[发明专利]桩柱式连续刚构桥梁及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种连续刚构桥梁，尤其是一种适用于水位线高的蓄水库区的连续刚构桥梁及其施工方法。

背景技术

连续刚构桥由T型刚构桥演变而来，其结构特点是梁体连续、梁墩固结，其既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点，又保持了T型刚构桥不设支座、施工时无需临时固结的优点，且具有很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度。因此，连续刚构桥的跨越能力大，受力合理，结构整体性能好，抗震能力强，抗扭潜力大，造型简单，维护方便，常用在跨越U形谷地等地形的长大跨径、高墩桥梁上。

随着西部大开发的深入实施，西部山区水库建设进入高潮，山区水库库区修建桥梁的需求也在日益增加。山区水库库区桥梁具有水深、水位波动大，库水和河岸高差小的特点，由于大跨的悬索桥、拱桥造价高，而且后期养护成本高，因此建设成本和后期养护成本均较低的大跨径连续刚构桥梁成为山区水库库区桥梁的主要桥型。

如图1所示，常规连续刚构桥梁为高墩式，其下部构造由灌注桩、承台和桥墩组成，连续刚构桥梁的桥墩形式通常有双肢薄壁墩、空心墩两种主要形式，还有个别采用单肢薄壁墩、Y型墩、V型墩等形式，桥墩与桩基之间设置承台进行结构过渡，桩基和桥墩受力模式和采用的规范各不不同，桩基是主要承受竖向压力的结构，其设计主要考虑桩周地基土是否能承受其竖向压力、桩身材料能否承受其竖向压力，其设计主要依据上述的《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2006）的相关条款进行，而桥墩则要承受竖向压力、弯矩和剪力的组合作用，采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）进行设计。连续刚构桥梁的优点是使桥墩高柔而降低桥墩对主梁的嵌固作用，使其主梁内力分布近似于连续梁，但又省去了连续梁桥的支座以及施工过程中所需的墩梁临时固结，节省了造价、方便了施工且桥梁跨径比连续梁大，另外，桥墩的高柔性还使在地震时相当多的地震能量转化为结构的动能而减少了桥梁的变性能，因此，桥墩高柔、抗推刚度小是发挥连续刚构桥梁优势的关键因素。但在山区水库库区蓄水后修建桥梁，由于水深大，水位高，水、陆高差小，使得在合理的主梁标高下，桥墩高度受到限制，甚至没有设置桥墩的空间，如图2所示，由于水位线高，受到主梁和承台的限制，连续刚构桥利用桥墩的高度来增加桥墩柔性的需求难以得到满足，同时，山区水库位置偏僻，交通条件差，承台围水施工的临时构筑物如钢围堰、钢吊箱等所需要的大型深水施工设备难以进入施工现场。要将连续刚构桥应用于这一特殊条件，必须另辟蹊径，引入新的适应主梁温度变形和抗震需要的机制，创新结构体系。

发明内容

本发明提供了一种既不需要设置常规桥墩，又能满足强度和柔性要求的桩柱式连续刚构桥梁。

本发明所采用的桩柱式连续刚构桥梁，包括主梁、两跨主梁之间的主梁连接部、由一组灌注桩构成的群桩基础，灌注桩与主梁连接部之间采用刚性连接；所述灌注桩分为与主梁连接部连接的上柱和注入到基岩中的下桩；所述上柱按照下列承载能力极限状态计算和正常使用极限状态计算后配置纵向钢筋；所述下桩按照桩基要求配置纵向钢筋；在所述的下桩与上柱之间设置有桩柱过渡段，所述的桩柱过渡段内的纵向钢筋与其上柱的纵向配筋相同。

上柱的纵向钢筋分为上柱连续纵向钢筋和上柱分段纵向钢筋；所述上柱连续纵向钢筋与下桩的下桩纵向钢筋配置相同，并连续钢筋贯通上柱、桩柱过渡段和下桩；所述上柱分段纵向钢筋的下段设置在桩柱过渡段的桩柱过渡段下截面处。

所述桩柱过渡段的桩柱过渡段箍筋之间的间距小于下桩的下桩箍筋的间距，且至少与上柱的上柱箍筋的间距相等。

对于高裂度地震区，桩柱过渡段箍筋之间的间距小于上柱箍筋的间距。

所述的桩柱过渡段设置在基岩中风化界限以上1.0d和基岩2中风化界限以下3.0d范围内，其中d为灌注桩直径。

在所述主梁连接部的下部设置有一体的底板；所述的底板的配筋结构采用与常规连续刚构桥梁的承台相同的配筋结构。

主梁连接部与底板的厚度之和不小于常规连续刚构桥的承台的厚度。

当主梁宽度小于一组群桩基础横截面宽度时，在群桩基础上部设置有承台，在承台（6）与主梁连接部之间设置有上承台。

所述的上承台高度为1～1.5M。

本发明还提供了上述桩柱式连续刚构桥梁的施工方法。

本发明的桩柱式连续刚构桥梁的施工方法，其步骤包括：

（1）在岸边拼装浮箱，并在浮箱上拼装龙门架；