[發明專利]門式剛架天橋鋼墩柱與承臺固結結構及其施工方法

無效

• 申請號: 201210334518.X
• 申請日: 2012-09-11
• 公開（公告）號: CN102839601A
• 公開（公告）日: 2012-12-26
• 發明（設計）人: 周莉;曹景;張洪海;劉旭鍇;胡江;李芝水;田川;劉志才;杜鵬;趙偉
• 申請（專利權）人: 天津市市政工程設計研究院
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02;E01D21/00;E02D27/14
• 代理公司: 天津市北洋有限責任專利代理事務所 12201
• 代理人: 琪琛

技術領域

本發明涉及土木工程的橋梁結構，具體的說，是涉及一種天橋結構中的鋼墩柱與混凝土承臺的節點構造形式及其施工方法。

背景技術

人行天橋是城市景觀的重要組成部分，在滿足人行交通功能的基礎上，逐漸向結構輕巧、造型獨特、跨度較大、承載力高、安裝便利的綜合性要求邁進，鋼結構已逐步取代混凝土成為人行天橋的主要材料。目前的人行天橋大多采用簡支鋼箱梁的結構形式。

根據城市人行天橋與人行地道設計規范（CJJ?69-95），當簡支鋼箱梁的人行天橋主跨跨徑較大時，梁高也會隨之增大。例如當主跨跨徑為50m時，要使結構豎向振動基頻滿足規范中大于3Hz的要求，梁高至少要達到2.3m。而采用如此大的梁高，會帶來一系列弊端：結構厚重、景觀效果不佳；在滿足橋下4.5米凈空的前提下，天橋需設置的臺階階數增加，不夠人性化。

發明內容

本發明要解決的是現有簡支鋼箱梁天橋結構存在的技術問題，提供一種門式剛架天橋鋼墩柱與承臺固結結構及其施工方法，其結構簡單、施工方便、受力合理，能夠為新型的門式剛架天橋結構安全可靠地傳遞計算荷載產生的內力和變形，增加結構的冗余自由度，保證結構更安全，并降低結構自振頻率，從而使門式剛架天橋結構的梁高降低，提升景觀效果，減少工程投資。

為了解決上述技術問題，本發明通過以下的技術方案予以實現：

一種門式剛架天橋鋼墩柱與承臺固結結構，包括鋼墩柱和混凝土承臺，所述鋼墩柱底部埋入所述混凝土承臺中，所述鋼墩柱底端設置有中部開孔的柱腳預埋板，所述柱腳預埋板與所述鋼墩柱之間設置有加勁肋板，所述鋼墩柱內設置有中部開孔的上預埋板，所述上預埋板的頂面與所述混凝土承臺頂面齊平，所述鋼墩柱內填充有柱內混凝土，所述柱內混凝土頂面高于所述混凝土承臺頂面，所述鋼墩柱側壁焊接有設置在所述混凝土承臺與所述柱內混凝土中的剪力釘。

所述鋼墩柱底部埋入所述混凝土承臺中的深度為所述鋼墩柱截面高度的2.0～2.5倍。

所述柱內混凝土頂面高于所述混凝土承臺頂面的高度為所述鋼墩柱截面高度的1.0～1.5倍。

所述柱腳預埋板外邊長大于所述鋼墩柱的橫截面外邊長的長度為所述鋼墩柱截面高度的1.0～1.5倍。

所述柱內混凝土采用微膨脹混凝土。

一種門式剛架天橋鋼墩柱與承臺固結結構的施工方法，包括如下步驟：

a．預制鋼墩柱，并在鋼墩柱上完成上預埋板以及剪力釘的焊接施工；

b．混凝土承臺墊層施工；

c．進行混凝土承臺底板鋼筋綁扎與焊接；

d．在鋼墩柱底端安裝柱腳預埋板，柱腳預埋板四周焊接加勁肋板；

e．澆筑柱腳預埋板以下混凝土；

f．混凝土達到設計強度的80%以上時，吊裝鋼墩柱并與柱腳預埋板焊接牢固；安裝時控制鋼墩柱的定位準確及垂直度；

g．綁扎及焊接混凝土承臺鋼筋并與鋼墩柱連接，澆筑混凝土承臺；

h．混凝土澆筑完畢并養護結束后，澆注柱內混凝土至設計高度。

本發明的有益效果是：

（一）本發明能夠將新型的門式剛架天橋結構中固結側鋼墩柱由于各種計算荷載產生的內力和位移安全可靠地傳遞給混凝土承臺，再由混凝土承臺傳遞給樁基礎，保證了整體門式剛架天橋結構一側鋼墩柱柱底固結的計算模式與實際受力模式的一致性，從而達到了降低天橋結構的自振頻率，降低主梁梁高的目的，最終大大的減少了上部工程量的投入，降低了工程投資。

（二）本發明在鋼墩柱底部設置柱腳預埋板，確保了柱底彎矩應力有效的擴散，避免了應力集中造成混凝土承臺中的混凝土抗壓破壞，同時確保了墩柱彎矩應力更有效可靠的傳遞到混凝土承臺，再傳遞到樁基礎。

（三）本發明的鋼墩柱內填充有柱內混凝土，既保證了混凝土在鋼墩柱內外的連續性，又避免了鋼墩柱的屈曲破壞，具有良好的抗疲勞性能和耐久性。

（四）本發明通過鋼墩柱內外側壁焊接的剪力釘，確保了鋼墩柱所受軸力均勻有效的傳遞到混凝土承臺的混凝土中，鋼墩柱的焊接加工在工廠完成，既保證了結構質量，同時構造簡單，制作安裝方便。

綜上所述，本發明結構簡單、傳力可靠、耐久性好、減少工程投資，可使結構設計、施工和應用更趨合理，并在結構全壽命周期內具有較強的綜合經濟指標，其成為人行天橋門式剛架結構中重要組成構件的前景廣闊。

附圖說明

圖1是本發明所提供的鋼墩柱與承臺固結結構的橫橋向剖面圖；

圖2是本發明所提供的鋼墩柱與承臺固結結構的順橋向剖面圖；