一种功能可恢复的预制节段拼装桥墩制造技术

本实用新型专利技术公开了一种功能可恢复的预制节段拼装桥墩，属于桥梁工程领域。本装置由预制节段墩柱和现浇基础组成，通过预应力筋和底部承插连接节点将两者连成一个结构体系；预制节段墩柱由节段墩柱纵筋、节段墩柱箍筋和金属波纹管共同构成；现浇承台由预留波纹孔槽、承台纵筋、承台箍筋组成；其中节段墩柱的埋深为0.8倍节段墩柱的直径，塑性铰处节段桥墩采用ECC材料以提升其变形能力，降低结构损伤。基础采用波纹孔槽来提升连接界面的抗剪能力；这种构造在满足节段墩柱形成塑性铰且损伤较小的同时，预应力筋可以保证一定的自复位能力。本实用新型专利技术可在满足中高烈度区装配式桥梁的抗震需求、确保施工质量的同时，提升预制节段拼装节段墩柱的自复位能力。装节段墩柱的自复位能力。装节段墩柱的自复位能力。

【技术实现步骤摘要】
一种功能可恢复的预制节段拼装桥墩


[0001]本技术属于桥梁工程
，具体涉及一种功能可恢复的预制节段拼装桥墩。

技术介绍

[0002]装配式桥梁技术被认为是下一代桥梁工程创新技术之一。其可用于加快新桥的施工和旧桥的更换，并且具有构件质量高、环境污染小等优点。近年来，不少学者提出了很多装配式桥梁节点的新结构形式。装配式桥梁与现浇桥梁相比，其节点的抗震性能是制约其在中高烈度地区应用的关键因素。目前众多学者大部分通过延性来评价桥墩的抗震性能，很少有学者关注到桥墩的韧性性能，也就是装配式桥墩的功能可恢复性。
[0003]我国地处环太平洋地震带和亚欧地震带之间，地震活动频繁。目前不同的预制装配式节段拼装桥墩与承台的连接方式在抗震性能方面的表现不尽相同，如何将抗震新理念融入桥墩体系中，这都是桥梁建设的科研和相关从业人员值得思考的问题。韧性抗震理念是一种新型的设计理念，将其融入预制拼装节段桥墩中进行结构形式创新，通过合理的构造措施来实现震后节段拼装桥墩功能的快速恢复。超高延性混凝土ECC、具有高强度、高延性、高耐久性的材料特点，可以将其应用于节段拼装桥墩，这样可以直接利用材料本身优异的力学特性降低桥墩墩底处在地震中的损伤以及提高耗能能力。
[0004]传统的节段墩柱
‑
承台承插技术具有施工精度小、构件质量高、施工周期短、抗震性能良好、环境污染小等诸多优点，但是为了满足承插深度的要求，会导致承台的厚度较大，造价偏高，且对灌浆料的质量要求很高。因此在传统承插式连接技术的基础上，提出一种功能可恢复的预制节段拼装桥墩。该连接构造充分融合了韧性的抗震理念，以及新材料的优势。其具有高延性、高韧性、自复位能力强的特点。同时该连接方式可降低承插深度，提升承台经济性，完善预制装配式节段拼装技术，从而实现融合韧性的预制拼装节段桥墩的普及与应用。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术的目的在于提供一种功能可恢复的预制节段拼装桥墩，解决
技术介绍
中所提出的传统承插式节点存在的问题，既可以保证连接节点施工工艺简单、性能可靠的同时，也可以提高桥墩的韧性能力和抗震性能，为节段拼装桥墩在中高烈度地区的应用提出一种全新的解决方案。
[0006]为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0007]本技术一种功能可恢复的预制节段拼装桥墩，包括节段墩柱和现浇现浇承台，所述现浇承台内连接有多根承台纵筋和承台箍筋，所述现浇承台开设有波纹孔道，所述节段墩柱插入波纹孔道内，所述波纹孔道内灌注有填充层，所述节段墩柱的数量为三个，每个所述节段墩柱内均设有墩身纵筋和墩身箍筋，每个所述节段墩柱均连接有金属波纹管，每个所述节段墩柱通过金属波纹管相连接，所述三个节段墩柱内均通过灌高延性混凝土
ECC连接，所述节段墩柱内自上而下设有无粘接预应力筋，所述预应力筋下端穿设过波纹孔道并与现浇承台底端固定连接。
[0008]进一步，所述所述节段墩柱拼装之间采用填充层对金属波纹管进行注浆。
[0009]进一步，所述节段墩柱的数量为三个，三个所述节段墩柱内均通过灌高延性混凝土ECC连接。
[0010]进一步，所述填充层和高延性混凝土ECC抗压强度不低于100Mpa，所述金属波纹管厚度不低于2mm。
[0011]进一步，所述位于所述波纹孔道内的节段墩柱内浇筑有高延性混凝土ECC。
[0012]进一步，所述墩身纵筋和墩身箍筋交错成网状设置。
[0013]本技术的有益效果在于：
[0014]1.本技术采用预制工厂加工预制拼装节段墩柱的技术手段，预制节段墩柱和现浇承台之间采用承插与无粘结预应力筋组合的连接构造，该连接方式构造简单，施工难度小；在保证工程质量的同时，大幅度提升了施工速度，减少了对周围环境的污染和扰动，保护了当地的生态环境建设。
[0015]2.现浇承台的承插孔预留了波纹孔道，在增强界面抗剪强度的同时，降低了承插深度，同时采用UHPC灌注节段墩柱和现浇承台间隙以提升节段墩柱与现浇承台连接的可靠性能；在地震作用下，节段墩柱和现浇承台在新型连接构造下协同工作，整体性较强，塑性铰区损伤较小，适用于中高烈度地区的桥梁工程。
[0016]3.在连接现浇承台的节段墩柱中，以高延性混凝土ECC代替了传统的混凝土，发挥了ECC的高延性性能，从而提升了桥墩塑性铰区域的延性变形能力，增强了整体结构的抗震性能。
[0017]4.现浇承台和三节节段墩柱采用无粘结预应力筋连接和灌浆波纹管连接，在地震作用下，无粘结预应力筋可减小节段墩柱的残余位移，波纹管实现钢筋连接可提供良好的耗能能力，使得预制拼装节段桥墩具有更强的震后功能可恢复性，保证灾后救援工作。
[0018]本技术的其他优点、目标和特征将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上对本领域技术人员而言是显而易见的，或者本领域技术人员可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
[0019]为了使本技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本技术提供如下附图进行说明：
[0020]图1为本技术的立面示意图；
[0021]图2为本技术A
‑
A的截面示意图；
[0022]图3为本技术B
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B的截面示意图。
[0023]附图中标记如下：1、节段墩柱；2、现浇承台；3、金属波纹管；4、墩身纵筋；5、墩身箍筋；6、承台纵筋；7、承台箍筋；8、波纹孔道；9、填充层；10、无粘结预应力筋；11、高性能混凝土UHPC；12、高延性混凝土ECC。
具体实施方式
[0024]如图1～3所示，本技术提供一种功能可恢复的预制节段拼装桥墩，该连接方式由节段墩柱1和现浇承台2组成，将三个节段桥墩中的墩身纵筋4通过灌浆金属波纹管3连接为一个结构体系；节段墩柱1由墩身纵筋4、墩身箍筋5组成；现浇承台2由承台纵筋6、承台箍筋7、波纹孔道8共同组成；节段墩柱1拼装之间采用填充层9对金属波纹管3进行注浆。三个节段桥墩和现浇承台2通过无粘结预应力筋10连接为一个整体，节段墩柱1与现浇承台2之间用UHPC11浇筑，所述填充层UHPC11，抗压强度不低于120MPa，抗拉强度不低于10Mpa。塑性铰处的预制拼装节段桥墩采用高延性混凝土ECC12进行浇筑，提升结构的塑性变形能力，所述高延性混凝土ECC12，等效弯曲韧性不低于40kJ/m3，等效弯曲强度不低于5MPa，所述填充层和高延性混凝土ECC12抗压强度不低于100Mpa，所述金属波纹管3厚度不低于2mm。所述预留的金属波纹管3预埋于节段墩柱1拼接处，锚固长度不小于10倍墩身纵筋4直径，厚度不小于2mm，将节段墩柱1的墩身纵筋4插入后，用填充层9进行锚固；所述节段墩柱1承插于现浇承台2中央波纹孔道8内，承插深度为0.8倍节段墩柱1直径，并用UHPC11进行灌浆，以增强连接界面抗剪强度；所述无粘结预应力筋10通过节段本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功能可恢复的预制节段拼装桥墩，其特征在于：包括节段墩柱(1)和现浇承台(2)，所述现浇承台(2)内连接有多根承台纵筋(6)和承台箍筋(7)，所述现浇承台(2)开设有波纹孔道(8)，所述节段墩柱(1)插入波纹孔道(8)内，所述波纹孔道(8)内灌注有填充层(9)，所述节段墩柱(1)有多个，每个所述节段墩柱(1)内均设有墩身纵筋(4)和墩身箍筋(5)，所述墩身箍筋(5)位于节段墩柱(1)内壁，所述墩身纵筋(4)与墩身箍筋(5)内侧相贴合，每个所述节段墩柱(1)均连接有金属波纹管(3)，每个所述节段墩柱(1)通过金属波纹管(3)相连接，所述节段墩柱(1)内自上而下设有无粘接预应力筋(10)，所述无粘接预应力筋(10)下端穿设过波纹孔道(8)并与现浇承台(2)底端固定连接。2.根据权利要求1所述的一种功能可恢复的预...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵朋欣，刘畅，王佳琪，王利辉，
申请(专利权)人：中交建冀交高速公路投资发展有限公司，
类型：新型
国别省市：