[发明专利]节段预制拼装摇摆基础桥墩构造方式

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁工程的建设和隔震技术领域，尤其是涉及一种节段预制拼装摇摆基础桥墩构造方式。

背景技术

桥梁结构中，桥墩作为主要承重构件和上下部结构的链接，一直是工程师们的关注重点。我国处于地震多发带，现在地球也正处于地震活动的活跃期，如何减小地震带来的灾害一直是研究抗震减灾的目的，近几年国内外的几次大地震也显示了桥梁工程破坏的严重后果。

在传统的施工工艺中，桥墩等下部结构使用整体现浇的施工方法，虽然整体浇注的结构整体性好，但是施工周期长，对施工条件要求高，还对城市环境造成了不利影响等，因此工业化的节段拼装施工技术在桥梁建造中应运而生。节段拼装技术能加快建设步伐、适应更多的施工环境，但是节段预制桥墩的连接节点的如何设计、桥梁整体的抗震性能如何保证是亟需解决的问题。回顾建筑结构抗震技术的发展史，可以将其划分为“抗”、“消”、“隔”三个阶段，隔震技术正在当下蓬勃发展。减隔震的思想更多的反映在了桥梁上部结构的设计之中，如各种减隔震支座。而本专利将隔震思想应用于承台墩柱部位，提出一种基础隔震结构体系。桥墩的节段预制和基础的摇摆隔震技术相结合，提出了一种节段预制拼装摇摆基础桥墩构造方式，汲取了两者的优点并解决了结构的抗震问题，使节段拼装技术的应用范围更加广阔。

发明内容

本发明的目的在于提供一种节段预制拼装摇摆基础桥墩构造方式，保证结构抗震性能的同时提高施工效率。本发明的另一目的在于提供一种可摇摆的基础隔震结构体系，应用于预制拼装桥墩体系中，提高预制结构体系的抗震性能。

为实现上述目的本发明采用的技术方案为节段预制拼装摇摆基础桥墩构造方式，其中，桥梁主体结构包括主梁1、桥墩2、承台3、桩柱4；桥墩2由各桥墩预制段5拼接组成。所述桥墩2的各节段除和盖梁13相接的最上端，和承台3相接的最下端外，中间各个节段的形状尺寸均相同。

中间的桥墩预制段5，其上部斜截面放坡并挖空成凹槽即预制节段凹槽14，底部做成相应形状的凸出即预制节段凸槽15，预制节段凹槽14与预制节段凸槽15可实现上下桥墩预制段5的拼接，形成节段桥墩的连接接触面6。桥墩2顶端做成平截面与盖梁13固结，下部做成凸出头与下一个桥墩预制段5相接。最底端的桥墩预制段5，上部挖空成预制节段凹槽14与上一桥墩预制段5拼接，下部与承台3平截面固结。

桥墩2的每一节段预制时预留有预应力预埋管道8，承台3顶部和盖梁13内部也预留有预应力预埋管道8和锚固端头，所述预应力预埋管道8从桥墩顶到承台3是垂直连通的。孔道内穿设通长的预应力筋7，预应力筋7的一端锚固于桥墩顶部的盖梁13内，另一端锚固于承台3内部。预应力筋7采用钢绞线、钢丝束或者预应力精轧螺纹钢；预应力预埋管道8采用波纹管或粗钢筋套筒或抽拔管。预应力筋7张拉完成后，顶部锚固于盖梁13内，预应力孔道内可不注浆。

包裹桩柱顶部钢套管11的桩头插入承台底部的预留孔9中。桩头与承台底部的预留孔9的接触面缝隙填充橡胶材料或者其他的弹性材料10。桩柱4是预制打入桩或现浇灌注桩。填埋的橡胶材料或者其他的弹性材料10能在传递接触应力的同时减少对桩柱4的冲击力，实现承台3连同其上部的结构在地震中绕桩基的摇摆隔震。

预制节段凹槽14的凹槽深度取1/3～1/4桥墩预制节段5的高度。预制节段凹槽14的斜截面放坡开口位于桥墩预制节段5的中心，开口大小取2/3～3/4的桥墩2半径或宽度，开口底部截面大小为1/3桥墩2截面面积。桥墩预制节段5下部斜截面放坡凸出，放坡截面和开口截面坡度相同。节段桥墩的连接接触面6需要加强截面的配筋。承台3制作时在底部预留出桩柱4插孔，插孔尺寸比桥梁桩柱4尺寸大20cm，插孔的深度为1倍桩径。桩柱(4)顶部高程高出承台底面1.5倍的桩径，并在桩顶2倍的桩径范围内包裹桩柱顶部钢套管11。

所述桥墩预制节段5除了节段桥墩的连接接触面6的机械咬合还有预应力筋的辅助连接。

当桥墩2较高时，预应力筋7可分段张拉，张拉完成后孔道8内可不灌浆。桥墩预制节段5可采用C50以上高强混凝土，墩柱截面可采用圆形、矩形、方形、哑铃型多种截面形式。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。

本发明的节段预制拼装摇摆基础桥墩构造方式，施工周期短，环境影响小，地震作用下隔震效果好，结构整体的抗震性能好。

桥墩节段在预制场加工完成后，现场拼接，并张拉预应力筋进行连结。施工速度快，对周围环境影响小。节段采用凸出嵌入凹槽的形式进行连接，增加了接触面的抗剪能力，提高拼装结构的整体性。