一种砂混凝土门式墩帽梁制造技术

本发明专利技术公开了一种砂混凝土门式墩帽梁，该门式墩帽梁包括墩帽梁承台、桥墩连接节段、桥墩中部节段和桥墩横向连接节段；桥墩连接节段中设有沿桥墩环向的水平分层的各个箍筋，桥墩连接节段的中设有沿桥墩竖向呈阵列布设的纵筋和耗能筋，纵筋和耗能筋间隔布设；纵筋和耗能筋均与箍筋连接；桥墩连接节段的中间为钢管，钢管中填充有砂混凝土。本发明专利技术的桥墩节段采用纵筋和耗能组件采用连接器连接；同时钢棒剪力键、耗能筋的布设有效保证了桥墩在地震时候增加自恢复能力，同时提供较大的耗能能力。采用机制砂配制的C50混凝土，确定机制砂石粉含量以保证机制砂混凝土的强度，既能有明显降低生产成本，又可充分利用机制砂的资源，保护环境。

【技术实现步骤摘要】
一种砂混凝土门式墩帽梁
本专利技术涉及桥梁施工
，尤其涉及一种具有一定抗震和抗变形能力的砂混凝土门式墩帽梁。
技术介绍
目前在混凝土配制中，我国多数地区应用的是天然砂，而天然砂是一种地方性资源，短期内不可再生，也不利于长距离运输。随着我国基础设施建设的日益发展，我国很多地区天然砂资源品质下降，含泥量或级配等指标不符合工程需要，同时不少地区出现了天然砂资源匮乏，甚至出现无砂可用的状况，混凝土用砂供需矛盾尤为突出。由于天然砂资源逐渐短缺、价格上涨，以及山区交通不便，公路运输困难，同时出于环境保护的需要，应用机制砂替代天然砂已势在必行。此种门式墩帽梁可应用于门式墩基础等帽梁部位，代替原有天然砂混凝土帽梁。另外，在发生地震后，桥墩塑性破坏非常严重，且会发生较大的残余位移，致使桥梁下部结构在震后需要大量时间来进行维修或重建以提供交通运输功能。因此，研发具有一定抗震和抗变形能力的砂混凝土门式墩帽梁有助于提高桥梁结构的抗震性能和震后恢复力，具有明显的社会效益。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种砂混凝土门式墩帽梁，以利用当地材料或生产粗骨料的剩余料，用专门的制砂机生产的机制砂，解决天然砂品质下降、资源匮乏的紧迫情况；同时考虑门式墩帽梁的抗震性能，具有一定的抗震和抗变形能力。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种砂混凝土门式墩帽梁，该门式墩帽梁包括墩帽梁承台1、桥墩连接节段2、桥墩中部节段3和桥墩横向连接节段4；桥墩连接节段2设置在墩帽梁承台1底部两端，桥墩顶部的桥墩连接节段2的底部与桥墩中部节段3的顶部连接，桥墩中部节段3的底部与桥墩底部的桥墩连接节段2的顶部连接；桥墩横向连接节段4嵌入在两桥墩中部节段3之间。墩帽梁承台1与桥墩连接节段2之间，以及桥墩连接节段2与桥墩中部节段3之间均通过钢棒剪力键5连接。桥墩连接节段2中设有沿桥墩环向的水平分层的各个箍筋6，桥墩连接节段2的中设有沿桥墩竖向呈阵列布设的纵筋7和耗能筋8，纵筋7和耗能筋8间隔布设；纵筋7和耗能筋8均与箍筋6连接；耗能筋8由纵筋7和自记忆合金钢棒或纵筋7和软钢通过连接器11连接组成；桥墩连接节段2的中间为钢管9，钢管9中填充有砂混凝土。砂混凝土选择C50机制砂混凝土，包括常规配比的碎石、机制砂、水泥，所述机制是利用当地材料或生产粗骨料的剩余料，用专门的制砂机制砂并作为混凝土的细骨料，包括常规配比的碎石、机制砂、水泥，所述机制砂为利用当地材料或生产粗骨料的剩余料，用专门的制砂机生产的机制砂并作为混凝土的细骨料，按重量份计，该混凝土的原料组成包括：水泥350-400份，机制砂650-700份，粒径为5-25mm的连续级配碎石1000-1150份，外加剂6-8份，水140-150份，硅灰10-20份，所述机制砂细度模数为3.0-3.7。按重量份计，砂混凝土的原料组成包括：水144份，水泥396份，机制砂685份，碎石1071份，外加剂6.44份，硅灰15份。所述外加剂为聚羧酸系高性能减水剂。本专利技术的有益效果：1、本专利技术的桥墩节段(除去与桥墩横向连接节段连接部分外)采用纵筋和耗能组件采用连接器连接；同时钢棒剪力键、耗能筋的布设有效保证了桥墩在地震时候增加自恢复能力，同时提供较大的耗能能力。2、C50机制砂混凝土中机制砂中石粉的最佳含量在7％-10％左右，在混凝土中适量的石粉可以起到填充作用，有利于机制砂混凝土强度提高；以机制砂代替天然砂，丰富了砂的来源，变废为宝，降低生产成本；采用机制砂配制的C50混凝土，确定机制砂石粉含量以保证机制砂混凝土的强度，既能有明显降低生产成本，又可充分利用机制砂的资源，保护环境。附图说明图1是门式墩帽梁结构示意图。图2是桥墩底部节段A-A剖视图。图3是耗能筋与桥墩纵筋连接示意图。图4是流动性能塌落度的测试结果示意图；图5是抗压强度测试结果的示意图；具体实施方式下面结合实施例，进一步说明本专利技术。如图1-3所示，一种砂混凝土门式墩帽梁，该门式墩帽梁包括墩帽梁承台1、桥墩连接节段2、桥墩中部节段3和桥墩横向连接节段4；桥墩连接节段2设置在墩帽梁承台1底部两端，桥墩顶部的桥墩连接节段2的底部与桥墩中部节段3的顶部连接，桥墩中部节段3的底部与桥墩底部的桥墩连接节段2的顶部连接；桥墩横向连接节段4嵌入在两桥墩中部节段3之间。墩帽梁承台1与桥墩连接节段2之间，以及桥墩连接节段2与桥墩中部节段3之间均通过钢棒剪力键5连接。桥墩连接节段2中设有沿桥墩环向的水平分层的各个箍筋6，桥墩连接节段2的中设有沿桥墩竖向呈阵列布设的纵筋7和耗能筋8，纵筋7和耗能筋8间隔布设；耗能筋8由纵筋7和自记忆合金钢棒或纵筋7和软钢通过连接器11连接组成；桥墩连接节段2的中间为钢管9，钢管9中填充有砂混凝土。该门式墩帽梁C50机制砂混凝土的原料组成包括：水144份，水泥396份，机制砂685份，碎石1071份，外加剂6.44份，硅灰15份。对于C50机制砂混凝土，当石粉含量为0时，混凝土坍落度为160mm，扩展度只有320mm并且由于水灰比较低，拌合物非常粘稠，流速很慢，不能满足泵送施工要求，这在高强混凝土的生产过程中是经常出现的，不仅影响了施工效率，也使混凝土的施工质量受到影响。但随机制砂中石粉含量的增加，混凝土坍落度和扩展度具明显提高且粘聚性良好，拌合物松软、流速变快，坍落度达到220mm，扩展度也达到了550mm，基本可达自密实混凝土的扩展速度，当石粉含量超过20％后，混凝土坍落扩展度有所减小，粘度明显增大。在上述配比组分石粉含量7％-10％时坍落度最优，发生此种现象的原因是，水泥水化产生带正电荷的水化铝酸钙和带负电的水化硅酸钙颗粒，这些电荷相反的颗粒很容易产生絮凝，使拌合物丧失流动性，不利施工。而表面致密的石粉颗粒分散在水泥颗粒之间，能起到分散剂的作用，阻止不同电性水泥水化颗粒产生絮凝，增加分散性，这是混凝土坍落度、扩展度以及流速增大的主要原因。另一方面，石粉含量的增大，石粉的细颗粒含量增多，这将有利于混凝土颗粒级配的改善，使粉体材料更趋向于最佳堆积密度，从而改善混凝土拌合物的流动性，增加其流动性。石粉含量对C50混凝土工作性的影响具有重要价值。试验结果如图4-5显示：机制砂中石粉含量在15％以下的C50混凝土，石粉对强度有较小的增强作用。就强度而言，C50混凝土的最佳石粉含量约为10％。这表明对机制砂混凝土强度而言，也存在最佳的石粉含量，不同的机制砂混凝土强度等级对应了不同的机制砂石粉含量。以上仅为本专利技术的具体实施方式，但本专利技术的保护不限于此，任何本
的技术人员所能想到的与本技术方案技术特征等同的变化或替代，都涵盖在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种砂混凝土门式墩帽梁，其特征在于：该门式墩帽梁包括墩帽梁承台(1)、桥墩连接节段(2)、桥墩中部节段(3)和桥墩横向连接节段(4)；桥墩连接节段(2)设置在墩帽梁承台(1)底部两端，桥墩顶部的桥墩连接节段(2)的底部与桥墩中部节段(3)的顶部连接，桥墩中部节段(3)的底部与桥墩底部的桥墩连接节段(2)的顶部连接；桥墩横向连接节段(4)嵌入在两桥墩中部节段(3)之间；墩帽梁承台(1)与桥墩连接节段(2)之间，以及桥墩连接节段(2)与桥墩中部节段(3)之间均通过钢棒剪力键(5)连接；桥墩连接节段(2)中设有沿桥墩环向的水平分层的各个箍筋(6)，桥墩连接节段(2)的中设有沿桥墩竖向呈阵列布设的纵筋(7)和耗能筋(8)，纵筋(7)和耗能筋(8)间隔布设；纵筋(7)和耗能筋(8)均与箍筋(6)连接；耗能筋(8)由纵筋(7)和自记忆合金钢棒或纵筋(7)和软钢通过连接器(11)连接组成；桥墩连接节段(2)的中间为钢管(9)，钢管(9)中填充有砂混凝土。

【技术特征摘要】
1.一种砂混凝土门式墩帽梁，其特征在于：该门式墩帽梁包括墩帽梁承台(1)、桥墩连接节段(2)、桥墩中部节段(3)和桥墩横向连接节段(4)；桥墩连接节段(2)设置在墩帽梁承台(1)底部两端，桥墩顶部的桥墩连接节段(2)的底部与桥墩中部节段(3)的顶部连接，桥墩中部节段(3)的底部与桥墩底部的桥墩连接节段(2)的顶部连接；桥墩横向连接节段(4)嵌入在两桥墩中部节段(3)之间；墩帽梁承台(1)与桥墩连接节段(2)之间，以及桥墩连接节段(2)与桥墩中部节段(3)之间均通过钢棒剪力键(5)连接；桥墩连接节段(2)中设有沿桥墩环向的水平分层的各个箍筋(6)，桥墩连接节段(2)的中设有沿桥墩竖向呈阵列布设的纵筋(7)和耗能筋(8)，纵筋(7)和耗能筋(8)间隔布设；纵筋(7)和耗能筋(8)均与箍筋(6)连接；耗能筋(8)由纵筋(7)和自记忆合金钢棒或纵筋(7)和软钢通过连接器(11)连接组成；桥墩连接节段(2)的中间为钢管(9)，钢管(9)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张广兴，孙兆会，孙胜伟，高江，郑延莉，付兆岗，吴忠良，刘大伟，王丽君，郁慕贤，董轶，王建涛，
申请(专利权)人：中铁十八局集团有限公司，
类型：发明
国别省市：天津,12