[實用新型]采用不抗拔-抗剪限位的節(jié)段式鋼管混凝土橋墩

有效

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• 申請日: 2012-11-29
• 公開（公告）號: CN202989763U
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發(fā)明（設計）人: 何銘華;劉暉;石永久;郭佳;汪利
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 賈玉健

技術領域

本實用新型屬于橋梁工程領域，涉及一種不抗拔-抗剪限位連接件，具體涉及一種采用不抗拔-抗剪限位的節(jié)段式鋼管混凝土橋墩。

背景技術

城市、公路、列車乃至高速鐵路交通的迅猛發(fā)展以及日益進步的經濟發(fā)展水平，都對橋梁結構的力學性能和設計方案提出了更高的要求。在橋梁結構中，橋墩的力學性能顯得尤為重要。

常規(guī)基于延性設計的鋼管混凝土橋墩主要著眼于確保在遭遇極端荷載的情形下的橋梁安全，其力學性能優(yōu)異，延性變形能力強，能夠充分發(fā)揮鋼材與混凝土材料的承載能力，因此鋼管混凝土橋墩正逐漸在橋梁工程中嶄露頭角。然而在實際工程應用中，整體設計的鋼管混凝土橋墩還有以下不足：（a）通常需要在現場拼接鋼管，焊接工藝要求高，焊接質量難以保證；（b）通常混凝土的一次澆筑量較大，澆筑質量難以保證，且泵送混凝土能力要求高；（c）整體的鋼管混凝土橋墩在地震或者其他荷載作用下一旦損傷破壞，通常需要全橋墩拆除修復，帶來不必要的經濟浪費；（4）施工不靈活，施工周期長。

節(jié)段拼裝技術具有良好的經濟性和施工便利性，可以推廣到鋼管混凝土橋墩。然而簡單的對鋼管混凝土橋墩進行節(jié)段拼裝，會引入新的技術問題，例如在橋墩節(jié)段之間缺乏相應的抗剪機制，剪力無法有效傳遞等，目前仍缺乏成熟的解決方案，這就制約了節(jié)段式鋼管混凝土橋墩的工程應用和推廣。

實用新型內容

為了解決上述現有技術存在的問題，本實用新型的目的在于提供一種采用不抗拔-抗剪限位的節(jié)段式鋼管混凝土橋墩，本實用新型構造簡單，施工靈活方便，取材便利，實用可靠，經濟性能突出，解決現有節(jié)段式橋墩技術中沒有合理抗剪連接，限制了節(jié)段式橋墩應用的技術問題。

為了解決上述技術問題，本實用新型采用如下技術方案：

一種采用不抗拔-抗剪限位的節(jié)段式鋼管混凝土橋墩，包括多個鋼管混凝土節(jié)段5依次拼接形成橋墩整體，其特征在于：還包括設置在相鄰鋼管混凝土節(jié)段5接縫處的不抗拔-抗剪限位連接件1，所述不抗拔-抗剪限位連接件1包括抗剪鋼板芯2、焊接在抗剪鋼板芯2兩端的縱向限位放大端3、以及粘結在縱向限位放大端3處的軟質發(fā)泡填充物4。不抗拔-抗剪限位連接件1用于有效連接相鄰的鋼管混凝土節(jié)段5，在提供有效剪力傳遞的同時，允許橋墩節(jié)段沿著橋墩墩身軸線方向自由地發(fā)生一定張開，形成節(jié)段接縫開合機制。不抗拔-抗剪限位連接件1伸入兩端橋墩節(jié)段內部的端部設置有縱向限位放大端3，通常可以采用焊接的端部限位鋼板予以實現；縱向限位放大端3上粘有軟質發(fā)泡填充物4，能在混凝土澆筑成型后，形成一定的空間，允許縱向限位放大端3發(fā)生一定的自由移動，從而實現橋墩節(jié)段接縫的自由開合機制；當變形較大時，縱向限位放大端3就會與混凝土接觸被卡緊，從而實現縱向的有效限位。在相鄰的節(jié)段接縫處，提供了抗剪鋼板芯2，實現了橋墩節(jié)段之間的有效剪力傳遞，避免剪切錯位，可以安全可靠，簡潔方便地形成橋墩整體。

所述的鋼管混凝土節(jié)段5包括鋼管6以及澆注在鋼管6間的核心約束混凝土7。

所述的鋼管混凝土節(jié)段5還包括焊接在鋼管6兩端的鋼管節(jié)段端部肋板8。鋼管混凝土節(jié)段5與整體式鋼管混凝土橋墩相比，鋼管混凝土節(jié)段5不需要考慮在基礎中的錨固深度，而是作為一個現場施工的元件，能夠逐節(jié)段施工，靈活方便；對施工場地要求較低，施工難度較小。在鋼管6上可以選擇性地設置鋼管節(jié)段端部肋板8，采用焊接連接，增強局部承壓能力，改善鋼管6端部位置的約束剛度，改善該部位對混凝土的約束效果。

上述所述的一種采用不抗拔-抗剪限位的節(jié)段式鋼管混凝土橋墩的施工方法，包括如下步驟：

步驟1：加工不抗拔-抗剪限位連接件1，具體包括如下步驟：

1）制作抗剪鋼板芯2，在工廠或者現場焊接形成抗剪鋼板芯2；

2）安裝縱向限位放大端3，在工廠或者現場將縱向限位放大端3可靠地焊接于抗剪鋼板芯2的兩端；

3）在縱向限位放大端3的縱向上下端粘上軟質發(fā)泡填充物4；

步驟2：加工混凝土橋墩，具體包括如下步驟：

1）對橋臺結構按照規(guī)范進行設計配筋，同時預埋不抗拔-抗剪限位連接件1，不抗拔-抗剪限位連接件1下半部埋在橋臺中，上半部露出；

2）在已經預埋好的不抗拔-抗剪限位連接件1的兩端位置放置鋼管6，鋼管6上端再放置不抗拔-抗剪限位連接件1，使不抗拔-抗剪限位連接件1上半部露出，在鋼管6間澆筑核心約束混凝土7，形成鋼管混凝土節(jié)段(5)，完成一個橋墩節(jié)段的施工；

3）重復步驟2完成所有鋼管混凝土節(jié)段5的施工，最后一個鋼管混凝土節(jié)段5不需要安裝上部的不抗拔-抗剪限位連接件1。