[實用新型]一種改善界面粘結(jié)力的橋墩

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202020101402.1
• 申請日: 2020-01-16
• 公開（公告）號: CN211596375U
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設計）人: 程高;柯亮亮;石雄偉;苗建寶;袁卓亞;馬毓泉;許冰;馮威;趙庭;李京
• 申請（專利權(quán)）人: 長安大學;西安公路研究院
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02;E01D21/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 馬貴香

本實用新型提供一種改善界面粘結(jié)力的橋墩及其施工方法，包括預制壁板，預制壁板圍成一上下開口的腔體，預制壁板內(nèi)部間隔設置有多個橫隔板，多個橫隔板將預制壁板內(nèi)部的腔體分隔成多個子腔體；橫隔板至少一側(cè)設置有加勁板，預制壁板的內(nèi)壁上間隔設置有多個加勁板；加勁板上設置有多個預留孔；預制壁板、橫隔板和加勁板形成的空腔內(nèi)現(xiàn)澆混凝土。本實用新型預制壁板內(nèi)壁上設置了加勁板，加勁板上設置有預留孔，使得澆筑混凝土后混凝土骨料與該加勁板上的預留孔緊密嵌合在一起，顯著提高鋼管與混凝土界面粘結(jié)力，有效防止鋼管與混凝土界面脫空；并且，本實用新型還設置有橫隔板并在橫隔板上設置帶有預留孔的加勁板，從而有效提高鋼管對核心混凝土約束作用。

技術領域

本實用新型屬于橋梁工程技術領域，具體涉及一種改善界面粘結(jié)力的橋墩。

背景技術

雙向行駛的多車道高速公路、一級公路項目須設置中央分隔帶，受路線等級、用地、綠化等因素限制，中央分隔帶的寬度一般在1.1m-2.2m之間。對于上跨高速公路、一級公路的車行天橋、人行天橋、匝道橋，若主線車道數(shù)超過六車道，很難一孔跨越，需要在中央分隔帶設置橋墩，從而降低橋梁技術難度，節(jié)約工程造價。國內(nèi)現(xiàn)有包茂高速、青蘭高速、京昆高速、福銀高速、滬陜、西安繞城高速等多條高速公路跨線橋中，95％以上跨線橋處路基護欄為半剛性波形鋼板護欄，90％以上跨線橋采用鋼筯混凝土柱式橋墩，橋墩直徑約1.4m～1.8m，使得75％以上的跨線橋墩與波形鋼板護欄貼近，阻礙波形鋼板的變形，不利于碰撞能量的吸收，甚至波形鋼板護欄在橋墩處斷開或侵入建筑限界。根據(jù)交通運輸部2017年11月27日頒布、2018年1月1日開始實施的《公路交通安全設施設計規(guī)范》(JTG/T D81-2017)及《公路交通安全設施設計細則》(JTG/T D81-2017)規(guī)定，新建公路項目在中央分隔帶設置橋墩須滿足護欄防護要求。按照此規(guī)定，對于2m寬的中央分隔帶，主線設計車速為120km/h，若設置波形鋼板護欄，中央分隔帶處橋墩截面寬度不宜超過70cm，若設置鋼筯混凝土護欄，橋墩截面寬度不宜超過100cm，且橋墩與護欄需澆筑為整體。

橋梁工程師們開始思考新的解決方案，不改變中央分隔帶的寬度和跨線橋橋型，充分優(yōu)化墩柱截面形式，使墩柱截面寬度盡可能減小至70cm以內(nèi)是一種較為理想的解決方法。與鋼筋混凝土橋墩相比，鋼管混凝土橋墩截面尺寸可顯著減小，鋼管便于工廠預制，現(xiàn)場拼接，兼作模板，施工速度明顯提高；截面形狀及尺寸靈活多變，易于滿足建筑造型需求。延性更好，抗震性能優(yōu)越。

早在19世紀80年代，鋼管混凝土作為橋墩被應用于橋梁工程中。鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)可以提高鋼管的抗屈曲能力，使混凝土的破壞形式由脆性變?yōu)樗苄裕瑫r鋼管的套箍作用可使混凝土處于側(cè)向受壓狀態(tài)，成倍提高其抗壓強度，使兩者更好地共同發(fā)揮作用，有效地改善當今現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)圬工量大、外形笨重和易于開裂等缺點。近些年鋼管混凝土組合結(jié)構(gòu)在我國已有不少工程實例，四川省萬縣長江大橋、廣東南海紫洞大橋、四川干海子特大橋等都表明鋼管混凝土在橋梁工程領域的巨大優(yōu)勢。

鋼管混凝土結(jié)構(gòu)在橋梁工程的發(fā)展和應用過程中也遇到了一些問題。如受混凝土收縮徐變、日照溫差等的影響，鋼管混凝土界面粘結(jié)力容易被克服而脫粘，鋼-混界面出現(xiàn)剪切滑移甚至脫空。而鋼管混凝土核心混凝土截面脫空率大于2％時，構(gòu)件的極限承載力降低達20％以上，鋼管對核心混凝土的圍壓作用削弱甚至失效。此外，鋼管混凝土用于組合體系橋梁的橋塔或橋墩時，外鋼管的尺寸相對較大，僅依靠混凝土的支撐作用不足以延緩鋼管局部屈曲。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有技術中存在的問題提供一種改善界面粘結(jié)力的橋墩，顯著增強鋼管與混凝土界面粘結(jié)強度，有效防止鋼管與混凝土界面脫空，并有效提高鋼管對核心混凝土約束作用，提高套箍效應，改善組合工作性能。該實用新型的提出解決了中央分隔帶或隔離帶等空間受限時設置薄壁橋墩的技術難題，從而降低橋梁技術難度，節(jié)約工程造價。

本實用新型是通過以下技術方案來實現(xiàn)：