[發明專利]附加消能裝置預制拼裝節段鋼管混凝土橋墩及其施工方法

在審

• 申請號: 202011018159.8
• 申請日: 2020-09-24
• 公開（公告）號: CN111979904A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 許莉;林鑫;林財強;賈宏宇;林志滔;陳榕;黃國霖;祝軍;丁傳輝
• 申請（專利權）人: 福州大學
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02;E01D21/00;E01D101/28;E01D101/30
• 代理公司: 福州元創專利商標代理有限公司 35100
• 代理人: 吳志龍;蔡學俊

本發明提供一種附加消能裝置預制拼裝節段鋼管混凝土橋墩及其施工方法，包括承臺及位于承臺上方縱向固定連接的多節鋼管混凝土節段，各節所述的鋼管混凝土節段包括混凝土柱及套于混凝土柱外部的鋼管，所述鋼管混凝土節段中間留有預應力孔道，所述承臺中部固定有貫穿各個鋼管混凝土節段的預應力筋，上下相鄰所述鋼管混凝土節段通過剪力鍵固定連接，承臺頂面與多節鋼管混凝土節段底部側面之間設置有消能裝置，本發明設計的管混凝土橋墩為預制構件，在工廠內制作，能提高施工質量與速度，減少現場作業量。利用鋼管混凝土的高性能可提高節段拼裝橋墩的豎向承載力和水平抗側能力。

技術領域

本發明涉及一種附加消能裝置預制拼裝節段鋼管混凝土橋墩及其施工方法。

背景技術

目前，鋼筋混凝土結構主要是通過現場澆注成型。但是，隨著我國建筑工地上從事簡單體力勞動的工人數量急劇下降；同時，勞動力成本也逐漸提高。因此，有必要開發一種可以通過在預制工廠進行機械化流水作業生產的，現場采用機械吊裝，極少數人員配合就能安全組裝生產的鋼筋混凝土構件。為了緩解這些問題，預制混凝土施工方式越來越多的得到應用。

預制混凝土橋梁構件在工廠制作加工，能使用自動化模板、蒸汽養護等現代化施工技術，提高施工精度和養護質量，構件預制完成后運至橋梁現場拼裝，能減少現場作業，降低施工現場混凝土廢料污染和施工噪聲，實現快速化施工，減少交通擁堵。

我國正處于大規模交通基礎建設時期，在城市橋梁、跨海橋梁的建造過程中，橋梁快速建造技術以其構件加工質量高、建造效率高、環境友好等優勢越來越受到關注與重視。橋梁結構預制裝配技術將是未來橋梁工程建設的一個重要發展方向。

發明內容

本發明對上述問題進行了改進，即本發明要解決的技術問題是，現有的鋼筋混凝土結構主要是通過現場澆注成型效率低，人力成本較高。

本發明的具體實施方案是：一種附加消能裝置預制拼裝節段鋼管混凝土橋墩，包括承臺及位于承臺上方由多個鋼管混凝土節段縱向固定連接組成的橋墩，所述的鋼管混凝土節段包括混凝土柱及套于混凝土柱外部的鋼管，所述鋼管混凝土節段和所述承臺中間留有預應力孔道，所述預應力孔道中通過張拉預應力筋使橋墩形成一個整體，承臺頂面與底部鋼管混凝土節段側面之間設置有消能裝置。

進一步的，所述鋼管混凝土節段的下端為環形接頭，鋼管混凝土節段的上端及承臺的上表面具有能與環形接頭相適配的內凹環形槽，所述環形接頭內部設置有剪力鍵，上下相鄰的鋼管混凝土節段及鋼管混凝土節段與承臺之間通過配合的環形接頭及凹環形槽連接。

進一步的，所述的消能裝置是由減薄鋼板和與減薄鋼板兩端焊接連接的加勁肋組成，所述的消能裝置兩端分別用剪切螺栓與承臺頂面與鋼管混凝土節段側面連接。

進一步的，所述環形接頭的內環直徑為混凝土柱直徑的1/3并且要遠大于預留預應力孔道的直徑，外環直徑為混凝土柱直徑的2/3, 所述環形接頭的高度不小于混凝土柱直徑的1/5。

進一步的，所述承臺底部中間位置留有凹槽，以利于預應力筋的張拉和錨固。

進一步的，所述剪力鍵為圓形橫截面的CFRP實心棒，剪力鍵外側四周焊接有剪切螺栓。

本發明還包括一種建造如上所述的附加消能裝置預制拼裝節段鋼管混凝土橋墩，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、在工作預先按設計要求制作環形接頭的幾何模型

步驟二、將環形接頭模型與鋼管進行固定連接；

步驟三、在鋼管內按要求配置剪力鍵和放置PVC管作為預留的預應力孔道；

步驟四、將纖維增強混凝土灌注到鋼管內；

步驟五、在自然養護一段時間后，將模型拆除，將預應力筋連接錨固焊接消能裝置。