CN103510458B - 桩柱式连续刚构桥梁及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种适用于水位线高的蓄水库区的连续刚构桥梁。既不需要设置常规桥墩，又能满足强度和柔性要求的桩柱式连续刚构桥梁，包括主梁、两跨主梁之间的主梁连接部、由一组灌注桩构成的群桩基础，灌注桩与主梁连接部之间采用刚性连接；所述灌注桩分为与主梁连接部连接的上柱和注入到基岩中的下桩；所述上柱按照下列承载能力极限状态计算和正常使用极限状态计算后配置纵向钢筋；所述下桩按照桩基要求配置纵向钢筋；在所述的下桩与上柱之间设置有桩柱过渡段，所述的桩柱过渡段内的纵向钢筋与其上柱的纵向配筋相同。同时本发明还提供了桩柱式连续刚构桥梁的施工方法。本发明具有满足抗震需要，施工便利，节约工程造价，节省工期等优点。

Description

桩柱式连续刚构桥梁及其施工方法

技术领域

本发明涉及一种连续刚构桥梁，尤其是一种适用于水位线高的蓄水库区的连续刚构桥梁及其施工方法。

背景技术

连续刚构桥由T型刚构桥演变而来，其结构特点是梁体连续、梁墩固结，其既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点，又保持了T型刚构桥不设支座、施工时无需临时固结的优点，且具有很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度。因此，连续刚构桥的跨越能力大，受力合理，结构整体性能好，抗震能力强，抗扭潜力大，造型简单，维护方便，常用在跨越U形谷地等地形的长大跨径、高墩桥梁上。

随着西部大开发的深入实施，西部山区水库建设进入高潮，山区水库库区修建桥梁的需求也在日益增加。山区水库库区桥梁具有水深、水位波动大，库水和河岸高差小的特点，由于大跨的悬索桥、拱桥造价高，而且后期养护成本高，因此建设成本和后期养护成本均较低的大跨径连续刚构桥梁成为山区水库库区桥梁的主要桥型。

如图1所示，常规连续刚构桥梁为高墩式，其下部构造由灌注桩、承台和桥墩组成，连续刚构桥梁的桥墩形式通常有双肢薄壁墩、空心墩两种主要形式，还有个别采用单肢薄壁墩、Y型墩、V型墩等形式，桥墩与桩基之间设置承台进行结构过渡，桩基和桥墩受力模式和采用的规范各不不同，桩基是主要承受竖向压力的结构，其设计主要考虑桩周地基土是否能承受其竖向压力、桩身材料能否承受其竖向压力，其设计主要依据上述的《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2006）的相关条款进行，而桥墩则要承受竖向压力、弯矩和剪力的组合作用，采用《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）进行设计。连续刚构桥梁的优点是使桥墩高柔而降低桥墩对主梁的嵌固作用，使其主梁内力分布近似于连续梁，但又省去了连续梁桥的支座以及施工过程中所需的墩梁临时固结，节省了造价、方便了施工且桥梁跨径比连续梁大，另外，桥墩的高柔性还使在地震时相当多的地震能量转化为结构的动能而减少了桥梁的变性能，因此，桥墩高柔、抗推刚度小是发挥连续刚构桥梁优势的关键因素。但在山区水库库区蓄水后修建桥梁，由于水深大，水位高，水、陆高差小，使得在合理的主梁标高下，桥墩高度受到限制，甚至没有设置桥墩的空间，如图2所示，由于水位线高，受到主梁和承台的限制，连续刚构桥利用桥墩的高度来增加桥墩柔性的需求难以得到满足，同时，山区水库位置偏僻，交通条件差，承台围水施工的临时构筑物如钢围堰、钢吊箱等所需要的大型深水施工设备难以进入施工现场。要将连续刚构桥应用于这一特殊条件，必须另辟蹊径，引入新的适应主梁温度变形和抗震需要的机制，创新结构体系。

发明内容

本发明提供了一种既不需要设置常规桥墩，又能满足强度和柔性要求的桩柱式连续刚构桥梁。

本发明所采用的桩柱式连续刚构桥梁，包括主梁、两跨主梁之间的主梁连接部、由一组灌注桩构成的群桩基础，灌注桩与主梁连接部之间采用刚性连接；所述灌注桩分为与主梁连接部连接的上柱和注入到基岩中的下桩；所述上柱按照下列承载能力极限状态计算和正常使用极限状态计算后配置纵向钢筋；所述下桩按照桩基要求配置纵向钢筋；在所述的下桩与上柱之间设置有桩柱过渡段，所述的桩柱过渡段内的纵向钢筋与其上柱的纵向配筋相同。

上柱的纵向钢筋分为上柱连续纵向钢筋和上柱分段纵向钢筋；所述上柱连续纵向钢筋与下桩的下桩纵向钢筋配置相同，并连续钢筋贯通上柱、桩柱过渡段和下桩；所述上柱分段纵向钢筋的下段设置在桩柱过渡段的桩柱过渡段下截面处。

所述桩柱过渡段的桩柱过渡段箍筋之间的间距小于下桩的下桩箍筋的间距，且至少与上柱的上柱箍筋的间距相等。

对于高裂度地震区，桩柱过渡段箍筋之间的间距小于上柱箍筋的间距。

所述的桩柱过渡段设置在基岩中风化界限以上1.0d和基岩2中风化界限以下3.0d范围内，其中d为灌注桩直径。

在所述主梁连接部的下部设置有一体的底板；所述的底板的配筋结构采用与常规连续刚构桥梁的承台相同的配筋结构。

主梁连接部与底板的厚度之和不小于常规连续刚构桥的承台的厚度。

当主梁宽度小于一组群桩基础横截面宽度时，在群桩基础上部设置有承台，在承台（6）与主梁连接部之间设置有上承台。

所述的上承台高度为1～1.5M。

本发明还提供了上述桩柱式连续刚构桥梁的施工方法。

本发明的桩柱式连续刚构桥梁的施工方法，其步骤包括：

（1）在岸边拼装浮箱，并在浮箱上拼装龙门架；

（2）将拼装好的浮箱龙门架系统，使用如小型船只、卷扬机等牵引装置牵引，将浮箱龙门架系统牵引到桥梁群桩基础位置就位，设置拉缆索调整和固定浮箱龙门架系统形成第一次施工平台；

（3）在龙门架上安装起重系统形成浮箱龙门架吊装系统；

（4）利用浮箱龙门架吊装系统下放桩基钢护筒，并采用护筒跟进及振动沉桩技术使护筒可靠嵌入基岩内，其后将第一次施工平台转换至桩基钢护筒上形成第二次施工平台；

（5）在第二次施工平台上安装钻孔机械施工灌注桩及河床以上灌注桩，下桩和上柱浇筑完成后截桩并接长钢护筒，上移第二次施工平台施工其余灌注桩，直至群桩基础位置的所有灌注桩浇筑施工完成；

（6）最后与常规连续刚构桥梁相同工艺施工主梁。

进一步，还在步骤（6）中增加对承台和上承台的施工步骤。

采用本发明桩柱式连续刚构桥梁，特别是对于高烈度山区水库库区桥梁，本发明具有如下有益效果：

（1）通过下桩、上柱一体的高桩变形适应主梁温度变形，有效解决了大跨连续刚构桥中跨由于温度变化造成的主梁变形大的问题，使得这一桥型较好地适应了西部库区水位高，水、陆高差小，桥墩高度受限的问题。

（2）在地震荷载作用下，高桩变形增大主梁位移量，将更多的地震能量转化为结构动能，释放了上部结构地震效应，使连续刚构自振周期长，下部结构弯矩小的优点得以继承，满足山区高烈度区的抗震需求。

（3）不设置承台或设置的承台位置高的优点很好地适应了库区水位周期性变化、变化幅度大、不可预见因素多的特点，使施工的便利性大于提高，水位基本上不会成为控制施工的关键因素。

（4）本发明节省了常规连续刚构桥梁的承台施工所需要的钢吊箱工艺，极大地节约了工程造价，节省了工期，且不需要钢吊箱施工所需要的大型施工机械，经济效益极为显著。

附图说明

图1是现有技术的常规连续刚构桥梁示意图；

图2是现有技术的常规连续刚构桥梁在水位线较高时的示意图

图3本发明第一种实施例的连续刚构桥梁示意图；

图4是本发明第二种实施例的连续刚构桥梁示意图；

图5是图4中的主梁与群桩基础连接处的俯视图；

图6是本发明的桩柱式连续刚构桥无预应力效应状态下恒载主梁弯矩；

图7是常规连续刚构桥梁无预应力效应状态下恒载主梁弯矩；

图8是本发明的桩柱式连续刚构桥整体升温桥梁变形图；

图9是常规连续刚构桥梁整体升温桥梁变形图；

图10是本发明的桩柱式连续刚构桥整体降温桥梁变形图；

图11是常规连续刚构桥梁整体降温桥梁变形图；

图12是桩柱之间钢筋布置示意图。

图中标记：1-主梁，2-基岩，3-灌注桩，31-下桩，311-下桩纵向钢筋，312-下桩箍筋，32-上柱，321-上柱连续纵向钢筋，322-上柱箍筋，323-上柱分段纵向钢筋，33-桩柱过渡段，332-桩柱过渡段箍筋，333-桩柱过渡段下截面，4-桥墩，5-主梁连接部，6-承台，7-上承台，8-底板，9-水位线，30-群桩基础。

具体实施方式

如图1所示的现有常规连续刚构桥梁，灌注桩3注入安装在中风化基岩2以下，并由多根灌注桩3形成的群桩基础30上部设置一个承台6，承台6上有设置一段高度较高的桥墩4，桥墩4与主梁1上的主梁连接部5相连接，最终形成主梁的支撑结构。在这种常规的支撑结构中，对于主梁受力时所发生的震动、变形等，是由具有柔性变形功能的桥墩4来吸收、抵消，灌注桩3主要是承受其压力作用。如图2所示，在山区水库等场合，由于水位线9较高，受到施工条件等限制，相应的灌注桩3、承台6的高度要高于水位线9的高度，在桥梁整体高度不变时，使桥墩4的高度也就受到限制变得较低，桥墩4起到的柔性变形作用降低，对整体桥梁的安全、使用造成影响。

在现有常规的刚构桥梁的灌注桩的配筋要求是根据《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2007）中的规范条文5.3.4款，单桩轴向受压承载力容许值[Ra]，按下式计算：

$\left[\mathrm{Ra}\right]=c_1{A}_p{f}_{\mathrm{rk}}+u\underset{i=1}{\overset{m}{\mathrm{\Σ}}}{c}_{2i}{h}_i{f}_{\mathrm{rki}}+\frac{1}{2}{\mathrm{\ξ}}_{s}u\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{l}_i{q}_{\mathrm{ik}}$

[Ra]是单桩轴向受压承载力容许值（kN）；

c₁是根据清空情况、岩石破碎程度等因素而定的端阻力发挥系数；

A_p是桩端截面面积（m2）；

f_rk是桩端岩石饱和单轴抗压强度（kPa）；

u是桩身周长（m）；

c_2i是侧阻发挥系数；

h_i是桩嵌入各岩层的厚度（m）；

ζ_s是覆盖层土的侧阻发挥系数；

l_i是桩身各土层厚度；

q_ik是桩侧第i层土的极限侧摩阻力（kPa）。

中风化基岩以下的桩是承受压应力构件，上述规范条文5.2.2要求按照构造要求配筋：桩内主筋直径不小于16mm，每根桩的主筋数量不少于8根，其净距不应小于80mm，也不应大于350mm；闭合式箍筋或螺旋筋直径不应小于主筋直径的1/4，且不应小于8mm，其中距不应大于主筋直径的15倍且不应大于300mm；钢筋笼骨架上每隔2.0m～2.5m设置直径为16mm～32mm的加劲箍一道。

以下结合附图对本发明作详细说明。

本发明的柱桩式连续刚构桥梁包括主梁1、两跨主梁1之间的主梁连接部5、在上述主梁连接部5下面设置有一组灌注桩3构成的群桩基础30，灌注桩3与主梁连接部5之间没有采用常规连续刚构桥梁中的具有柔性的桥墩4，而是采用直接的刚性连接。一个群桩基础30一般包括4～9根灌注桩3，且灌注桩3采用对称、均布方式排列，如4根灌注桩3为矩形排列，5根灌注桩为如图5所示的带中心柱的矩形交叉排列，6根灌注桩为双列排列，9根灌注桩为三列排列。

灌注桩3在高度方向分为在基岩2之上并与主梁连接部5直接连接的上柱32，以及注入到基岩中的下桩31，这种采用桩柱一体结构是本发明的关键所在。在本发明中，将灌注桩一直向上延伸，承台的位置也随之上升直至与主梁直接连接，随之而来的是连续刚构桥梁灌注桩设计思路的突破，其不再是单纯的承受竖向压力的结构，需要分为上下两段分开设计，下段，即灌注桩3在基岩2以下的下桩31，其受力模式是桩，其配筋、施工方式与常规连续刚构桥梁的桩基相同，仍然采用《公路桥涵地基与基础设计规范》（JTG D63-2006）的相关条款进行设计；而灌注桩上段，即灌注桩3在基岩2以上至主梁连接部5的上柱32段的受力模式则是柱，应该根据《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTGD62-2004）按照承受弯矩和剪力的结构进行承载能力极限状态计算和正常使用极限状态计算，具体如下。

1.上柱的承载能力极限状态计算

本发明的上柱是沿周边均匀配置纵向钢筋的圆形截面钢筋砼偏心受压构件，其配筋首先应该满足承载能力极限状态的要求，按照规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第5.3.9款，圆形截面偏心构件承载能力的要求配置纵向钢筋：

r₀N_d≤Ar²f_cd+Cρr²f′_sd

r₀N_de_o≤Br³f_cd+Dρgr³f′_sd

其中，

r₀为桥梁结构的重要性系数；

N_d是轴向力组合设计值；

f_cd是砼的轴心抗压强度设计值；

f′_sd是纵向普通钢筋抗压强度设计值；

e_o是轴向力的偏心距；

A、B是有关砼承载力的计算系数；

C、D是有关纵向钢筋承载力的计算系数；

r是圆形截面的半径；

g是纵向钢筋所在圆周的半径r_s与圆截面钢筋之比；

ρ是纵向钢筋配筋率。

对于高烈度地震区，还应该按照规范《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-2008）的要求考虑E1、E2地震作用进行全桥反应谱分析和时程分析，将地震作用与恒载、活载组合进行承载能力极限状态计算。

2.上柱的正常使用极限状态计算

本发明的上柱是普通钢筋砼构件，其配筋还应该满足正常使用极限状态的要求，按照规范《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG D62-2004）第6.4.5款中裂缝宽度不得大于上限值的要求配置纵向钢筋：

$W_{\mathrm{tk}}=C_1{C}_2[0.03+\frac{{\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ss}}}{E_s}(0.004\frac{d}{\mathrm{\ρ}}+1.52C)]$

${\mathrm{\σ}}_{\mathrm{ss}}=[59.42\frac{N_s}{{\mathrm{\πr}}^2{f}_{\mathrm{cu},k}}(2.80\frac{{\mathrm{\η}}_s{e}_0}{r}-1.0)-1.65]\·{\mathrm{\ρ}}^{-\frac{2}{3}}$

其中，W_tk是最大裂缝宽度（mm）；

C₁是钢筋表面形状系数；

N_s是按作用短期效应组合计算的轴向力（N）；

C₂是作用或活载长期效应系数；

σ_ss是截面受拉区最外缘钢筋应力（MPa）；

d是纵向受拉钢筋直径（mm）；

ρ是纵向受拉钢筋配筋率；

C为砼保护层厚度（mm）；

r为构件截面直径（mm）；

η_s构件使用阶段偏心距增大系数；

e₀轴向力Ns的偏心距（mm）；

f_cu,k边长为150mm的砼立方体抗压强度标准值（MPa）。

通过上述的上柱的承载能力极限状态计算和上柱的正常使用极限状态计算结果，最终确定上柱的纵向钢筋配置。

对于高烈度地震区，还应该按照规范《公路桥梁抗震设计细则》（JTG/TB02-2008）的要求考虑E1、E2地震作用进行全桥反应谱分析和时程分析，将地震作用与恒载、活载组合进行正常使用极限状态计算。

由于灌注桩3的下桩31和上柱32的纵向配筋方式不同，按照设计规范，上柱32的纵向配筋比下桩31的纵向配筋布置数量更多，因此在下桩31和上柱32之间设置有桩柱过渡段33使上柱32和下桩31的纵向配筋能够很好的连接和过渡，满足设计和施工要求。如图12所示，两条虚线之间的为桩柱过渡段33，虚线上部为上柱32，虚线下部为下桩31。上柱32的纵向钢筋分为上柱连续纵向钢筋321和上柱分段纵向钢筋323。上柱连续纵向钢筋321与下桩31的下桩纵向钢筋311配置相同，因此采用连续钢筋贯通上柱32、桩柱过渡段33和下桩31，而上柱分段纵向钢筋323的下段设置在桩柱过渡段33的桩柱过渡段下截面333处。因此，在上柱32和下桩31中的纵向钢筋配置都是分别按照其规范设计配置，而桩柱过渡段33的纵向钢筋配置是与上柱32的纵向钢筋配置相同。桩柱过渡段33的桩柱过渡段箍筋332之间的间距小于下桩31的下桩箍筋312的间距，且至少与上柱32的上柱箍筋322的间距相等。对于高裂度地震区，桩柱过渡段箍筋332之间的间距还应小于上柱箍筋322的间距。

从结构强度和施工方面考虑，优选的方式为桩柱过渡段33设置在基岩2中风化界限以上1.0d和基岩2中风化界限以下3.0d范围内，其中d为灌注桩直径。

在地震带和地震高发地区，上柱32和桩柱过渡段33应按照《公路桥梁抗震设计细则》（JTG T B02-012008）的要求进行延性设计，其在E2地震作用下顺桥向和横桥向的塑性转动能力应满足规范7.4.2的要求：

θ_p≤θ_u

θ_p是在E2地震作用下，潜在塑性铰区域的塑性转角；

θ_u是塑性铰区域的最大容许转角。

在地震带和地震高发地区，上柱32的最小体积配筋率应满足规范公路桥梁抗震设计细则》（JTG T B02-012008）中8.1.2款的要求

${\mathrm{\ρ}}_{s,\min }=[0.14{\mathrm{\η}}_k+5.84({\mathrm{\η}}_k-0.1)({\mathrm{\ρ}}_t-0.01)+0.028]\frac{f_c^{\′}}{f_{\mathrm{yh}}}$

η_k是轴压比；

ρ_t是纵向配筋率；

f_′c是混凝土抗压强度标准值；

f_yh是箍筋抗压强度设计值。

本发明的受力机理如下：如背景技术所述，连续刚构桥梁最大的特点是桥墩的高柔，设计时通常通过桥墩形式和墩高两个方面来满足结构体系的受力需要。在桥梁的地震响应分析中，考虑桩-土相互作用后，结构的自振频率将减小，周期延长，其原因在于桩基抗侧移刚度小，在土层中有一定的变形，因此减小了结构整体刚度。而本发明的连续刚构桥梁由于桩柱长度较长，有较长的自由长度，且仅在上柱顶部通过主梁连接部连接，事实上形成了抗推刚度较小、侧移变形较大的刚架，这样尽管没有常规意义上的桥墩，但由于灌注桩的上柱较柔，完全可以弥补缺少常规桥墩带来的变形能力的不足，满足连续刚构桥主梁温度变形和释放地震能量的要求，即变利用桥墩柔性适应上部结构的需求为利用上柱柔性适应上部结构的需求，这样就形成本发明的连续刚构新型体系。

通过有限元模型对本发明连续刚构桥梁与常规连续刚构桥梁进行对比分析，在灌注桩桩底至梁顶的距离相同，主梁截面尺寸、材料参数完全相同时，如图6、图7所示，纯恒载作用下本发明的连续刚构桥主梁弯矩分布接近于连续梁，主梁轴力很小，与常规连续刚构桥相比，二者无论是主梁轴力还是弯矩均较为接近。这表明在恒载作用下，本发明的连续刚构桥的力学行为与常规连续刚构桥十分接近，从承受恒载的角度来说，桩柱式墩连续刚构桥是可行的。图8～图11是桥梁整体升温19℃与整体降温18℃时的温度效应，在整体升降温的荷载作用下，主梁轴力，桥梁变形以及桩基弯矩的对比情况。由图中可以看出，本发明连续刚构与常规连续刚构在温度效应作用下，主梁轴力，梁端变形基本相当，本发明连续刚构梁端变形略大于常规连续刚构；而在5根桩作为一组灌注桩时，本发明连续刚构桥的桩基的合成弯矩比常规连续刚构的桥墩弯矩小约20%，这表明，本发明连续刚构桥与常规连续刚构桥同样具有较小的抗推刚度，高桩柔性甚至好于常规连续刚构桥。

以50年超越概率2%的地震作用来对本发明连续刚构桥与常规连续刚构桥的动力响应，分析表明地震作用下桩柱式墩连续刚构具有更好的纵向柔性，纵向地震作用下常规连续刚构墩顶变形小于本发明连续刚构桥梁的变形，横向地震作用下常规连续刚构墩顶变形也小于本发明连续刚构的变形；从地震作用引起的结构内力看，纵向地震作用下常规连续刚构桥桥墩根部最大弯矩大于本发明连续刚构桥相应位置桩基的最大合成弯矩，横向地震作用下常规连续刚构桥墩底最大也大于本发明连续刚构桥的相应位置桩基最大合弯矩，说明桩柱式墩连续刚构桥梁具有更好的柔性，相同地震作用下地震引起的内力更小。

本发明的连续刚构桥梁施工工艺步骤包括：

1、在岸边拼装浮箱，并在浮箱上拼装龙门架；

2、将拼装好的浮箱龙门架系统，使用如小型船只、卷扬机等牵引装置牵引，将浮箱龙门架系统牵引到桥梁群桩基础位置就位，设置拉缆索调整和固定浮箱龙门架系统形成第一次施工平台；

3、在龙门架上安装起重系统形成浮箱龙门架吊装系统；

4、利用浮箱龙门架吊装系统下放桩基钢护筒，并采用护筒跟进及振动沉桩技术使护筒可靠嵌入基岩内，其后将第一次施工平台转换至桩基钢护筒上形成第二次施工平台；

5、在第二次施工平台上安装钻孔机械施工灌注桩及河床以上灌注桩，下桩和上柱浇筑完成后截桩并接长钢护筒，上移第二次施工平台施工其余灌注桩，直至群桩基础位置的所有灌注桩浇筑施工完成；

6、最后与常规连续刚构桥梁相同工艺施工主梁。

为了提高上柱32与主梁1的主梁连接部5即为常规结构中的主梁0#块之间的连接强度，在主梁连接部5的下部设置有一体的底板8。底板8除起常规连续刚构桥梁的主梁连接部5的受力作用外，还起到将上柱32的荷载传递给主梁1的作用，需要确保上柱32顶部与底板8的固结，因此主梁连接部5与底板8的厚度之和应不小于常规连续刚构桥的承台6的厚度，底板8的水平钢筋配筋也应按照承台6的配筋要求进行加强。相应的在该施工步骤中，在群桩基础的灌注桩浇筑完成后，还要浇筑与上柱32固结的底板8和主梁连接部5。

实施例一

如图3所示，在相邻两跨主梁5之间设置有主梁连接部5，在主梁连接部5下面安装浇筑有群桩基础30，该群桩基础30由一组排列的灌注桩3构成。每根灌注桩3的顶端设置有与桥面主梁1的主梁连接部5一体的底板8。为了确保灌注桩3顶端与主梁连接部5固结，底板8底部水平配筋按照高墩连续刚构桥梁的承台6的配筋要求进行加强，且主梁连接部5与底板8的厚度之和不小于高墩连续刚构桥梁的承台6的厚度。

灌注桩3在高度方向根据结构和功能要求，分为三段，从下至上包括：下桩31，桩柱过渡段33、上柱32。

其施工步骤为：

该方法包括以下步骤：

1.自制或租用大型浮箱，岸边拼装，采用万能杆件岸边浮箱上拼装龙门架。

2.小型拖船拖移浮箱龙门架到需要施工的群桩基础位置就位和固定，形成第一次施工平台。

3.安装起重系统。

4.制作钢护筒，小船运输至浮箱龙门架系统吊装下放。

5.护筒跟进和振动到位。

6.施工平台由浮箱平台转移至钢护筒承载平台，形成第二次施工平台。

7.在护筒承载平台上施工钻孔灌注桩。

8.接长钢护筒，逐级上移第二次施工平台，施工下桩、桩柱过渡段和上柱。

9.在上柱施工完成后，利用第二次施工平台施工底板8和主梁连接部5，然后悬臂浇筑主梁各阶段，分别进行边跨和中跨合拢。

实施例二

如图4所示，本实施例与实施例一的不同之处在于，当桥面主梁1的宽度小于群桩基础30的宽度，如图5所示，如果按照实施例一的方式，其中部分灌注桩3不能与主梁连接部5直接连接，为此，在群桩基础30的上部设置有承台6，承台6与构成群桩基础30的所有灌注桩3连接形成一个整体的支撑结构，在上述承台6上面在设置上承台7，上承台7与主梁连接部5连接，上承台7的宽度与主梁1的宽度相适应，这样就可以解决桥面主梁1与灌注桩3之间的连接。

在本实施例中，上承台7的高度较低，上承台7高度优选为1～1.5M，仅仅是起到连接支撑作用，其不具有柔性，因此，满足桥面主梁变形、位移需求的还是灌注桩3的上柱32部分的柔性结构。而且采用这种结构，由于上承台7的高度低，相应的承台6位置设置较高，不会受到水位线高度的影响，便于施工。

本实施例的施工方式是在实施例一基础上，在步骤6中增加对承台6和上承台7的施工步骤。

Claims (11)

1.桩柱式连续刚构桥梁，包括主梁(1)、两跨主梁之间的主梁连接部(5)、由一组灌注桩(3)构成的群桩基础(30)，其特征在于：

灌注桩(3)与主梁连接部(5)之间采用刚性连接；

所述灌注桩(3)分为与主梁连接部(5)连接的上柱(32)和注入到基岩中的下桩(31)；

所述上柱(32)按照承载能力极限状态计算和正常使用极限状态计算后配置纵向钢筋；

所述下桩(31)按照桩基要求配置纵向钢筋；

在所述的下桩(31)与上柱(32)之间设置有桩柱过渡段(33)，所述的桩柱过渡段(33)内的纵向钢筋与其上柱(32)的纵向配筋相同。

2.如权利要求1所述的桩柱式连续刚构桥梁，其特征在于：上柱(32)的纵向钢筋分为上柱连续纵向钢筋(321)和上柱分段纵向钢筋(323)；

所述上柱连续纵向钢筋(321)与下桩(31)的下桩纵向钢筋(311)配置相同，并连续钢筋贯通上柱(32)、桩柱过渡段(33)和下桩(31)；

所述上柱分段纵向钢筋(323)的下段设置在桩柱过渡段(33)的桩柱过渡段下截面(333)处。

3.如权利要求2所述的桩柱式连续刚构桥梁，其特征在于：所述桩柱过渡段(33)的桩柱过渡段箍筋(332)之间的间距小于下桩(31)的下桩箍筋(312)的间距，且至少与上柱(32)的上柱箍筋(322)的间距相等。

4.如权利要求3所述的桩柱式连续刚构桥梁，其特征在于：对于高裂度地震区，桩柱过渡段箍筋(332)之间的间距小于上柱箍筋(322)的间距。

5.如权利要求1所述的桩柱式连续刚构桥梁，其特征在于：所述的桩柱过渡段(33)设置在基岩(2)中风化界限以上1.0d和基岩2中风化界限以下3.0d范围内，其中d为灌注桩(3)直径。

6.如权利要求1所述的桩柱式连续刚构桥梁，其特征在于：在所述主梁连接部(5)的下部设置有一体的底板(8)；所述的底板(8)的配筋结构采用与常规连续刚构桥梁的承台(6)相同的配筋结构。

7.如权利要求6所述的桩柱式连续刚构桥梁，其特征在于：主梁连接部(5)与底板(8)的厚度之和不小于常规连续刚构桥的承台(6)的厚度。

8.如权利要求1所述的桩柱式连续刚构桥梁，其特征在于：当主梁(1)宽度小于一组群桩基础(30)横截面宽度时，在群桩基础(30)上部设置有承台(6)，在承台(6)与主梁连接部(5)之间设置有上承台(7)。

9.如权利要求8所述的桩柱式连续刚构桥梁，其特征在于：所述的上承台(7)高度为1～1.5M。

10.如权利要求1所述的桩柱式连续刚构桥梁的施工方法，其步骤包括：

(1)在岸边拼装浮箱，并在浮箱上拼装龙门架；

(2)将拼装好的浮箱龙门架系统，使用如小型船只、卷扬机等牵引装置牵引，将浮箱龙门架系统牵引到桥梁群桩基础位置就位，设置拉缆索调整和固定浮箱龙门架系统形成第一次施工平台；

(3)在龙门架上安装起重系统形成浮箱龙门架吊装系统；

(4)利用浮箱龙门架吊装系统下放桩基钢护筒，并采用护筒跟进及振动沉桩技术使护筒可靠嵌入基岩内，其后将第一次施工平台转换至桩基钢护筒上形成第二次施工平台；

(5)在第二次施工平台上安装钻孔机械施工灌注桩及河床以上灌注桩，下桩和上柱浇筑完成后截桩并接长钢护筒，上移第二次施工平台施工其余灌注桩，直至群桩基础位置的所有灌注桩浇筑施工完成；

(6)最后与常规连续刚构桥梁相同工艺施工主梁。

11.如权利要求10所述的桩柱式连续刚构桥梁的施工方法，其特征在于，在步骤(6)中增加对承台(6)和上承台(7)的施工步骤。