【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于桥梁施工，具体涉及一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构及其施工方法。
技术介绍
1、传统的桥梁下部结构建造存在一些弊端，如施工周期长，对既有道路交通影响大等，被广泛应用的预制装配式桥墩因其具有建造速度快、建设效率高、建成质量好、对既有交通干扰小和现场施工成本低等优点，被越来越多地运用到桥梁建设中。
2、预制拼装桥墩在地震作用下可以通过干接缝的张开和闭合而左右摇摆，并依靠预应力筋的张拉力实现复位，从而具有良好的震后自复位能力，但是该类桥墩的整体约束较弱，且在大烈度地震下的损伤主要集中在接缝面上，特别是桥墩底部与承台接缝处，从而使桥墩的耗能能力大幅降低。
3、常见的整体式现浇桥墩通过贯穿于结构内部的纵向钢筋辅助结构抵抗地震力与耗散能量，一方面，承插式桥墩接缝位置处的纵筋是不连续的，地震荷载作用下，结构将遭受较大的水平地震力，瞬时的反复振动在薄弱的连接部位容易产生破坏，这些破坏是难以修复的；另一方面，对于灌浆金属波纹管连接的桥墩，在地震水平力的往复作用下，墩柱的侧面为受拉、受压交替受力状态，在拉应力作用下，混凝土开裂，产生水平的裂缝，并往相邻的俩个侧面延伸，在相邻的俩个侧面上形成交叉的弯-剪斜裂缝，继而墩柱底部钢筋达到屈服应力，进入屈服状态，在墩柱底部形成塑性铰，最终墩柱侧面和底部的混凝土被压碎，承载力下降，达到破坏状态。
4、因此，缺少一种设计合理，步骤简单的桥墩连接结构及其施工方法，以便实现减小节段拼装桥墩在地震作用下的损伤，提高该类桥墩的耗能水平。
1、本专利技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构，通过设置混凝土连接块，便于与桥墩协同抵抗水平作用力，通过设置橡胶减震层，便于在高烈度地震发生时，更多地消耗地震的能量，避免在桥墩与承台的连接处形成塑性铰，加强了桥梁的安全性，便于推广使用。
2、为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构，其特征在于：包括设置在承台内的预埋机构和设置在桥墩上的承插机构，所述桥墩内周向设置有多根竖向钢筋；
3、所述承插机构包括设置在所述桥墩底部的混凝土连接块和包裹在所述混凝土连接块外侧壁上的橡胶减震层，所述混凝土连接块内设置有锚入所述桥墩的加强筋，多个所述竖向钢筋在所述橡胶减震层的外侧周向布设，且所述竖向钢筋的长度小于所述橡胶减震层的长度；
4、所述预埋机构包括多个埋设在所述承台内的波纹管套筒和开设在所述承台上的预留槽口，多个所述波纹管套筒在所述预留槽口的外侧周向布设，所述波纹管套筒的数量与所述竖向钢筋的数量相等且一一对应。
5、上述的一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构，其特征在于：所述混凝土连接块为圆柱型混凝土，所述橡胶减震层为橡胶环。
6、上述的一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构，其特征在于：所述预留槽口的内径与所述橡胶减震层的外径相适应。
7、上述的一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构，其特征在于：所述加强筋呈梅花状布设在所述混凝土连接块内。
8、同时，本专利技术还公开了一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构的施工方法，步骤简单、操作便捷，通过增加橡胶减震层和混凝土连接块，便于根据桥梁设计要求，改变橡胶减震层的高度h和壁厚t，提高了延性系数uδ，从而增加了桥墩的结构延性，能够适应更高烈度的地震，控制桥墩在高烈度地震下的运动摆幅，增加结构耗能能力，从而降低了高烈度地震下桥墩的破坏和桥梁失稳的风险，便于推广使用，其特征在于，该方法包括以下步骤：
9、步骤一、制作装配式桥墩：在桥墩模板的下部连接延长模板，然后在桥墩模板内绑扎竖向钢筋，使得所述竖向钢筋伸出桥墩模板并周向环绕在延长模板的外侧，在所述延长模板的内部沿弧面铺设橡胶减震层，并在所述延长模板内绑扎伸入桥墩模板内的加强筋，然后在桥墩模板内浇筑混凝土形成桥墩，同时在延长模板内浇筑混凝土形成混凝土连接块；其中，所述混凝土连接块位于所述橡胶减震层内；
10、步骤二、加工桥梁承台：在承台的中心位置设置预留槽口，并在所述承台上预埋多个波纹管套筒，使得多个所述波纹管套筒周向环绕在所述预留槽口的外侧，然后在所述承台内预埋第一灌浆组件和多组第二灌浆组件，所述第一灌浆组件与所述预留槽口连接，每组所述第二灌浆组件分别与一个所述波纹管套筒连接；
11、步骤三、连接桥墩与承台：
12、步骤301、在所述承台的中心位置浇筑浆液形成砂浆垫层，然后将所述桥墩向下移动至所述承台上方，待所述混凝土连接块对准所述预留槽口后，将所述混凝土连接块的端部插入所述预留槽口内，然后旋转桥墩，使得多个所述竖向钢筋分别与多个所述波纹管套筒一一对应，再将桥墩向下移动，使得所述竖向钢筋插入所述波纹管套筒内，并使得所述混凝土连接块和所述承台均与所述砂浆垫层紧密抵接；
13、步骤302、通过所述第一灌浆组件在所述预留槽口内浇筑水泥砂浆，并通过所述第二灌浆组件在所述波纹管套筒内浇筑水泥砂浆，完成所述竖向钢筋和所述波纹管套筒、以及所述混凝土连接块和所述预留槽口的连接。
14、上述的一种方法，其特征在于：步骤一中，根据桥梁的抗震等级设计需求和桥墩的反应谱特征周期数值，确定所述桥墩的延性系数uδ，然后根据公式且dγ＝2t，计算得出所述橡胶减震层的高度h和壁厚t；
15、其中，φu为桥墩的极限曲率，φy为桥墩的屈服曲率，l为桥墩的高度，d为桥墩的直径，h为橡胶减震层的高度，t为橡胶减震层的壁厚。
16、上述的一种方法，其特征在于：步骤二中，所述第一灌浆组件包括与所述预留槽口内部连通的第一压浆管和第一出浆管，所述第一压浆管位于所述预留槽口的下部外侧，所述第一出浆管位于所述预留槽口的上部外侧；
17、所述第二灌浆组件包括与所述波纹管套筒内部连通的第二压浆管和第二出浆管，所述第二压浆管位于所述波纹管套筒的下部外侧，所述第二出浆管位于所述波纹管套筒的上部外侧。
18、上述的一种方法，其特征在于：步骤302中，将浆料倒入压浆机，通过压浆机向第一压浆管输送浆液对预留槽口进行灌浆，并通过压浆机向第二压浆管输送浆液对波纹管套筒进行灌浆，直至第一出浆管和第二出浆管流出浆液，然后封堵第一压浆管、第二压浆管、第一出浆管和第二出浆管，待预留槽口和波纹管套筒内的浆液达到标准强度，完成桥墩和承台的连接。
19、本专利技术与现有技术相比具有以下优点：
20、1、本专利技术通过承插机构与预埋机构的配合，便于加强桥墩的抗剪能力，降低桥墩在地震作用下的摇摆，从而增强了桥墩与承台之间的连接力，加强了桥梁的安全性，便于推广使用。
21、2、本专利技术的连接结构优于常规的桥梁连接结构，通过设置混凝土连接块，便于与桥墩协同抵抗水平作用力，同时增大了桥墩与承台的接触面面积，从而降低了桥墩与承台接触面的集中应力，增强了桥墩与承台的耐久性；通过设置加强筋，既能增强混凝本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构，其特征在于：包括设置在承台(1)内的预埋机构和设置在桥墩(4)上的承插机构，所述桥墩(4)内周向设置有多根竖向钢筋(5)；
2.按照权利要求1所述的一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构，其特征在于：所述混凝土连接块(6)为圆柱型混凝土，所述橡胶减震层(7)为橡胶环。
3.按照权利要求2所述的一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构，其特征在于：所述预留槽口(3)的内径与所述橡胶减震层(7)的外径相适应。
4.按照权利要求1所述的一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构，其特征在于：所述加强筋(8)呈梅花状布设在所述混凝土连接块(6)内。
5.按照如权利要求1所述的一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构的施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤一中，根据桥梁的抗震等级设计需求和桥墩(4)的反应谱特征周期数值，确定所述桥墩(4)的延性系数uΔ，然后根据公式
7.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤二中，所述第一灌浆组
8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于：步骤302中，将浆料倒入压浆机，通过压浆机向第一压浆管(10)输送浆液对预留槽口(3)进行灌浆，并通过压浆机向第二压浆管(12)输送浆液对波纹管套筒(2)进行灌浆，直至第一出浆管(11)和第二出浆管(13)流出浆液，然后封堵第一压浆管(10)、第二压浆管(12)、第一出浆管(11)和第二出浆管(13)，待预留槽口(3)和波纹管套筒(2)内的浆液达到标准强度，完成桥墩(4)和承台(1)的连接。
...【技术特征摘要】
1.一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构，其特征在于：包括设置在承台(1)内的预埋机构和设置在桥墩(4)上的承插机构，所述桥墩(4)内周向设置有多根竖向钢筋(5)；
2.按照权利要求1所述的一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构，其特征在于：所述混凝土连接块(6)为圆柱型混凝土，所述橡胶减震层(7)为橡胶环。
3.按照权利要求2所述的一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构，其特征在于：所述预留槽口(3)的内径与所述橡胶减震层(7)的外径相适应。
4.按照权利要求1所述的一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构，其特征在于：所述加强筋(8)呈梅花状布设在所述混凝土连接块(6)内。
5.按照如权利要求1所述的一种可调整抗震能力的装配式桥墩连接结构的施工方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
6.按照权利要求5所述的方法，其特征在于：步骤一中，根据桥梁...
【专利技术属性】
技术研发人员：王学礼，苗建宝，强屹力，刘颜滔，马凯，石雄伟，苏宁，许冰，连城，赵庭，来枭雄，巩文杰，
申请(专利权)人：西安公路研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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