[实用新型]深水桥梁高桩承台群桩基础连接结构

说明书

技术领域

本实用新型属于土木工程、地震工程技术领域，具体涉及一种深水桥梁高桩承台群桩基础连接结构。

背景技术

跨江海长大桥梁工程一般位于深水环境中，其采用的基础形式包括沉井(箱)基础、管桩基础、钻孔桩基础、双壁钢围堰钻孔桩复合基础、套箱围堰等。其中桩基础是较为普遍的基础形式，是因为其能够穿透土层到达较深的持力层；而在深水基础施工中，高桩承台群桩基础方案比其他基础形式在适应自然建设条件、降低施工难度、缩短施工周期、节约造价等方面具有相当大的优势，且能够满足长大桥梁工程在正常使用状态下的功能和安全要求，这也使得它成为跨江海长大桥梁广泛采用的基础形式。深水群桩基础与普通群桩基础主要区别在于承台及桩基与水接触面积更大，水对结构的影响更强。

其实，深水桥梁桩基础平台同海洋工程中的导管架平台等水上建筑非常类似，桩身和竖向的管桩穿过水流和土层，它既要承受上部结构的荷载，又要受水流、风浪的冲击和桩周土的作用。所以实际上，承台、群桩、水流、土体相互作用构成了承台-群桩-水流-士体系统。而桥墩、承台、桩受风、流、浪、震等恶劣自然环境作用，其自振周期又往往与环境外力的典型振动周期相近。随着建造桥梁的水域越来越深，其动力响应也越来越受到设计人员的重视。对于深水群桩基础，由于竖向桩的竖向尺寸远大于截面尺寸，实际为细长杆。同时，由于地震动、水流状况性质特殊，群桩基础与水的互相作用显著，在地震和水的作用下开始发生振动，桩的振动特性也尤为明显，群桩系统极有可能发生屈曲或失稳，所以整个群桩基础系统的竖向及扭转稳定问题尤其重要，从而其刚度与稳定性影响着该桥梁墩桩结构甚至整座桥梁的稳定性与安全性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种深水桥梁高桩承台群桩基础连接结构，能有效提高桩基整体刚度，减少其受自然(地震、潮汐、波浪、风等)、行车(荷载、撞击等)以及本身自重等因素作用下产生的振动与变形，增强桥梁墩桩结构甚至整座桥梁的稳定性与安全性，同时也提高了其抗振以及抗震的能力。

为达到以上目的，本实用新型的解决方案是：

一种深水桥梁高桩承台群桩基础连接结构，群桩的各桩基之间通过横向连接构件连接。

进一步，所述横向连接构件为横撑，桩基上设有预留牛腿，横撑固定于预留牛腿上。

所述横向连接构件为剪刀撑，桩基上设有预留嵌入块或衔接板，剪刀撑固定于预留嵌入块或衔接板上。

所述横向连接构件为K字撑，K字撑包括上弦杆和斜杆，斜杆为两根，一端相交并固定于上弦杆的中点，另一端分别与上弦杆的两端在一条线上；桩基上设有预留嵌入块或衔接板，以及预留牛腿；上弦杆固定于预留牛腿上面，斜杆另一端固定于预留嵌入块或衔接板上。

所述横向连接构件为贝雷架，贝雷架包括上弦杆、下弦杆、竖杆和斜杆，竖杆为三根，一端固定于上弦杆上，另一端固定于下弦杆上，分别位于上弦杆、下弦杆的左端、中间及右端，斜杆位于上弦杆、下弦杆及两端的竖杆所形成框架的对角线上；桩基上设有预留牛腿；上弦杆、下弦杆分别固定于预留牛腿上。

由于采用了以上技术方案，本实用新型具有以下有益效果：

1)充分发挥了使土层以上、承台以下区段原本相互独立的群桩被连接为整个群桩结构体系的作用，提高了其整体刚度与自振频率；

2)降低了深水对结构动力性能的影响，增强了结构体系的抗振能力，有利于进行抗震设计；

3)当桩变形或移位超过允许值时，各连接均参与限制桩基的振动与变形。通过合理设计横向连接构件(横撑、剪刀撑、K字撑或贝雷架等)的具体连接形式、竖向位置和间距，使得在桩基进行不利振动与变形时，该连接结构能够充分发挥限位的作用，避免了由于水平力太大而导致桩弯曲变形过大，甚至屈曲失稳的情况，也避免了传递至上部结构的位移过大导致的桥梁整体振动、变形以及行车安全的问题，提高了整个桥梁体系的限位抗振能力，增强了抗震能力。

附图说明

图1为本实用新型的深水桥梁高桩承台群桩基础连接结构实施例一的结构示意图。

图2为本实用新型的深水桥梁高桩承台群桩基础连接结构实施例二的结构示意图。

图3为本实用新型的深水桥梁高桩承台群桩基础连接结构实施例三的结构示意图。

图4为本实用新型的深水桥梁高桩承台群桩基础连接结构实施例四的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本实用新型作进一步的说明。