一種預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩制造技術

本發明專利技術涉及一種預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩，屬于橋梁工程技術領域。該橋墩由中空夾層鋼管混凝土柱、預應力筋、錨板、蓋板、波形鋼腹板、混凝土找平層、抗剪環、螺栓、連接板構成。所述的中空夾層鋼管混凝土柱是一種疊合柱，具有空心截面形式；所述的混凝土找平層用于中空夾層鋼管混凝土柱的接縫處；所述的蓋板在所述的中空夾層鋼管混凝土柱頂端；所述的錨板預埋在承臺中；所述的波形鋼腹板用于連接相鄰的中空夾層鋼管混凝土柱。該發明專利技術提供了一種預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩，可用于城市公路高架橋、高速公路高架橋的鋼?混凝土組合結構橋梁體系中，具有承載力高，抗震性能好，可實現現場裝配，施工便捷的特點。

Prefabricated assembled hollow sandwich steel pipe concrete lattice type pier

The invention relates to a prefabricated assembled hollow sandwich steel pipe concrete lattice pier, belonging to the technical field of bridge engineering. The bridge pier is composed of a hollow sandwich steel pipe concrete column, a prestressed tendon, an anchor plate, a cover plate, a corrugated steel web, a concrete leveling layer, an anti shearing ring, a bolt and a connecting plate. The hollow sandwich steel tube concrete column is a laminated column, with hollow section form; the concrete leveling layer for joints of concrete column hollow sandwich steel tube; the cover plate in the hollow sandwich steel pipe concrete column top; anchor plate pre buried in the pile cap; corrugated steel the web for hollow sandwich steel pipe concrete column connecting adjacent. The invention provides a precast concrete hollow sandwich steel pipe lattice pier, can be used for steel concrete composite beam bridge structure system of city highway viaduct, Expressway Viaduct, has high bearing capacity, good anti-seismic performance, can realize the field assembly, convenient construction.

【技術實現步驟摘要】
一種預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩
本專利技術涉及一種預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩，屬于組合結構橋梁工程領域。
技術介紹
鋼管混凝土柱式橋墩的現場混凝土施工一般采用現澆混凝土，濕作業量大。為保證橋墩的整體性，鋼管混凝土柱式橋墩一般不采用分段制作鋼管混凝土柱及現場安裝的方法。中空夾層鋼管混凝土柱是在傳統的鋼管混凝土柱的基礎上發展出來的一種新形柱形式，具有軸向承載力高、抗剪承載力高、耗能能力強、構件自重輕、施工方便等諸多優點。在已有文獻中，尚未見到將中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩應用于橋梁結構中，因此，本專利技術結合組合結構的預制裝配式技術，提出的預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩是一種新形橋墩，能有效加快施工速度，減小現場濕作業量同時具有優越的受力性能。本專利技術提出的預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩中的中空夾層鋼管混凝土柱和波形鋼腹板均可在工廠預制，特別是橋墩中的中空夾層鋼管混凝土柱的分段預制和安裝解決了橋墩自重大導致的運輸不便問題。由于矩形鋼管面外約束弱，易出現平面外失穩，在夾層鋼管之間布設圓鋼管混凝土柱可有效降低中空夾層鋼管混凝土喪失承載力的速度，從而提高中空夾層鋼管混凝土的延性；圓鋼管內灌注高強混凝土，圓鋼管外的普通混凝土可約束圓鋼管的變形，提高了圓鋼管混凝土柱的承載能力，從而有效提高中空夾層鋼管混凝土柱的軸向承載能力力，進而可減小柱截面尺寸。預應力筋可有效抑制中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩在地震作用下裂縫的產生和發展。傳統的綴材如平綴板和角鋼易失穩，波形鋼腹板則有較高的面外剛度，穩定承載力高。采用波形鋼腹板連接中空夾層鋼管混凝土柱肢可有效提高中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩整體穩定性能。預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩具有良好的延性和耗能能力，施工速度快，現場濕作業少的特點
技術實現思路
為解決橋梁結構中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩的工廠化施工問題，本專利技術提供一種預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩，中空夾層鋼管混凝土柱采用疊合柱結構形式，可以實現中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩的預制裝配式施工。該結構形式具有抗震承載力高，延性好，整體性好的特點，中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩中的柱肢和波形鋼腹板均采用工廠加工制作，現場裝配的施工方式，現場無焊接作業，模板工程和混凝土現場濕作業較少，施工便捷，有利于縮短工期。本專利技術的技術方案是：一種預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩，其特征在于：其橋墩包括中空夾層鋼管混凝土柱、錨板、蓋板、預應力筋、抗剪環、混凝土找平層、波形鋼腹板、螺栓、連接板。采用的中空夾層鋼管混凝土柱肢中內層鋼管和外層鋼管之間有預應力鋼管高強混凝土柱，在中空夾層鋼管混凝土柱的安裝施工過程中，每安裝一段中空夾層鋼管混凝土柱之前，需用混凝土找平已安裝好的中空夾層鋼管混凝土柱的頂面。采用的蓋板在中空夾層鋼管混凝土柱肢的頂端；采用的錨板預埋在承臺中；采用的預應力筋中預應力筋一端錨固在錨板上，另一端在蓋板上張拉，增強中空夾層鋼管混凝土柱肢的整體性；采用的連接板焊接在中空夾層鋼管混凝土柱肢上；采用的波形鋼腹板通過螺栓與連接板連接。本專利技術具有以下有效效果：1.解決橋梁工程中的中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩的工廠化施工問題。2.采用的中空夾層鋼管混凝土柱的夾層鋼管之間有圓鋼管高強混凝土柱，夾層鋼管間的普通混凝土約束圓鋼管變形，提高了柱的承載力，柱截面尺寸可較小。矩形鋼管易發生面外失穩，圓鋼管高強混凝土柱的存在可有效減小柱承載力降低的速度，改善了柱的變形和延性性能。3.在地震作用下，柱截面有出現拉應力的趨勢。混凝土的抗拉強度低，容易開裂。張拉預應力筋可使柱截面產生壓應力，從而可抑制中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩的裂縫產生和發展。4.采用波形鋼腹板作為橋墩綴材，與普通的綴板和角鋼相比，波形鋼腹板面外剛度大，具有更高的穩定承載力。5.中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩中的中空夾層鋼管混凝土柱和波形鋼腹板均在工廠預制，特別是柱肢采用工廠分段制作，有利于構件運輸和現場安裝。附圖說明圖1是本專利技術預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩的平面圖。圖2是本專利技術預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩的半立面圖和半剖面圖。圖3是本專利技術預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩的波形鋼腹板端部連接示意圖。圖4是本專利技術預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩的錨板示意圖。具體實施方式以下結合附圖，對本專利技術進一步詳細描述。如附圖所示，本專利技術是一種預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩，由預制中空夾層鋼管混凝土柱、錨板、預應力筋、蓋板、波形鋼腹板、連接板、螺栓、抗剪環、混凝土找平層組成。其裝配順序如下：工廠預制：a.在工廠預制橋墩的各個基本部件：螺栓3、波形鋼腹板4、蓋板8、錨板9、中空夾層鋼管混凝土柱10、連接板13。b.將預應力筋2穿過鋼管，張拉預應力筋2，在鋼管內澆筑高強混凝土，養護制作成鋼管高強混凝土柱1。c.在連接板13上開螺栓孔，然后將連接板13焊接在鋼管5上。d.將鋼管6放入鋼管5內，將制作好的鋼管高強混凝土柱1放置在內層鋼管6和外層鋼管5之間的夾層中，在內層鋼管6、外層鋼管5和鋼管高強混凝土柱1之間澆筑普通混凝土，養護形成中空夾層鋼管混凝土柱10。現場裝配：e.將預應力筋7一端錨固在錨板9上，預應力筋7連同錨板9一起定位在承臺上，將焊有抗剪環12的中空夾層鋼管混凝土柱安裝定位在承臺上，澆筑承臺部分的混凝土。f.采用細石混凝土將已經安裝好的中空夾層鋼管混凝土柱10頂面找平，安裝中空夾層鋼管混凝土柱10，依照此法并根據要求安裝若干中空夾層鋼管混凝土柱10。g.安裝蓋板8，在蓋板8上張拉預應力筋7。h.依照e～g形成四個中空夾層鋼管混凝土柱，采用螺栓連接的方式將波形鋼腹板4安裝在中空夾層鋼管混凝土柱10上。本專利技術提供了一種預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩，解決了橋梁結構中中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩的工廠化施工問題，通過工廠預制和現場安裝的施工方式，節約工期，提高施工質量，具有優越的抗震性能，可用于城市高架橋、高速公路高架橋和高速鐵路高架橋的鋼-混凝土組合結構橋梁體系中。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩，其特征在于：該橋墩包括預制中空夾層鋼管混凝土柱10、螺栓3、波形鋼腹板4、預應力筋7、蓋板8、錨板9、混凝土找平層11、抗剪環12、連接板13。所述的預制中空夾層鋼管混凝土柱10是一種疊合柱，具有空心截面特征，由鋼管混凝土柱1、預應力筋2、外層鋼管5、內層鋼管6和抗剪環12組成，其安裝在承臺上，現澆混凝土后，與承臺形成整體；所述的混凝土找平層11用于找平預制中空夾層鋼管混凝土柱段拼接處；所述的錨板9預埋在承臺中；所述的蓋板8置于中空夾層鋼管混凝土柱10頂端；所述的預應力筋7一端錨固在錨板9上，另一端錨固在蓋板8上；所述的螺栓3和連接板13用于連接中空夾層鋼管混凝土柱10和波形鋼腹板4；所述的連接板焊接在外層鋼管5上。

【技術特征摘要】
1.一種預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩，其特征在于：該橋墩包括預制中空夾層鋼管混凝土柱10、螺栓3、波形鋼腹板4、預應力筋7、蓋板8、錨板9、混凝土找平層11、抗剪環12、連接板13。所述的預制中空夾層鋼管混凝土柱10是一種疊合柱，具有空心截面特征，由鋼管混凝土柱1、預應力筋2、外層鋼管5、內層鋼管6和抗剪環12組成，其安裝在承臺上，現澆混凝土后，與承臺形成整體；所述的混凝土找平層11用于找平預制中空夾層鋼管混凝土柱段拼接處；所述的錨板9預埋在承臺中；所述的蓋板8置于中空夾層鋼管混凝土柱10頂端；所述的預應力筋7一端錨固在錨板9上，另一端錨固在蓋板8上；所述的螺栓3和連接板13用于連接中空夾層鋼管混凝土柱10和波形鋼腹板4；所述的連接板焊接在外層鋼管5上。2.根據權利要求1所述的一種預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩，其特征在于：所述的預制中空夾層鋼管混凝土柱10由外層鋼管5、內層鋼管6、預應力筋2、鋼管高強混凝土柱1和抗剪環12組成；所述的預應力筋2內置于鋼管高強混凝土柱1截面中心；所述的鋼管高強混凝土柱1的鋼管內澆筑高強混凝土，并均勻布置在外層鋼管5和內層鋼管6之間；所述的外層鋼管5和內層鋼管6之間，除鋼管高強混凝土柱1以外的區域澆筑了普通混凝土。3.根據權利要求1所述的一種預制裝配式中空夾層鋼管混凝土格構式橋墩，其特征在于：所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：王宇航，陸國兵，聶鑫，李碩，
申請(專利權)人：重慶大學，
類型：發明
國別省市：重慶,50