[發明專利]節段預制拼裝搖擺基礎橋墩構造方式

有效

• 申請號: 201410514823.6
• 申請日: 2014-09-29
• 公開（公告）號: CN104343080A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 韓強;郭婕;許紫剛;賈俊峰
• 申請（專利權）人: 北京工業大學
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

技術領域

本發明涉及橋梁工程的建設和隔震技術領域，尤其是涉及一種節段預制拼裝搖擺基礎橋墩構造方式。

背景技術

橋梁結構中，橋墩作為主要承重構件和上下部結構的鏈接，一直是工程師們的關注重點。我國處于地震多發帶，現在地球也正處于地震活動的活躍期，如何減小地震帶來的災害一直是研究抗震減災的目的，近幾年國內外的幾次大地震也顯示了橋梁工程破壞的嚴重后果。

在傳統的施工工藝中，橋墩等下部結構使用整體現澆的施工方法，雖然整體澆注的結構整體性好，但是施工周期長，對施工條件要求高，還對城市環境造成了不利影響等，因此工業化的節段拼裝施工技術在橋梁建造中應運而生。節段拼裝技術能加快建設步伐、適應更多的施工環境，但是節段預制橋墩的連接節點的如何設計、橋梁整體的抗震性能如何保證是亟需解決的問題。回顧建筑結構抗震技術的發展史，可以將其劃分為“抗”、“消”、“隔”三個階段，隔震技術正在當下蓬勃發展。減隔震的思想更多的反映在了橋梁上部結構的設計之中，如各種減隔震支座。而本專利將隔震思想應用于承臺墩柱部位，提出一種基礎隔震結構體系。橋墩的節段預制和基礎的搖擺隔震技術相結合，提出了一種節段預制拼裝搖擺基礎橋墩構造方式，汲取了兩者的優點并解決了結構的抗震問題，使節段拼裝技術的應用范圍更加廣闊。

發明內容

本發明的目的在于提供一種節段預制拼裝搖擺基礎橋墩構造方式，保證結構抗震性能的同時提高施工效率。本發明的另一目的在于提供一種可搖擺的基礎隔震結構體系，應用于預制拼裝橋墩體系中，提高預制結構體系的抗震性能。

為實現上述目的本發明采用的技術方案為節段預制拼裝搖擺基礎橋墩構造方式，其中，橋梁主體結構包括主梁1、橋墩2、承臺3、樁柱4；橋墩2由各橋墩預制段5拼接組成。所述橋墩2的各節段除和蓋梁13相接的最上端，和承臺3相接的最下端外，中間各個節段的形狀尺寸均相同。

中間的橋墩預制段5，其上部斜截面放坡并挖空成凹槽即預制節段凹槽14，底部做成相應形狀的凸出即預制節段凸槽15，預制節段凹槽14與預制節段凸槽15可實現上下橋墩預制段5的拼接，形成節段橋墩的連接接觸面6。橋墩2頂端做成平截面與蓋梁13固結，下部做成凸出頭與下一個橋墩預制段5相接。最底端的橋墩預制段5，上部挖空成預制節段凹槽14與上一橋墩預制段5拼接，下部與承臺3平截面固結。

橋墩2的每一節段預制時預留有預應力預埋管道8，承臺3頂部和蓋梁13內部也預留有預應力預埋管道8和錨固端頭，所述預應力預埋管道8從橋墩頂到承臺3是垂直連通的。孔道內穿設通長的預應力筋7，預應力筋7的一端錨固于橋墩頂部的蓋梁13內，另一端錨固于承臺3內部。預應力筋7采用鋼絞線、鋼絲束或者預應力精軋螺紋鋼；預應力預埋管道8采用波紋管或粗鋼筋套筒或抽拔管。預應力筋7張拉完成后，頂部錨固于蓋梁13內，預應力孔道內可不注漿。

包裹樁柱頂部鋼套管11的樁頭插入承臺底部的預留孔9中。樁頭與承臺底部的預留孔9的接觸面縫隙填充橡膠材料或者其他的彈性材料10。樁柱4是預制打入樁或現澆灌注樁。填埋的橡膠材料或者其他的彈性材料10能在傳遞接觸應力的同時減少對樁柱4的沖擊力，實現承臺3連同其上部的結構在地震中繞樁基的搖擺隔震。

預制節段凹槽14的凹槽深度取1/3～1/4橋墩預制節段5的高度。預制節段凹槽14的斜截面放坡開口位于橋墩預制節段5的中心，開口大小取2/3～3/4的橋墩2半徑或寬度，開口底部截面大小為1/3橋墩2截面面積。橋墩預制節段5下部斜截面放坡凸出，放坡截面和開口截面坡度相同。節段橋墩的連接接觸面6需要加強截面的配筋。承臺3制作時在底部預留出樁柱4插孔，插孔尺寸比橋梁樁柱4尺寸大20cm，插孔的深度為1倍樁徑。樁柱(4)頂部高程高出承臺底面1.5倍的樁徑，并在樁頂2倍的樁徑范圍內包裹樁柱頂部鋼套管11。

所述橋墩預制節段5除了節段橋墩的連接接觸面6的機械咬合還有預應力筋的輔助連接。

當橋墩2較高時，預應力筋7可分段張拉，張拉完成后孔道8內可不灌漿。橋墩預制節段5可采用C50以上高強混凝土，墩柱截面可采用圓形、矩形、方形、啞鈴型多種截面形式。

與現有技術相比，本發明具有如下有益效果。

本發明的節段預制拼裝搖擺基礎橋墩構造方式，施工周期短，環境影響小，地震作用下隔震效果好，結構整體的抗震性能好。

橋墩節段在預制場加工完成后，現場拼接，并張拉預應力筋進行連結。施工速度快，對周圍環境影響小。節段采用凸出嵌入凹槽的形式進行連接，增加了接觸面的抗剪能力，提高拼裝結構的整體性。