)。日本国内在预制的建筑构件拼接中有至D41为止的实际经验，在日本以外的其它国

家已进行了不少D51的施工。

因为预制块施工法是集中在同一截面内布置钢筋接头，所以，必须应用《钢筋接头设计施工基本指南(草案)》(土木学会)中第6条“接头位置(2)”中降低接头容许应力的规定。在其解说中规定，把接头集中布置在同一截面时，要按照“基本指南(草案)”第2条(3)和第9

条(2)，使容许应力比分散布置时要低。

由于本次试设计中是在良好的工厂制造的关系，参考“基本指南(草案)”和“评价指南(草案)”，定为I种A级，容许应力降至钢筋母材的90%。

1.4.4选定连接键

在钢筋没有贯通的连接部分，为了确保预制块相互之间的位置和整体性能，同时配置了有定位作用的导向键和抗剪性能的连接键。

混凝土制梯形齿形键

钢制连接键

所用齿形键为“公路桥规范与解说·l混凝土桥篇”中规定的混凝土制梯形齿形键和预制块施工法用的咬合式钢制连接键。

编译刘岚严国敏《城市内高架桥桥墩预制化的建议方案》