[發(fā)明專利]樁與樁帽柔性連接結(jié)構(gòu)及施工方法

有效

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• 申請日: 2016-06-16
• 公開（公告）號: CN105887875B
• 公開（公告）日: 2017-11-17
• 發(fā)明（設計）人: 莊一舟;程俊峰;徐亮;李增鋒
• 申請（專利權(quán)）人: 福州大學
• 主分類號: E02D5/52
• 分類號: E02D5/52;E01D19/02
• 代理公司: 福州元創(chuàng)專利商標代理有限公司35100
• 代理人: 蔡學俊

技術領域

本發(fā)明涉及一種樁與樁帽柔性連接結(jié)構(gòu)及施工方法。

背景技術

目前，常規(guī)的樁與樁帽之間的連接大部分采用剛性連接，在樁屈服后，混凝土樁帽繞樁頭轉(zhuǎn)動，然后影響到上部結(jié)構(gòu)的其余構(gòu)件。然而這個接口是相對剛性的，因此，該樁被嵌入到混凝土樁帽中的長度會影響到它的連接能力及整個結(jié)構(gòu)的力學性能，與上部結(jié)構(gòu)（如主梁、橋面等）相比，由于橋臺及其剛度較大，樁上端部受到其上部結(jié)構(gòu)施加的較大水平推力與扭轉(zhuǎn)時，不易對縱向位移及旋轉(zhuǎn)進行控制，結(jié)構(gòu)容易發(fā)生破壞。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種樁與樁帽柔性連接結(jié)構(gòu)及施工方法，不僅結(jié)構(gòu)設計合理，而且施工方便、節(jié)約成本。

為了解決上述技術問題，本發(fā)明的技術方案是：一種樁與樁帽柔性連接結(jié)構(gòu)，包括頂端鋼板、彈性套管、嵌入鋼板以及若干剪力釘，所述樁采用鋼管混凝土樁，所述鋼管混凝土樁包含鋼管，所述鋼管內(nèi)澆筑有混凝土，所述頂端鋼板焊接固定在鋼管的頂端，所述彈性套管套設在頂端鋼板與鋼管外，所述若干剪力釘焊接固定在嵌入鋼板的頂面，所述若干剪力釘與嵌入鋼板均設置在樁帽內(nèi)，所述樁帽套設在樁的頂端，且所述樁帽在嵌入鋼板處開設有用以與彈性套管相配合的盲孔，所述嵌入鋼板的底面與彈性套管、頂端鋼板的頂面相接觸。

優(yōu)選的，所述彈性套管與盲孔之間具有1~3cm的間隙。

優(yōu)選的，所述彈性套管由聚氨酯混凝土澆筑而成。

優(yōu)選的，所述彈性套管的厚度為鋼管混凝土樁的直徑的1/5~1/4。

優(yōu)選的，所述頂端鋼板的外徑大于鋼管的外徑，所述頂端鋼板與鋼管的焊接處形成臺階面，所述彈性套管的內(nèi)側(cè)設置有利于固定的臺階面，所述嵌入鋼板的外徑等于盲孔的內(nèi)徑。

優(yōu)選的，所述頂端鋼板、彈性套管、嵌入鋼板、鋼管、樁帽以及盲孔同心設置。

一種樁與樁帽柔性連接結(jié)構(gòu)的施工方法，包括上述所述的任意一種樁與樁帽柔性連接結(jié)構(gòu)，包含以下步驟：

（1）將所述頂端鋼板焊接固定在鋼管的頂端；

（2）在所述鋼管中澆筑混凝土形成鋼管混凝土樁，并進行適當養(yǎng)護；

（3）在所述頂端鋼板與鋼管外制作彈性套管；

（4）將所述若干剪力釘焊接固定在嵌入鋼板的頂面，兩者形成一個構(gòu)件并與樁帽一起進行澆筑，再進行適當養(yǎng)護；

（5）將具有所述頂端鋼板、彈性套管的鋼管混凝土樁與具有剪力釘、嵌入鋼板的樁帽進行組裝，兩者為活動連接。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

（1）本發(fā)明中的鋼管混凝土樁具有聯(lián)合軸向和側(cè)向載荷性能的優(yōu)良特點，鋼管約束鋼管內(nèi)混凝土及防止其局部屈曲，所述鋼管和混凝土組成的鋼管混凝土樁可以較大的提高其自身的剛度，同時，也提高了其抵抗頂部結(jié)構(gòu)傳遞的軸力及彎矩的能力，另外所述鋼管混凝土樁可以省去混凝土澆筑時需要的模板；

（2）本發(fā)明中的頂端鋼板可以有效地降低樁頭部的集中應力，所述樁與樁帽內(nèi)壁之間采用彈性套管進行填充，所述彈性套管具有較好的耐用性，不易在樁頭部磨損時產(chǎn)生破壞，此外，所述彈性套管還可以避免樁相對于樁帽產(chǎn)生錯位，所述彈性套管主要承受頂部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生側(cè)向位移時樁帽對樁的壓縮作用；

（3）本發(fā)明中的頂端鋼板與樁帽之間通過嵌入鋼板相連接，所述嵌入鋼板的頂面與剪力釘焊接成整體并嵌入樁帽內(nèi)，所述嵌入鋼板的底面與彈性套管、頂端鋼板的頂面之間采用自由活動連接，所述嵌入鋼板可分散施加在樁端部的荷載，同時，也可防止樁頭附近處混凝土的破碎；

（4）本發(fā)明中具有所述頂端鋼板、彈性套管的鋼管混凝土樁與具有剪力釘、嵌入鋼板的樁帽可以分別在預制場預制完成，運到現(xiàn)場只需將兩者簡單連接即可，具有施工方便、節(jié)約成本的特點；

（5）現(xiàn)行的無縫橋大部分都是中小跨型橋，本發(fā)明可運用在較大跨徑的無縫橋中。

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步詳細的說明。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例構(gòu)造示意圖。

圖2為本發(fā)明實施例圖1A-A方向的構(gòu)造示意圖。

圖中：1-頂端鋼板，2-彈性套管，3-嵌入鋼板，4-剪力釘，5-鋼管混凝土樁，51-鋼管，52-混凝土，6-樁帽，61-盲孔。

具體實施方式

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。