[发明专利]一种具有隔震功能的转体桥及其施工方法

说明书

本发明提供了一种具有隔震功能的转体桥，包括桩基、桥墩和梁体，桩基和桥墩之间设置有上承台和下承台，上承台和下承台中心通过球铰连接，上承台和下承台之间填充细沙形成细沙隔震层，上承台底部沿其周向设置有若干撑脚，撑脚底部通过橡胶隔震支座与下承台可拆卸连接。该转体桥利用转体桥转动系统的特殊构造，取消了传统的封胶混凝土施工，在转体结束后，在上、下承台间填充细沙作为细沙隔震层，相当于桥梁结构与下承台之间形成隔震层，在大地震时，可以延长桥梁结构的自振周期，振幅减小，使得桥梁结构自身的相对位移很小，同时在地震能量向桥梁结构传递过程中，细沙之间的相互作用还会消耗一部分地震能量，从而达到转体桥隔震目的。

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种具有隔震功能的转体桥及其施工方法，适用于高烈度地震区的桥梁工程。

背景技术

桥梁结构，在国民经济发展，促进文化交流和巩固国防等方面起着重要的作用；尤其是在地震时实施紧急求援，灾后恢复生产，确保生命干线的畅通占有重要地位，因此桥梁结构抗震的重要性显得尤为重要。

随着我国高速铁路“八纵八横”路网的实施，高速公路、市政工程路网的建设不可避免与铁路路网交叉，这时需要采用桥梁工程跨越高速铁路，形成立体交叉。在桥梁建设当中，传统的桥梁施工方法如：挂篮施工法、支架现浇法、顶推施工法等需要在高速铁路上空进行施工，施工过程中任何一个小小的施工杂物掉落到高速行驶的列车上，都会造成严重的安全事故。因此，为了确保桥梁建设对既有高速铁路干扰，几乎所有跨既有高速铁路桥梁都采用转体施工法，其原理是桥梁先在高速铁路安全影响区外施工，然后快速转体到铁路上方合拢的一种施工方法。采用转体施工的桥梁即为转体桥，它是一种特殊构造的桥梁，较常规桥梁增加了转动系统，转动系统一般布置在承台区，承台分为上下两个承台，两承台之间布置有转体球铰、撑脚等，通过千斤顶牵引在缠绕在上承台上的牵引索，使上承台以球铰为支点发生转动，从而实现桥梁水平面上转动。

目前大跨度连续梁桥所采用的隔震方法都是在桥梁主墩顶部处布置隔震支座4来进行隔震，如图1所示。但采取这样的措施首先是施工较复杂，特别是地震后桥梁结构一般还需要进行纠正，将桥梁结构恢复到原位，其纠正施工较为麻烦，有时还需要通过增加中墩的钢筋进行硬抗，工程造价很高。在连续梁等主墩墩底进行隔震的方式，鲜有文献记录，尤其是转体施工桥梁，目前还未有借助转体桥转动系统的特殊构造来减隔震的案例，而传统的转体桥在转体精确就位后，会利用钢楔将撑脚与环道之间的间隙塞死并焊接牢固，同时将钢筋与在预埋在上承台、下承台上的钢筋进行焊接，并填充混凝土，将转铰固结，形成整体承台，这种桥梁整个承台刚度增大，延性不好，易发生脆性破坏，但对桥梁抗震有不利的影响，并且封胶混凝土施工工艺较复杂，如果混凝土填充不密实形成空隙，将成为地震破坏的薄弱环节。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中转体桥结构抗震能力差，且减隔震结构施工复杂的问题。

为此，本发明提供了一种具有隔震功能的转体桥，包括由下至上依次设置的桩基、桥墩和梁体，所述桩基和桥墩之间设置有上承台和下承台，所述上承台和下承台中心通过球铰连接，所述上承台和下承台之间填充细沙形成细沙隔震层，所述上承台底部沿其周向设置有若干撑脚，所述撑脚底部通过橡胶隔震支座与所述下承台可拆卸连接。

进一步的，所述下承台顶部为凹槽结构，所述上承台安装于所述下承台的凹槽内，所述细沙隔震层位于下承台的凹槽内。

进一步的，所述下承台侧边与上承台侧边之间通过混凝土块密封。

进一步的，所述下承台侧边与上承台侧边之间设置有若干个间隔对称布置的缓冲橡胶块。

进一步的，所述下承台上预埋有用于排出下承台凹槽内积水的排水管道。

进一步的，所述球铰包括球铰凹球面下盘、球铰凸球面上盘和中心销轴，所述球铰凹球面下盘和球铰凸球面上盘之间形成光滑的滑面，所述球铰凹球面下盘和球铰凸球面上盘的中心孔处均设有转轴套筒，所述中心销轴可拆卸连接在两个所述转轴套筒内。