本發(fā)明涉及一種橋墩保護結(jié)構(gòu)及其施工方法，屬于橋梁建設的技術領域。

背景技術：

交通是經(jīng)濟的命脈，占了交通里程不到百分之十的橋梁在交通運輸中發(fā)揮著不可替代的作用。在橋梁領域，從橋墩的基礎處理到建設，到后期的維護一直都是橋梁領域的專家們最關心的問題之一。從七、八十年代到現(xiàn)在，在橋梁建設中對橋梁的下部基礎的要求越來越高，對于橋墩的防護措施需求越來越多，其中最主要的就是橋墩的受力、受損以及防護措施。尤其近些年新建的跨海大橋橋墩，對橋墩建設所用的材料、橋墩的施工難度、橋墩的使用和維修等方面提出了更高的要求；其中對材料的要求包括材料對海洋惡劣環(huán)境的適應性、抗沖蝕磨損及耐老化性等。

現(xiàn)有技術中存在一些橋墩保護的裝置和方法。但是都存在著結(jié)構(gòu)復雜，耐候性差等問題。例如中國專利CN 205382453U公開的一種橋梁橋墩防護裝置。中國專利CN 204940177U公開的一種橋墩防護裝置。上述兩種裝置與橋墩是是兩個分立的結(jié)構(gòu)，單從這一點上，整個防護結(jié)構(gòu)與橋墩之間的連接穩(wěn)定性就比較低，防護效果也必定打折扣。

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，對橋梁建設的要求越來越高，急需更加優(yōu)異的產(chǎn)品及施工方法能夠保證大橋橋墩混凝土結(jié)構(gòu)安全。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明提供一種橋墩保護結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明還提供一種上述橋墩保護結(jié)構(gòu)的施工方法。

本發(fā)明的技術方案為：

一種橋墩保護結(jié)構(gòu)，包括橋墩體和橋墩保護層；橋墩保護層的內(nèi)側(cè)壁上設置有連接螺栓；橋墩保護層通過所述連接螺栓固定設置在橋墩體的外側(cè)壁上；所述連接螺栓嵌入設置在橋墩體內(nèi)。

優(yōu)選的，所述連接螺栓垂直設置在橋墩保護層的內(nèi)側(cè)壁上。

優(yōu)選的，所述連接螺栓為J型螺栓或/和Y型羊角螺栓。J型螺栓或/和Y型羊角螺栓可增加抗拉能力；增強橋墩保護層與橋墩體結(jié)合的緊密程度。

優(yōu)選的，所述橋墩保護層的內(nèi)側(cè)壁上鑲嵌設置有螺帽，所述連接螺栓與所述螺帽螺紋連接。

優(yōu)選的，所述橋墩體的形狀為矩形墩、弧形墩或圓形墩。

一種上述橋墩保護結(jié)構(gòu)的施工方法，包括步驟如下：

A1、橋墩的鋼筋籠扎好后，將橋墩保護層包裹在鋼筋籠的外側(cè)，部分連接螺栓與鋼筋籠連接以支撐保護層；

A2、將橋墩保護層的連接口無縫焊接在一起，形成橋墩保護套，橋墩保護套外側(cè)采用鋼模夾緊；鋼模即為鑄造橋墩時的鋼質(zhì)模具，待保護層焊接完成后，鋼模外側(cè)包裹住保護層，內(nèi)部澆筑水泥，水泥固化后拆除鋼模；

A3、在橋墩保護套內(nèi)側(cè)和鋼筋籠上澆灌水泥層，水泥固化后拆除鋼模，最終形成所述橋墩保護結(jié)構(gòu)。

優(yōu)選的，所述橋墩保護層為采用高分子烯烴聚合物為原料，經(jīng)塑化模壓工藝生產(chǎn)得到的高分子板。根據(jù)橋墩外形尺寸，通過定型模具將高分子板加工成與橋墩匹配的橋墩保護套。

進一步優(yōu)選的，所述高分子板內(nèi)嵌纖維材料，所述纖維材料為玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維中的一種或多種的復配。纖維材料可有效提升材料的機械性能。

進一步優(yōu)選的，所述高分子板的生產(chǎn)工藝為：

B1、以高分子烯烴聚合物為原料，添加添加劑后混合均勻得到混合料；所述添加劑包括憎水劑、抗氧劑、抗紫外線劑和色母助劑；

B2、在加熱固定模具中預埋螺帽、鋪設纖維材料層，倒入步驟B1得到的混合料后模壓成型，模壓溫度為100-300℃，模壓時間為0.5-10h，模壓壓力1-25Mpa。加熱定型模具可根據(jù)設計橋墩的外形尺寸單獨加工制造，可滿足各種規(guī)格尺寸的橋墩增加保護套的需求。

再進一步優(yōu)選的，所述高分子烯烴聚合物采用高分子量聚乙烯、聚丙烯按1:1～3:1的比例聚合而成，聚合條件為溫度：100-300℃，模壓時間：0.5-10h，模壓壓力：1-25Mpa。

再進一步優(yōu)選的，所述憎水劑的添加量為高分子烯烴聚合物加入質(zhì)量的0.1％-2％，所述抗氧劑的添加量為高分子烯烴聚合物加入質(zhì)量的0.1％-5％，所述抗紫外線劑的添加量為高分子烯烴聚合物加入質(zhì)量的0.1％-6％，所述色母的添加量為高分子烯烴聚合物加入質(zhì)量的0.1％-1％。

再進一步優(yōu)選的，所述憎水劑為聚硅氧烷、有機硅或甲基硅酸鈉。

再進一步優(yōu)選的，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑B215、抗氧劑B225、抗氧劑B900中的一種或者多種的復配。

再進一步優(yōu)選的，所述抗紫外線劑為UV-328、UV-531、UV-326、UV-327、UV-328、UV-329中一種或者多種的復配。

優(yōu)選的，所述橋墩保護結(jié)構(gòu)的施工方法，還包括對于已建成的破損橋墩進行修復的步驟：

C1、采用加熱定型模具定型橋墩保護層，使橋墩保護層與橋墩體形狀相應且橋墩保護套與橋墩體側(cè)壁的間隙為20-30cm；

C2、橋墩保護層的內(nèi)壁預埋螺帽，在所述螺帽上擰上連接螺栓；

C3、將橋墩保護層的連接口無縫焊接在一起，形成橋墩保護套，橋墩保護套外側(cè)采用鋼模夾緊；

C4、在橋墩保護套內(nèi)側(cè)澆灌水泥層，水泥固化后拆除鋼模，最終完成破損橋墩的修復。

本發(fā)明的有益效果為：

1.本發(fā)明所述橋墩保護結(jié)構(gòu)的保護套包裹在橋墩的外側(cè)，可利用保護套的高防滲性能，徹底隔絕了水與混凝土橋墩的接觸，從而抑制了對于內(nèi)部鋼筋及混凝土的腐蝕，有效的保護了橋墩，延長使用壽命；

2.本發(fā)明所述橋墩保護結(jié)構(gòu)的保護套通過連接螺栓與橋墩體形成整體結(jié)構(gòu)，增加了整個結(jié)構(gòu)的整體性，穩(wěn)定性高，防護性好，結(jié)合牢固緊密；

3.本發(fā)明所述橋墩保護結(jié)構(gòu)，保護套采用高分子烯烴聚合物為原料，發(fā)揮出耐老化、抗紫外線、壽命長等特性，即使常年裸露在陽光或水中，不影響使用壽命；

4.本發(fā)明所述橋墩保護結(jié)構(gòu)保護套包裹于橋墩的外側(cè)，可有效抵抗水流的沖刷，保護內(nèi)部的混凝土結(jié)構(gòu)；由于高分子保護套自身的良好潤滑性及耐磨性，即使長年水流的沖刷，也不會對保護套造成磨損。

附圖說明

圖1為設置有J型螺栓的橋墩保護層；

圖2為設置有Y型羊角螺栓的橋墩保護層；

圖3為本發(fā)明所述橋墩保護套的剖視圖；

圖4為本發(fā)明所述圓形墩的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明所述矩形墩的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明所述弧形墩的結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1、橋墩保護層；2、螺帽；3、J型螺栓；4、Y型羊角螺栓；5、橋墩體；6、橋墩保護套。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和說明書附圖對本發(fā)明做進一步說明，但不限于此。

實施例1

如圖1-3所示。

一種橋墩保護結(jié)構(gòu)，包括橋墩體5和橋墩保護層1；橋墩保護層1的內(nèi)側(cè)壁上設置有連接螺栓；橋墩保護層1通過所述連接螺栓固定設置在橋墩體5的外側(cè)壁上；所述連接螺栓嵌入設置在橋墩體5內(nèi)。

實施例2

如實施例1所述的橋墩保護結(jié)構(gòu)，所不同的是，所述連接螺栓垂直設置在橋墩保護層1的內(nèi)側(cè)壁上。

實施例3

如實施例1所述的橋墩保護結(jié)構(gòu)，所不同的是，所述連接螺栓為J型螺栓3。J型螺栓3可增加抗拉能力；增強橋墩保護層與橋墩體結(jié)合的緊密程度。

實施例4

如實施例3所述的橋墩保護結(jié)構(gòu)，所不同的是，所述連接螺栓為J型螺栓3和Y型羊角螺栓4。J型螺栓3和Y型羊角螺栓4可增加抗拉能力；增強橋墩保護層1與橋墩體5結(jié)合的緊密程度。

實施例5

如實施例1所述的橋墩保護結(jié)構(gòu)，所不同的是，所述橋墩保護層1的內(nèi)側(cè)壁上鑲嵌設置有螺帽2，所述連接螺栓與所述螺帽2螺紋連接。

實施例6

如圖5所示。

如實施例1所述的橋墩保護結(jié)構(gòu)，所不同的是，所述橋墩體5的形狀為矩形墩。

實施例7

如圖6所示。

如實施例6所述的橋墩保護結(jié)構(gòu)，所不同的是，所述橋墩體5的形狀為弧形墩。

實施例8

如圖4所示。

如實施例6所述的橋墩保護結(jié)構(gòu)，所不同的是，所述橋墩體5的形狀為圓形墩。

實施例9

一種如實施例1-8所述的橋墩保護結(jié)構(gòu)的施工方法，包括步驟如下：

A1、橋墩的鋼筋籠扎好后，將橋墩保護層包裹在鋼筋籠的外側(cè)，將20個連接螺栓與鋼筋籠焊接連接以支撐保護層；防止保護層脫落；

A2、采用熱風焊槍將橋墩保護層的連接口無縫焊接在一起，形成橋墩保護套6，橋墩保護套6外側(cè)采用鋼模夾緊；鋼模即為鑄造橋墩時的鋼質(zhì)模具，待保護層焊接完成后，鋼模外側(cè)包裹住保護層，內(nèi)部澆筑水泥，水泥固化后拆除鋼模；

A3、在橋墩保護套6內(nèi)側(cè)和鋼筋籠上澆灌水泥層，水泥固化后拆除鋼模，最終形成所述橋墩保護結(jié)構(gòu)。

實施例10

如實施例9所述的橋墩保護結(jié)構(gòu)的施工方法，所不同的是，所述橋墩保護層1為采用高分子烯烴聚合物為原料，經(jīng)塑化模壓工藝生產(chǎn)得到的高分子板。根據(jù)橋墩外形尺寸，通過定型模具將高分子板加工成與橋墩匹配的橋墩保護套。

實施例11

如實施例10所述的橋墩保護結(jié)構(gòu)的施工方法，所不同的是，所述高分子板內(nèi)嵌纖維材料，所述纖維材料為玻璃纖維、碳纖維、玄武巖纖維的復配。纖維材料可有效提升材料的機械性能。

實施例12

如實施例10所述的高分子板的生產(chǎn)工藝為：

B1、以高分子烯烴聚合物為原料，添加添加劑后混合均勻得到混合料；所述添加劑包括憎水劑、抗氧劑、抗紫外線劑和色母助劑；

B2、在加熱固定模具中預埋螺帽2、鋪設纖維材料層，倒入步驟B1得到的混合料后模壓成型，模壓溫度為200℃，模壓時間為5h，模壓壓力20Mpa。加熱定型模具可根據(jù)設計橋墩的外形尺寸單獨加工制造，可滿足各種規(guī)格尺寸的橋墩增加保護套的需求。

實施例13

如實施例12所述的高分子板的生產(chǎn)工藝，所不同的是，所述高分子烯烴聚合物采用高分子量聚乙烯、聚丙烯按1:1的比例聚合而成，聚合條件為溫度：200℃，模壓時間：5h，模壓壓力：20Mpa。

實施例14

如實施例12所述的高分子板的生產(chǎn)工藝，所不同的是，所述憎水劑的添加量為高分子烯烴聚合物加入質(zhì)量的1％，所述抗氧劑的添加量為高分子烯烴聚合物加入質(zhì)量的3％，所述抗紫外線劑的添加量為高分子烯烴聚合物加入質(zhì)量的3％，所述色母的添加量為高分子烯烴聚合物加入質(zhì)量的0.5％。

實施例15

如實施例12所述的高分子板的生產(chǎn)工藝，所不同的是，所述憎水劑為甲基硅酸鈉。

實施例16

如實施例12所述的高分子板的生產(chǎn)工藝，所不同的是，所述抗氧劑為抗氧劑1010、抗氧劑168、抗氧劑1076、抗氧劑B215、抗氧劑B225、抗氧劑B900的復配。

實施例17

如實施例12所述的高分子板的生產(chǎn)工藝，所不同的是，所述抗紫外線劑為UV-328、UV-531、UV-326、UV-327、UV-328、UV-329的復配。

實施例18

如實施例9所述的橋墩保護結(jié)構(gòu)的施工方法，所不同的是，還包括對于已建成的破損橋墩進行修復的步驟：

C1、采用加熱定型模具定型橋墩保護層1，使橋墩保護層1與橋墩體5形狀相應且橋墩保護套6與橋墩體5側(cè)壁的間隙為25cm；

C2、橋墩保護層1的內(nèi)壁預埋螺帽2，在所述螺帽2上擰上連接螺栓；

C3、將橋墩保護層1的連接口無縫焊接在一起，形成橋墩保護套6，橋墩保護套6外側(cè)采用鋼模夾緊；

C4、在橋墩保護套6內(nèi)側(cè)澆灌水泥層，水泥固化后拆除鋼模，最終完成破損橋墩的修復。