CN106758789A - 高速铁路钢‑混凝土组合桥墩及其施工方法 - Google Patents

高速铁路钢‑混凝土组合桥墩及其施工方法 Download PDF

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宋子威
毕玉琢
薛照钧
文望青
严爱国
向大峰
杨利卫
张宪国
彭文成
林文泉
赵志军
王希
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E01CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
    • E01DCONSTRUCTION OF BRIDGES, ELEVATED ROADWAYS OR VIADUCTS; ASSEMBLY OF BRIDGES
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E01D21/00Methods or apparatus specially adapted for erecting or assembling bridges

Abstract

本发明公开了一种高速铁路钢‑混凝土组合桥墩及其施工方法,包括混凝土承台、预埋在混凝土承台内与其垂直固定连接的柱脚钢管、设置在柱脚钢管上方与其同轴焊接的墩柱钢管、以及设置在墩柱钢管上方与其同轴焊接的墩帽钢管;所述柱脚钢管的顶端伸出混凝土承台的顶端面,所述柱脚钢管、墩柱钢管、以及墩帽钢管内均填充有混凝土。本发明的高速铁路钢‑混合组合桥墩满足高速铁路刚度、承载力需求,桥墩尺寸较小,外观简洁美观,减小了对道路运营的干扰,综合效益更高。

Description

高速铁路钢-混凝土组合桥墩及其施工方法
技术领域
[0001]本发明属于桥墩的技术领域,具体地指一种高速铁路钢-混凝土组合桥墩及其施 工方法。
背景技术
[0002]随着高速铁路与城市交通的发展,在城市中修建高速铁路桥墩的情况越来越多, 新修线路难免与既有城市交通线路相交,由此带来的跨线问题就要求桥墩结构,既要满足 高速铁路运营所需求的承载力和刚度,又能将对既有交通线路的干扰降至最低。
[0003]与普通铁路相比,高速铁路对结构刚度、变形、基础沉降等有更高要求。目前高速 铁路桥墩均采用混凝土桥墩,然而混凝土桥墩圬工量大,外形粗大笨重,增大了地基负荷, 特别是当桥墩较高时,地基承载力较低时尤为不利。此外,混凝土桥墩施工过程中需要立 模、拆模,这样给既有道路带来很大的干扰。
发明内容
[0004] 本发明的目的就是要提供一种承载力大、施工便捷、造价低的高速铁路钢-混凝土 组合桥墩,此外还提供了一种施工效率高、施工周期短的高速铁路钢-混凝土组合桥墩施工 方法。
[0005] 为实现上述目的,本发明所设计的一种高速铁路钢-混凝土组合桥墩,包括混凝土 承台、预埋在混凝土承台内与其垂直固定连接的柱脚钢管、设置在柱脚钢管上方与其同轴 焊接的墩柱钢管、以及设置在墩柱钢管上方与其同轴焊接的墩帽钢管;所述柱脚钢管的顶 端伸出混凝土承台的顶端面,所述柱脚钢管、墩柱钢管、以及墩帽钢管内均填充有混凝土。
[0006] 进一步地,所述混凝土承台内还预埋有用于固定柱脚钢管底部的锚栓组件,所述 锚栓组件包括若干个沿竖向布置的锚栓、用于固定锚栓的固定支架、以及套设在锚栓上端 与其螺纹连接的螺帽,所述锚栓与固定支架垂直固定连接。
[0007] 进一步地,所述柱脚钢管的外壁上设置有与其垂直固定连接的横向加劲板,所述 柱脚钢管的管内沿其内壁周向间隔设置有若干块柱脚加强板,所述柱脚加强板与柱脚钢管 的内壁垂直固定连接,所述柱脚钢管的中部留有用于供混凝土通过的第一通道。
[0008] 进一步地,所述墩柱钢管的管内沿其内壁周向间隔设置有若干块墩柱加劲板,所 述墩柱加劲板与墩柱钢管的内壁垂直固定连接,所述墩柱钢管的中部留有用于供混凝土通 过的第二通道。
[0009] 进一步地,所述墩帽钢管的管内沿其内壁周向间隔设置有若干块墩帽加固板,所 述墩帽加固板与墩帽钢管的内壁垂直固定连接,所述墩帽钢管的中部留有用于供混凝土通 过的第三通道。
[0010] 进一步地,所述柱脚钢管的底部设置有与其垂直焊接的柱脚底板,所述柱脚钢管 的外壁底部与柱脚底板之间设置有柱脚加劲板,所述柱脚加劲板沿柱脚钢管的外壁周向间 隔布置。
[0011] 进一步地,所述柱脚钢管的外周还设置与其外壁垂直焊接的剪力钉。
[0012] 进一步地,所述横向加劲板为呈工字型的加劲板,所述横向加劲板的工字型端面 与柱脚钢管的外壁垂直固定连接,所述横向加劲板的上下端面均垂直焊接有剪力钉。
[0013] 本发明提供的高速铁路钢-混凝土组合桥墩的施工方法,包括如下步骤:
[0014] 1)分两层浇筑混凝土承台,先浇筑第一层混凝土承台,在第一层混凝土承台内预 埋若千个沿竖向布置的锚栓、以及与锚栓垂直固定连接的固定支架;
[0015] 2)将柱脚钢管的柱脚底板垂直穿过锚栓,通过螺帽锁紧固定连接;
[0016] 3)在第一层混凝土承台上方浇筑第二层混凝土承台,柱脚钢管的顶端伸出第二层 混凝土承台的顶端面;
[0017] 4)在柱脚钢管的顶端同轴焊接墩柱钢管,再在墩柱钢管的顶端同轴焊接墩帽钢 管;
[0018] 5)向柱脚钢管、墩柱钢管、以及墩帽钢管内从上至下泵送混凝土,完成施工。
[0019] 进一步地,所述第一层混凝土承台与第二层混凝土承台的高度之比为1:2。
[0020] 与现有技术相比,本发明具有如下优点:
[0021] 其一,本发明的高速铁路钢-混凝土组合桥墩与现有的混凝土桥墩相比,承载力 高、刚度大、施工便捷、延性较好等特点,而且其尺寸较小,适用于城市道路立交复杂,施工 场地狭小工点;特别是在一些高烈度区的桥墩,采用-混凝土组合桥墩可显著增强延展性, 增强桥墩抗震能力。
[0022] 其二,本发明的钢-混凝土组合桥墩满足高速铁路刚度、承载力的要求,柱脚钢管、 墩柱钢管、墩帽钢管可以兼做受力和模板,不需要立模拆模,既减少了施工量,又能将对既 有交通的干扰降至最低,综合效应好。
[0023] 其三,本发明的柱脚钢管、墩柱钢管、墩帽钢管内合理设置有柱脚加强板、墩柱加 劲板、墩帽加固板,从而加强了桥墩的牢固性,满足高速铁路刚度、承载力需求。
附图说明
[0024] 图1为本发明高速铁路钢-混凝土组合桥墩的结构示意图;
[0025] 图2为图1中柱脚钢管的放大结构示意图;
[0026] 图3为图2中沿A-A方向的放大结构示意图;
[0027] 其中:丨-混凝土承台、i .卜第一层混凝土承台、丨.2-第二层混凝土承台、2-柱脚钢 管、3_墩柱钢管、4-墩帽钢管、5-锚栓组件、6-锚栓、7-固定支架、8-螺帽、9_横向加劲板、10-柱脚加强板、11-第一通道、12-墩柱加劲板、13-第二通道、14-墩帽加固板、15-第三通道、 16_柱脚底板、17-柱脚加劲板、18-剪力钉。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。
[0029]如图1〜3所示,本实施例的一种高速铁路钢-混凝土组合桥墩,包括混凝土承台1、 预埋在混凝土承台1内与其垂直固定连接的柱脚钢管2、设置在柱脚钢管2上方与其同轴焊 接的墩柱钢管3、以及设置在墩柱钢管3上方与其同轴焊接的墩帽钢管4;柱脚钢管2的顶端 伸出混凝土承台1的顶端面,柱脚钢管2、墩柱钢管3、以及墩帽钢管4内均填充有混凝土。混 凝土承台1内还预埋有用于固定柱脚钢管2底部的锚栓组件5,锚栓组件5包括若干个沿竖向 布置的锚栓6、用于固定锚栓6的固定支架7、以及套设在锚栓6上端与其螺纹连接的螺帽8, 锚栓6与固定支架7垂直固定连接。
[0030] 柱脚钢管2的外壁上设置有与其垂直固定连接的横向加劲板9,柱脚钢管2的管内 沿其内壁周向间隔设置有若千块柱脚加强板10,柱脚加强板10与柱脚钢管2的内壁垂直固 定连接,柱脚钢管2的中部留有用于供混凝土通过的第一通道11。墩柱钢管3的管内沿其内 壁周向间隔设置有若干块墩柱加劲板12,墩柱加劲板12与墩柱钢管3的内壁垂直固定连接, 墩柱钢管3的中部留有用于供混凝土通过的第二通道I3。墩帽钢管4的管内沿其内壁周向间 隔设置有若千块墩帽加固板14,墩帽加固板14与墩帽钢管4的内壁垂直固定连接,墩帽钢管 4的中部留有用于供混凝土通过的第三通道15。
[0031] 柱脚钢管2的底部设置有与其垂直焊接的柱脚底板16,柱脚钢管2的外壁底部与柱 脚底板16之间设置有柱脚加劲板17,柱脚加劲板17沿柱脚钢管2的外壁周向间隔布置。柱脚 钢管2的外周还设置与其外壁垂直焊接的剪力钉18。横向加劲板9为呈工字型的加劲板,横 向加劲板9的工字型端面与柱脚钢管2的外壁垂直固定连接,横向加劲板9的上下端面均垂 直焊接有剪力钉18。
[0032] 本发明高速铁路钢-混凝土组合桥墩的施工方法,包括如下步骤:
[0033] 1)分两层浇筑混凝土承台1,先浇筑第一层混凝土承台1.1,在第一层混凝土承台 1.1内预埋若干个沿竖向布置的锚栓6、以及与锚栓6垂直固定连接的固定支架7;
[0034] 2)将柱脚钢管2的柱脚底板16垂直穿过锚栓6,通过螺帽8锁紧固定连接;
[0035] 3)在第一层混凝土承台1.1上方浇筑第二层混凝土承台1.2,第一层混凝土承台 1 • 1与第二层混凝土承台1 • 2的高度之比为1:2,柱脚钢管2的顶端伸出第二层混凝土承台 1.2的顶端面;
[0036] 4)在柱脚钢管2的顶端同轴焊接墩柱钢管3,再在墩柱钢管3的顶端同轴焊接墩帽 钢管4;
[0037] 5)向柱脚钢管2、墩柱钢管3、以及墩帽钢管4内从上至下泵送混凝土,完成施工。
[0038]以上,仅为本发明的具体实施方式,应当指出,任何熟悉本领域的技术人员在本发 明所揭示的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1. 一种高速铁路钢-混凝土组合桥墩,其特征在于:包括混凝土承台(1)、预埋在混凝土 承台(1)内与其垂直固定连接的柱脚钢管(2)、设置在柱脚钢管(2)上方与其同轴焊接的墩 柱钢管(3)、以及设置在墩柱钢管(3)上方与其同轴焊接的墩帽钢管(4);所述柱脚钢管(2) 的顶端伸出混凝土承台⑴的顶端面,所述柱脚钢管(2)、墩柱钢管(3)、以及墩帽钢管⑷内 均填充有混凝土。
2. 根据权利要求1所述的高速铁路钢-混凝土组合桥墩,其特征在于:所述混凝土承台 (1)内还预埋有用于固定柱脚钢管⑵底部的锚栓组件(5),所述锚栓组件⑸包括若干个沿 竖向布置的锚栓(6)、用于固定锚栓(6)的固定支架(7)、以及套设在锚栓(6)上端与其螺纹 连接的螺帽(8),所述锚检⑹与固定支架⑺垂直固定连接。
3. 根据权利要求2所述的高速铁路钢-混凝土组合桥墩,其特征在于:所述柱脚钢管(2) 的外壁上设置有与其垂直固定连接的横向加劲板(9),所述柱脚钢管⑵的管内沿其内壁周 向间隔设置有若千块柱脚加强板(1〇),所述柱脚加强板(1〇)与柱脚钢管(2)的内壁垂直固 定连接,所述柱脚钢管⑵的中部留有用于供混凝土通过的第一通道(11)。
4. 根据权利要求3所述的高速铁路钢-混凝土组合桥墩,其特征在于:所述墩柱钢管(3) 的管内沿其内壁周向间隔设置有若干块墩柱加劲板(12),所述墩柱加劲板(12)与墩柱钢管 (3) 的内壁垂直固定连接,所述墩柱钢管(3)的中部留有用于供混凝土通过的第二通道 (13)。
5. 根据权利要求4所述的高速铁路钢-混凝土组合桥墩,其特征在于:所述墩帽钢管(4) 的管内沿其内壁周向间隔设置有若干块墩帽加固板(14),所述墩帽加固板(14)与墩帽钢管 (4) 的内壁垂直固定连接,所述墩帽钢管(4)的中部留有用于供混凝土通过的第三通道 (15) 。
6. 根据权利要求5所述的高速铁路钢-混凝土组合桥墩,其特征在于:所述柱脚钢管(2) 的底部设置有与其垂直焊接的柱脚底板(16),所述柱脚钢管(2)的外壁底部与柱脚底板 (16) 之间设置有柱脚加劲板(17),所述柱脚加劲板(I7)沿柱脚钢管(2)的外壁周向间隔布 置。
7. 根据权利要求6所述的高速铁路钢-混凝土组合桥墩,其特征在于:所述柱脚钢管(2) 的外周还设置与其外壁垂直焊接的剪力钉(1S)。
8. 根据权利要求7所述的高速铁路钢-混凝土组合桥墩,其特征在于:所述横向加劲板 (9)为呈工字型的加劲板,所述横向加劲板⑼的工字型端面与柱脚钢管⑵的外壁垂直固 定连接,所述横向加劲板(9)的上下端面均垂直焊接有剪力钉(18)。
9. 一种权利要求8所述的高速铁路钢-混凝土组合桥墩的施工方法,其特征在于,包括 如下步骤: 1) 分两层饶筑混凝土承台(1),先饶筑第一层混凝土承台(1 • 1),在第一层混凝土承台 (1.1)内预埋若干个沿竖向布置的锚栓(6)、以及与锚栓⑹垂直固定连接的固定支架(7); 2) 将柱脚钢管⑵的柱脚底板(⑹垂直穿过锚栓⑹,通过螺帽⑻锁紧固定连接; 3) 在第一层混凝土承台(1 • 1)上方烧筑第二层混凝土承台(1 • 2),柱脚钢管(2)的顶端 伸出第二层混凝土承台(1.2)的顶端面; 4) 在柱脚钢管(2)的顶端同轴焊接墩柱钢管(3),再在墩柱钢管(3)的顶端同轴焊接墩 帽钢管⑷; 5)向柱脚钢管(2)、墩柱钢管(3)、以及墩帽钢管⑷内从上至下栗送混凝土,完成施工。 10.根据权利要求9所述的高速铁路钢-混凝土组合桥墩的施工方法,其特征在于,所述 第一层混凝土承台(1.1)与第二层混凝土承台(1.2)的高度之比为1: 2。
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