[發明專利]底部采用SMA耗能鋼筋的預應力節段拼裝橋墩及拼裝方法

在審

• 申請號: 202110576974.4
• 申請日: 2021-05-26
• 公開（公告）號: CN113186812A
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 張于曄;李宇豪;胡明理;劉春強
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: E01D19/02
• 分類號: E01D19/02;E01D21/00
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 張玲

1.一種底部采用SMA耗能鋼筋的預應力節段拼裝橋墩，其特征在于，包括承臺(10)，SMA耗能鋼筋(3)，多節空心混凝土節段(4)，鋼墊板(6)和橡膠墊(7)；

承臺(10)上依次設置鋼墊板、橡膠墊、鋼墊板和多節空心混凝土節段，底部的空心混凝土節段底部連接SMA耗能鋼筋(3)，SMA耗能鋼筋(3)的另一端穿過鋼墊板、橡膠墊、鋼墊板固定在承臺上。

2.根據權利要求1所述的拼裝橋墩，其特征在于，SMA耗能鋼筋(3)外套設PVC管道，PVC管道上端埋置在底部混凝土節段內依次向下穿過鋼墊板、橡膠墊、鋼墊板和承臺，PVC管道下端埋置在承臺內。

3.根據權利要求2所述的拼裝橋墩，其特征在于，還包括預應力鋼筋(5)，預應力鋼筋(5)下端固定于承臺(10)內，沿軸向分別穿過各空心混凝土節段(4)并于墩頂張拉后錨固。

4.根據權利要求3所述的拼裝橋墩，其特征在于，空心混凝土節段(4)的橫截面為空心方形，在方形混凝土中均布若干豎向縱筋(1)，環形混凝土中還設有方形的水平箍筋(2)，方形的水平箍筋(2)設置在縱筋(1)外側用于約束縱筋(1)，一同形成鋼筋籠。

5.根據權利要求4所述的拼裝橋墩，其特征在于，還包括鋼筋連接器(8)，底部的空心混凝土節段的縱筋(1)通過鋼筋連接器(8)和SMA耗能鋼筋(3)連接。

6.根據權利要求5所述的拼裝橋墩，其特征在于，SMA耗能鋼筋(3)的材質為鎳鈦形狀記憶合金，SMA耗能鋼筋(3)為縱筋直徑的1.5倍，SMA耗能鋼筋(3)的屈服強度小于縱筋屈服強度并大于縱筋屈服強度的90％。

7.根據權利要求6所述的拼裝橋墩，其特征在于，還包括錨固裝置，錨固裝置設置在承臺內，SMA耗能鋼筋(3)用于承臺連接的一端設有長3-5cm的設有外螺紋的端頭；SMA耗能鋼筋(3)的端頭通過錨固裝置將SMA耗能鋼筋一端固定在承臺內。

8.根據權利要求7所述的拼裝橋墩，其特征在于，鋼墊板(6)和橡膠墊(7)上設有與預應力鋼筋(5)和SMA耗能鋼筋(3)的數量與位置相對應的孔道，橡膠墊(7)橫截面尺寸與空心混凝土節段(4)橫截面相同，高度為底部空心混凝土節段(4)高度的1/4倍，鋼墊板(6)橫截面尺寸大于橡膠墊(7)尺寸5％-10％，厚度為5-20mm。

9.一種采用權利要求1-8任一項所述的拼裝橋墩進行拼裝的方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟(1)：綁扎鋼筋籠；對于底部混凝土節段，鋼筋連接器兩端分別插入縱筋與SMA耗能鋼筋，在SMA耗能鋼筋外側套上PVC管道；

步驟(2)：制作混凝土節段模板；分別制作各空心混凝土節段及承臺和蓋梁模板，承臺為預應力鋼筋和SMA耗能鋼筋預留孔道，孔道直徑為預應力鋼筋直徑和套設在PVC管道直徑的1.5倍；

步驟(3)：澆筑混凝土并養護；分別澆筑各空心混凝土節段和蓋梁、承臺，按規范要求進行養護；澆筑完成后SMA耗能鋼筋有一部分在節段外；

步驟(4)：安置承臺；在承臺孔道中穿設預應力鋼筋并錨固，再依次放置鋼墊板、橡膠墊、鋼墊板，放置時預留孔道均對齊；

步驟(5)：安裝底部節段；把底部節段外伸的內含SMA耗能鋼筋的PVC管道依次插入鋼墊板、橡膠墊、鋼墊板和承臺預留的孔道，SMA耗能鋼筋末端插入承臺內的錨固裝置后錨固；

步驟(6)：拼裝其它節段；在拼裝之前，將各混凝土節段平面打磨平整，并在截面上抹一層水泥砂漿進行調平并起到粘結的作用，各混凝土節段依次放置在前一混凝土節段上方；

步驟(7)：預應力張拉；把蓋梁中心預留孔道對準預應力鋼筋穿過，放置完成后在墩頂張拉預應力鋼筋并錨固，各節段一起組合成橋墩整體。