一种无缝桥墩结构构造及其施工方法与流程

1.本发明涉及本发明涉及桥梁工程领域，特别涉及一种无缝桥墩本体结构构造，还涉及一种无缝桥墩本体结构构造的施工方法。


背景技术：

2.桥梁往往从安全、实用、经济、美观等方面进行设计。上世纪60年代以前，美国修建的桥梁都是有伸缩缝的桥梁。随着桥梁运营年限的增加，很多伸缩缝在各类病害的影响下，并不能发挥正常的作用。因此，在后期运营中需要投入大量人力和财力对破损失效的伸缩缝进行维修更换，影响了交通运输。上世纪60年代以后，在此环境下无伸缩缝桥梁开始引起工程师们的广泛关注。
3.目前无缝桥主要分为延伸桥面板无缝桥、半整体式桥台、整体式桥台。整体桥是将上部结构、桥台、桩做成一个整体，达到取消伸缩缝的目的；半整体桥与整体桥相同，它与主梁之间也没有伸缩缝与伸缩装置，但它一般设有支座支承主梁，并不像整体桥台完全的连成整体。整体式桥台由于取消伸缩装置和支座，在温度荷载和其他荷载作用下会使梁体伸缩受到约束，作用力会通过主梁传递给各个桥墩、桥台分散。因此整体桥多采用刚性桥台，柔性桥墩。半整体桥则是通过搭板和支座转移约束影响。
4.整体桥或者半整体桥以其较低的造价和维护费用、较佳的行车舒适度而受到广泛欢迎，但是在广泛的推广和应用中依然发现了众多不利因素：首先是主梁和桥墩连接为一个整体，该整体在受到上部结构的收缩、徐变和交变荷载的作用时，在连接处会产生较大的应力集中区并出现开裂现象。在应力影响下，主梁和桥墩连接处会形成塑性铰，进而降低桥墩的轴向承载能力。在传统的半整体桥中，虽然桥梁上部结构的伸缩约束可由搭板调节，但在上部结构对下部结构约束量较大的情况下依然会形成塑性铰，进而降低下部结构的轴向承载能力。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种无缝桥墩结构构造，该无缝桥墩结构构造减少温度荷载作用下引起的约束位移和改善桥墩的受力特性，为了降低桥墩侧向和横向位移以及减少上部结构的瞬时位移对桥墩的影响，有效提高桥墩的承载能力。
6.为此，本发明提供的一种无缝桥墩结构构造，包括桥墩本体、主梁和承台，所述桥墩本体一端或两端设置有混凝土绞，所述桥墩本体上端和主梁之间通过混凝土绞连接，所述混凝土绞包括混凝土上部和混凝土下部，所述混凝土绞内具有多个连接钢筋，所述连接钢筋沿桥墩本体横向均匀间隔分布，连接钢筋下端向下延伸并固定在桥墩本体内，所述混凝土绞上部和混凝土绞下部之间连接处形成颈缩部，所述颈缩部左右两侧缝隙填充氯丁橡胶垫块和海绵橡胶填料。
7.所述连接钢筋的上端和下端均包裹有牛毛毡，包裹有牛毛毡的两个端头均套接橡胶套。
8.所述多个连接钢筋均位于混凝土颈缩部，并向混凝土绞上部和混凝土绞下部贯穿延伸。
9.所述混凝土绞上部和混凝土绞下部内均具有构造钢筋。
10.所述混凝土绞截面宽度小于桥墩截面宽度。
11.所述承台和桥墩本体下端之间通过混凝土绞固定连接。
12.上述一种无缝桥墩结构构造的施工方法，步骤如下：
13.1)将多根连接钢筋的下部包裹牛毛毡，包裹有牛毛毡的端头处套上橡胶套；
14.2)将连接钢筋包裹有牛毛毡和橡胶套的一端插入桥墩本体，并于桥墩本体浇筑一体，插入长度为连接钢筋长度的一半；
15.3)浇筑混凝土绞下部，混凝土绞下部内具有构造钢筋；
16.4)混凝土绞下部的断面处侧边，按照一定间距依次放置氯丁橡胶垫块；
17.5)氯丁橡胶垫块外侧的混凝土绞之间的间隙中填充海绵橡胶填料；
18.6)连接钢筋上部外露部分绑扎牛毛毡和橡胶套；
19.7)搭建模板，浇筑混凝土绞上部，混凝土绞浇筑完成，桥墩与混凝土绞形成整体式桥墩。
20.本发明的有益效果：
21.(1)通过将桥墩设置带有混凝土绞的结构，可以避免整体桥或者传统半整体桥因温度荷载、汽车制动力等因素作用，桥墩受到很大弯矩作用的问题，当上部结构受到温度荷载影响时，能量在混凝土绞处释放，可以避免轴向荷载承载能力的降低。
22.(2)桥墩混凝土绞的设置可以进一步的降低桥墩的横向和侧向位移，并且可避免传统整体桥在温度荷载作用下，由于上部结构收缩、徐变引起的变形和应力集中的现象，同时也进一步的降低了桥墩的开裂，增强了桥墩的耐久性。
23.(3)该新型整体桥桥墩结构具有有效释放主梁和桥墩、桥墩和承台连接部位的约束，降低了此位置的应力。
附图说明
24.图1为本发明提供的一种无缝桥墩结构构造的结构示意图；
25.图2为图1提供的一种无缝桥墩结构构造的混凝土绞的剖面结构示意图。
26.图3为图1提供的一种无缝桥墩结构构造的混凝土绞另一视面的剖面结构示意图。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.参照图1
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图3所示，本发明提供一种无缝桥墩结构构造，包括桥墩本体1、主梁2和承台13，所述桥墩本体一端或两端设置有混凝土绞3。所述桥墩本体一端设置混凝土绞时，混凝土绞3连接于桥墩本体1和主梁2之间。所述桥墩本体两端设置有混凝土绞3时，一混凝土绞3连接于桥墩本体1上端和主梁2之间，另一混凝土绞连接设于桥墩本体1下端和承台13
之间。所述混凝土绞3截面宽度小于桥墩1截面宽度。通过设置混凝土绞3的设置，使桥墩截面在混凝土绞位置减小，截面大大减小，从而大大减少主梁因温度变化、混凝土收缩徐变等因素对桥墩产生的弯矩影响，并释放部分转动动能，避免桥墩发生较大的侧移，影响桥墩的承载能力。
29.所述混凝土绞3包括混凝土上部4和混凝土下部5，所述混凝土绞上部4和混凝土绞下部5内均具有构造钢筋6，所述混凝土绞上部4和混凝土绞下部5之间连接处形成颈缩部12，所述颈缩部12左右两侧缝隙填充氯丁橡胶垫块7和海绵橡胶填料8，氯丁橡胶垫层7靠近中间，海绵橡胶垫层8靠近外侧。所述混凝土绞在颈缩部位设有连接钢筋9，并混凝土绞颈缩部两侧间隙填充氯丁橡胶垫块7和海绵橡胶填料8，使得混凝土绞3设计成可以转动的方式。可以大大地释放由主梁2传递给桥墩的弯矩，并可以吸纳部分桥墩沿桥纵向的水平变位。可避免传统整体桥在温度荷载作用下，由于上部结构收缩、徐变引起的变形和应力集中的现象，同时降低了桥墩的侧向偏移，降低了桥墩的开裂，增强了桥墩的耐久性。
30.所述混凝土绞3内具有多个连接钢筋9，所述连接钢筋的上端和下端均包裹有牛毛毡10，包裹有牛毛毡部分的两个端头均套接橡胶套11，橡胶套11避免钢筋端头对混凝土的局部破坏。所述连接钢筋9沿桥墩本体1横向均匀间隔分布，所述多个连接钢筋9均位于混凝土颈缩部，并向混凝土绞上部4和混凝土绞下部5贯穿延伸。连接钢筋9下端向下延伸固定在桥墩本体1内，连接钢筋9留在桥墩本体内的部分均包裹牛毛毡10，且其端部套接橡胶套11，避免钢筋端头对桥墩本体混凝土的局部破坏。通过连接钢筋9将桥墩1与混凝土绞3浇筑连接一体，形成整体式桥墩。
31.桥墩本体1设置带有混凝土绞的结构，可以避免整体桥或者传统半整体桥因温度荷载、汽车制动力等因素作用，桥墩受到很大弯矩作用的问题，当上部结构受到温度荷载影响时，能量在混凝土绞处释放，可以避免轴向荷载承载能力的降低。
32.桥墩混凝土绞的设置可以进一步的降低桥墩的横向和侧向位移，并且可避免传统整体桥在温度荷载作用下，由于上部结构收缩、徐变引起的变形和应力集中的现象，同时也进一步的降低了桥墩的开裂，增强了桥墩的耐久性。整体桥桥墩结构具有有效释放主梁和桥墩、桥墩和承台连接部位的约束，降低了此位置的应力。
33.上述一种无缝桥墩结构构造的施工方法，步骤如下：
34.1)将多根连接钢筋9的下部包裹牛毛毡10，包裹有牛毛毡的端头处套上橡胶套11；
35.2)将连接钢筋9包裹有牛毛毡10和橡胶套11的一端插入桥墩本体1，并于桥墩本体浇筑一体，插入长度为连接钢筋长度的一半；
36.3)搭建模板，浇筑混凝土绞下部5，混凝土绞下部内具有构造钢筋6，构造钢筋与连接钢筋焊接固定，混凝土绞下部由桥墩本体上端浇筑一体；
37.4)混凝土绞下部5的断面处侧边，按照一定间距依次放置氯丁橡胶垫块7；
38.5)氯丁橡胶垫块7外侧的混凝土绞3之间的间隙中填充海绵橡胶填料8；
39.6)连接钢筋9上部外露部分绑扎牛毛毡10和橡胶套11；
40.7)搭建模板，浇筑混凝土绞上部4，混凝土绞上部由混凝土绞下部断面向下浇筑，混凝土绞上部与混凝土绞下部之间形成颈缩部，氯丁橡胶垫块7和海绵橡胶填料8设于颈缩部，混凝土绞3浇筑完成，桥墩与混凝土绞3形成整体式桥墩。
41.以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施
例，凡属于本发明思路下的技术方案，均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。