CN107386099B - 内置预应力frp筋的自复位预制拼装桥墩及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内置预应力FRP筋的自复位预制拼装桥墩及其施工方法，桥墩包括由承台、摇摆节段、过渡节段和普通节段构成的结构主体，承台端部设有“［”型凹槽且嵌套于单壁钢套筒内，摇摆节段两端与过渡节段下端均设有“［”型凹槽，并嵌套于双壁钢套筒，过渡节段上端与普通节段两端在本发明中不设“［”型凹槽及双壁钢套筒，“［”型凹槽内装有粘滞阻尼器、在承台与过渡节段之间张拉预应力FRP筋。使用本发明不仅可以精准提高预制拼装桥墩（单柱墩）的自复位能力，同时还能快速恢复受损桥墩的使用性能。

Description

内置预应力FRP筋的自复位预制拼装桥墩及其施工方法

技术领域

本发明属于土木工程、建筑工程、公路工程和市政工程领域，涉及一种内置预应力FRP筋的自复位预制拼装桥墩。

背景技术

节段拼装预制混凝土桥墩具有施工快速、质量可靠、受环境影响小、对交通影响小等优点，在包括杭州湾跨海大桥和美国Seven Miles Bridge在内的一些跨海连岛大桥中得到了工程应用。这一形式的桥墩是将墩身沿竖向分割成若干节段，纵向受力钢筋在节段间断开，节段之间采用干接缝连接，或是填充环氧树脂，采用后张预应力的方式将节段连接成整体。国内外学者通过试验和理论研究发现，干接缝预制拼装桥墩在地震作用下会发生一定幅度的摇摆，其自复位能力较差，且摇摆仅发生在底部若干节段。

为提高干接缝预制拼装桥墩的自复位能力，现有做法多是在预制拼装桥墩内部穿设通长的预应力筋。这些做法虽然可以提供桥墩的自复位能力，但由于摇摆仅发生在底部若干节段，设置通长预应力筋既不合理又不经济；在地震过后，预应力筋会发生严重的预应力损失，但现有的做法中都未考虑如何对预应力筋进行补张。

在公开号为CN105714673A的专利文件中，公开了一种自复位FRP-钢-混凝土组合结构墩柱及施工方法，其中组合结构桥墩包括由预制段拼接而成的结构主体，预制段包括钢内壳和混凝土外壳，在结构主体内还设置有预应力FRP筋，在预制段的混凝土外壳之间采用第一连接体连接，在预制段的钢内壳之间采用第二连接体连接。该发明未介绍预应力FRP筋的张拉锚固装置，对预应力FRP筋的穿设长度也未作明确说明。

在公开号为CN203603039U的专利文件中，公开了中置无粘结预应力筋预制拼装桥墩，包括立柱和承台，其中立柱由若干预制立柱节段垂直叠放拼装构成，沿立柱的中轴线位置贯穿预设有通孔，通孔中张拉穿设有预应力筋，预应力筋的下端部锚固在所述承台上，上端部锚固在所述立柱的上端面。该发明预应力筋为通长穿设，且预应力筋锚固在立柱的上端面，无法定期检测其预应力损伤情况并及时及进行补张。

在公开号为CN103590324A的专利文件中，公开了横向抗剪的节段式自复位桥墩及其施工方法，该桥墩包括横向抗剪墩底节段、多个横向抗剪墩身节段和横向抗剪墩顶节段，还包括通过预留孔道贯穿并锚固于底节段、墩身节段和顶节段的自复位组件，所述自复位组件采用后张拉无粘结预应力钢筋、高强拉杆或FRP拉筋。该发明中自复位组件贯穿底节段、墩身节段和顶节段，与本文选择性的穿设在底部若干节段不同，且该发明未考虑预应力损伤后对预应力筋的补张施工方法。

在公开号为CN104674649A的专利文件中，公开了一种新型薄壁空心桥墩地震损伤控制体系，该发明包括：桥墩底座，设置于桥墩底座上端面的薄壁空心墩，高韧性纤维增强水泥基复合材料扩大截面，无粘结预应力筋和钢耗能件，无粘结预应力筋下部锚固于桥墩底座，上部锚固于由下至上第一个钢耗能件的中心，无粘结预应力筋提供桥墩震后的自复位能力。该发明在薄壁空心墩下部竖向设置无粘结预应力筋提供桥墩震后的自复位能力，未设置通长预应力筋，但预应力筋位于空心墩内部，当发生预应力损失后难以进行补张施工。

综上所述，现有的公开文献中，大多通过穿设通长的预应力筋为桥墩提供自复位能力，与本文选择性地在底部若干节段穿设预应力筋不同，已有的穿设非通长预应力筋的桥墩结构，其预应力筋的布筋位置与张拉锚固方式与本文完全不同。此外，也未见专门为补张预应力而设计的构造。

发明内容

技术问题：本发明提供一种内置预应力FRP筋的自复位预制拼装桥墩，使用本发明不仅可以精准提高预制拼装桥墩（单柱墩）的自复位能力，同时还能快速恢复受损桥墩的使用性能。

技术方案：

一种内置预应力FRP筋的自复位预制拼装桥墩，包括桥墩结构主体，所述桥墩结构主体包括承台以及安装在承台上的若干预制混凝土墩柱节段，所述预制混凝土墩柱节段包括摇摆节段、过渡节段以及普通节段；其中：

承台的上端嵌套于单壁钢套筒内；

摇摆节段至少包括有一节，每一节摇摆节段的两端均通过嵌套的方式配装于双壁钢套筒内；

过渡节段仅有一节，并仅在下端通过嵌套的方式与双壁钢套筒配装；

处于最下端的摇摆节段，通过该摇摆节段下端嵌套的双壁钢套筒直接置于承台上端所嵌套的单壁钢套筒上方，拼接而形成一活动的连接结构a；

相邻的两节摇摆节段之间，通过处于上一节的摇摆节段下端所配装的双壁钢套筒直接置放于处于下一节的摇摆节段上端所配装的双壁钢套筒上方，拼接而形成一活动的连接结构b；

处于最上端的摇摆节段，通过过渡节段下端所配装的双壁钢套筒直接置放在该摇摆节段上端配装的双壁钢套筒上方，拼接而形成一活动的连接结构b；

普通节段直接置放于过渡节段的上端；

所述桥墩结构主体，在连接结构a所对应的位置处，具有3个以上的环形均布的槽口向外的矩形凹槽a，该矩形凹槽a中具有横向布置的锚垫板；

所述桥墩结构主体，在连接结构b所对应的位置处，具有3个以上的环形均布的槽口向外的矩形凹槽b；

矩形凹槽a、b的槽口均通过钢护罩封接；且矩形凹槽a、b沿着桥墩结构主体轴向一一对应布置；矩形凹槽a、b均在拼接位置处分隔成两个槽口能够沿桥墩结构主体轴向相对移动的“［”型凹槽；

桥墩结构主体沿着周向交错地均匀布置3组以上预应力FRP筋、定位钢筋，预应力FRP筋、定位钢筋均与桥墩结构主体的轴向平行，其中：预应力FRP筋的组数与每个矩形凹槽a的个数一致，每组预应力FRP筋包括两根，且各组预应力FRP筋的上端锚固于过渡节段，下端依次贯穿每个连接结构b的相应矩形凹槽b后，于矩形凹槽a中锚垫板固定；

在每一个矩形凹槽b以及矩形凹槽a中，处于两根预应力FRP筋之间，均沿着轴向安装有一个粘滞阻尼器。

作为本发明的进一步改进，承台呈“凸”字型，包括大端、小端；承台的大端在下、小端在上，且承台的小端沿着周向设有3个以上的“［”型凹槽a，所述承台具有“［”型凹槽a的小端通过嵌套的方式套接于单壁钢套筒内，且承台小端伸出定位钢筋。

作为本发明的进一步改进，所述单壁钢套筒包括套筒壁以及连接在套筒壁顶部边缘的套筒顶板；且单壁钢套筒在与承台的“［”型凹槽a对应位置处具有几何尺寸匹配的“［”型凹槽b；

单壁钢套筒套接在承台小端外围，且单壁钢套筒与承台通过设置于承台小端的“［”型凹槽a与设置于单壁钢套筒的“［”型凹槽b相互嵌套而连接成一体。

作为本发明的进一步改进，所述摇摆节段的两端以及过渡节段的下端同样沿着周向设有3个以上的“［”型凹槽a；

所述双壁钢套筒的环形间隙一端敞口、另一端封闭，包括内钢套筒、外钢套筒以及将内、外钢套筒之间的环形间隙连接起来的环形钢板，内钢套筒呈圆形设置；且双壁钢套筒在与摇摆节段或者过渡节段的“［”型凹槽a对应位置处具有几何尺寸匹配的“［”型凹槽c；

摇摆节段的两端与相应的双壁钢套筒之间，通过摇摆节段端部的“［”型凹槽a与设置于双壁钢套筒的“［”型凹槽c相互嵌套而连接成一体；

过渡节段的下端与相应的双壁钢套筒之间，通过过渡节段下端的“［”型凹槽a与设置于双壁钢套筒的“［”型凹槽c相互嵌套而连接成一体。

作为本发明的进一步改进，单壁钢套筒的“［”型凹槽b，通过套筒顶板朝向套筒底部下凹，直至套筒底部边缘而形成；“［”型凹槽b与套筒底部边缘齐平的槽底设置用于安装粘滞阻尼器的底座，同时“［”型凹槽b横向设置用于锚固FRP筋的锚垫板，锚垫板中部位置设置粘滞阻尼器穿行的阻尼器预留孔，并以阻尼器预留孔为中心对称设置两个用于FRP筋穿行的FRP筋预留孔；“［”型凹槽b朝外的槽口通过可开合的钢护罩a封接，该可开合的钢护罩a通过合页安装在套筒壁；另外，套筒顶板设有供定位钢筋通过的定位钢筋预留孔a。

作为本发明的进一步改进，双壁钢套筒的“［”型凹槽c，通过环形钢板朝向自身所在位置相对端凸起，直至环形钢板相对端而形成；“［”型凹槽c与环形钢板相对端齐平的槽底设置用于安装粘滞阻尼器的底座以及用于预应力FRP筋通过的FRP预留孔；且“［”型凹槽c朝外的槽口通过可开合的钢护罩b封接，该可开合的钢护罩b通过合页安装在外钢套筒；另外，所述环形钢板上设有供定位钢筋通过的定位钢筋预留孔b。

作为本发明的进一步改进，摇摆节段上端伸出定位钢筋，下端对应位置设有供定位钢筋通过的定位钢筋预留孔c；且摇摆节段上、下端之间设有供预应力FRP筋通过的FRP筋预留孔c；

过渡节段与普通节段上端伸出定位钢筋，下端对应位置设有定位钢筋定位孔。

本发明的另一技术目的是提供一种内置预应力FRP筋的自复位预制拼装桥墩的施工方法，包括以下步骤：

步骤1、预制承台和预制混凝土墩柱节段

预制一个承台以及若干预制混凝土墩柱节段，预制混凝土墩柱节段包括若干摇摆节段，一节过渡节段，一节以上的普通节段；一个承台配装一个单壁钢套筒，一节摇摆节段配装两个双壁钢套筒；过渡节段配装一个双壁钢套筒；

摇摆节段、过渡节段、普通节段的上端均伸出定位钢筋，下端对应位置设有供处于下方的预制混凝土墩柱节段上端所伸出定位钢筋通过的定位钢筋预留孔；

承台的上端、摇摆节段的上下两端以及过渡节段的下端均沿着周向设有3个“［”型凹槽a；

单壁钢套筒在与承台的“［”型凹槽a对应位置处具有几何尺寸匹配的“［”型凹槽b，“［”型凹槽b横向设置用于锚固FRP筋的锚垫板；

双壁钢套筒在与摇摆节段或者过渡节段的“［”型凹槽a对应位置处具有几何尺寸匹配的“［”型凹槽c；

单壁钢套筒与承台通过设置于承台上端的“［”型凹槽a与设置于单壁钢套筒的“［”型凹槽b相互嵌套而连接成一体；

摇摆节段的两端与相应的双壁钢套筒之间，通过摇摆节段端部的“［”型凹槽a与设置于双壁钢套筒的“［”型凹槽c相互嵌套而连接成一体；

过渡节段的下端与相应的双壁钢套筒之间，通过过渡节段下端的“［”型凹槽a与设置于双壁钢套筒的“［”型凹槽c相互嵌套而连接成一体；

步骤2：在承台上依次吊装摇摆节段，且在每吊装一节摇摆节段时，需将该节摇摆节段的定位钢筋预留孔对准处于下方的承台或者摇摆节段上端所伸出的定位钢筋，便于定位钢筋插入定位钢筋预留孔，保证安装位置准确；

步骤3：安装完处于最上方的一段摇摆节段后，将FRP筋从顶部摇摆节段的“［”型凹槽a穿入，穿至底部承台的“［”型凹槽a；每个“［”型凹槽a中穿设两根FRP筋；

步骤4：依次安装过渡节段、普通节段：在安装过程中需让定位钢筋插入对应的定位孔，以保证安装位置准确；

步骤5：将FRP筋上端锚固于过渡节段内，下端张拉预应力后固定在锚垫板上；将粘滞阻尼器安装于“［”型凹槽内的粘滞阻尼器底座上；至此本桥墩拼装完成。

本发明可提高干接缝预制拼装桥墩自复位能力，同时还可以通过补张FRP筋快速修复受损桥墩。本发明适用面广泛，不仅可以用于预制混凝土实心、空心墩柱，而且可以适用于不同截面形式的预制混凝土墩柱。

有益效果：本发明比已有技术具有以下优点：

1.可精准提高干接缝预制拼装桥墩的自复位能力

本发明根据单柱墩在地震作用下墩柱节段的摇摆情况，将墩柱节段细分为摇摆节段、过渡阶段与普通节段，并有选择地在承台、摇摆节段与过渡节段上穿设预应力FRP筋，既能满足自复位需求，又最大限度地节省材料。

本发明中预应力FRP筋仅以提高自复位能力为目的，若以提高整体性为目的，可另外张拉通长预应力筋。

已公开的专利文件和相关文献中预应力筋多为通长布置，虽然公开号为CN104674649A的专利文件中的预应力筋为非通长布置，但该发明中预应力筋布置墩柱的空心位置，与本发明布置在墩身混凝土中不同，且该发明预应力筋的张拉锚固方式也与本发明也完全不同。

2.方便对受损墩柱进行维护与修复

本发明中预应力FRP筋一端固定在固定端凹槽，另一端固定在张拉端凹槽，凹槽外侧均设有可开合的钢护罩，方便工程人员定期检查FRP筋的预应力损失情况，并及时进行补张。张拉端凹槽设置在墩柱底部，大大方便了预应力FRP筋的张拉及补张操作。

附图说明

图1是本发明实施例构造轴侧图；

图2是本发明实施例承台轴侧图；

图3是本发明实施例摇摆节段轴侧图；

图4是本发明实施例过渡阶段轴测图；

图5是本发明实施例普通节段轴测图；

图6是本发明实施例单壁钢套筒轴测图；

图7是本发明实施例双壁钢套筒轴测图；

图中标号说明：1-承台、2-摇摆节段、3过渡节段、4-普通节段、5-单壁钢套筒、6-双壁钢套筒、7-粘滞阻尼器、8-预应力FRP筋、9-“［”型凹槽a、10-定位钢筋、11-定位钢筋预留孔、12-FRP筋预留孔、13-套筒壁、14-套筒顶板、15-钢护罩、16-合页、17-锚垫板、18-阻尼器底座、19-阻尼器预留孔、20-FRP预留孔、21-内钢套筒、22-外钢套筒、23-环形钢板。

具体实施方式

下面结合实施例和说明书附图对本发明作进一步的说明。本发明是一种内置预应力FRP筋的自复位预制拼装桥墩，包括由承台1、摇摆节段2、过渡节段3和普通节段4构成的结构主体，承台1端部设有“［”型凹槽a9且嵌套于单壁钢套筒5内、摇摆节段2两端与过渡节段3下端设有“［”型凹槽a9且嵌套于的双壁钢套筒6、过渡节段3上端与普通节段4两端在本发明中不做特殊处理，在“［”型凹槽a9内装有粘滞阻尼器7、在承台1与过渡节段3之间设有预应力系统，预应力系统包括预应力FRP筋8、固定装置以及张拉装置。

预制墩柱节段可以是空心墩也可以是实心墩，截面形式可以为圆形、矩形或正方形。现以圆形截面空心墩柱的实施为例进行说明：

步骤1：预制承台与混凝土墩柱节段

预制承台时，将单壁钢套筒作为其端部模板，预制完成后单壁钢套筒作为永久部件保留在承台端部。

预制混凝土墩柱节段包括若干摇摆节段，一节过渡节段，一节以上的普通节段。所述摇摆节段指在地震作用下会发生摇摆的墩柱节段，位于桥墩下部的若干节段；所述普通节段指在地震作用下不会发生摇摆的墩柱节段，位于桥墩上部的若干节段；所述过渡节段指位于摇摆节段与普通节段之间的墩柱节段。摇摆节段与普通节段的数量由抗震等级及桥墩高度决定，过渡节段仅需设置一段。

预制摇摆节段时，将双壁钢套筒作为其端部模板，预制完成后双壁钢套筒作为永久部件保留在摇摆节段端部。所述摇摆节段的两端部安装双壁钢套筒处的截面尺寸略小于中部截面尺寸，差值为双壁钢套筒的壁厚。

预制普通节段时，端部无需设置双壁钢套筒，与墩身保持一致即可。

预制过渡节段时，其靠近摇摆节段的一端设置双壁钢套筒，其靠近普通节段的一端不设双壁钢套筒。即所述过渡节段上端的结构形式与普通节段上端的结构形式一致，下端的结构形式与摇摆节段下端的结构形式一致。

摇摆节段、过渡节段、普通节段的上端均伸出定位钢筋，下端对应位置设有供处于下方的预制混凝土墩柱节段上端所伸出定位钢筋通过的定位钢筋预留孔；

承台呈“凸”字型，包括大端、小端；承台的大端在下、小端在上，且承台的小端沿着周向设有3个“［”型凹槽a，所述承台具有“［”型凹槽a的小端通过嵌套的方式套接于单壁钢套筒内，且承台小端伸出定位钢筋。

所述单壁钢套筒包括套筒壁以及连接在套筒壁顶部边缘的套筒顶板；且单壁钢套筒在与承台的“［”型凹槽a对应位置处具有几何尺寸匹配的“［”型凹槽b。单壁钢套筒的“［”型凹槽b，通过套筒顶板朝向套筒底部下凹，直至套筒底部边缘而形成；“［”型凹槽b与套筒底部边缘齐平的槽底设置用于安装粘滞阻尼器的底座，同时“［”型凹槽b横向设置用于锚固FRP筋的锚垫板，锚垫板中部位置设置粘滞阻尼器穿行的阻尼器预留孔，并以阻尼器预留孔为中心对称设置两个用于FRP筋穿行的FRP筋预留孔；“［”型凹槽b朝外的槽口通过可开合的钢护罩a封接，该可开合的钢护罩a通过合页安装在套筒壁；另外，套筒顶板设有供定位钢筋通过的定位钢筋预留孔a。

单壁钢套筒套接在承台小端外围，且单壁钢套筒与承台通过设置于承台小端的“［”型凹槽a与设置于单壁钢套筒的“［”型凹槽b相互嵌套而连接成一体。

所述双壁钢套筒的环形间隙一端敞口、另一端封闭，包括圆形内钢套筒、外钢套筒以及将内、外钢套筒之间的环形间隙连接起来的环形钢板；且双壁钢套筒在与摇摆节段或者过渡节段的“［”型凹槽a对应位置处具有几何尺寸匹配的“［”型凹槽c。双壁钢套筒的“［”型凹槽c，通过环形钢板朝向自身所在位置相对端凸起，直至环形钢板相对端而形成；“［”型凹槽c与环形钢板相对端齐平的槽底设置用于安装粘滞阻尼器的底座以及用于预应力FRP筋通过的FRP预留孔；且“［”型凹槽c朝外的槽口通过可开合的钢护罩b封接，该可开合的钢护罩b通过合页安装在外钢套筒；另外，所述环形钢板上设有供定位钢筋通过的定位钢筋预留孔b。

摇摆节段的两端与相应的双壁钢套筒之间，通过摇摆节段端部的“［”型凹槽a与设置于双壁钢套筒的“［”型凹槽c相互嵌套而连接成一体；

过渡节段的下端与相应的双壁钢套筒之间，通过过渡节段下端的“［”型凹槽a与设置于双壁钢套筒的“［”型凹槽c相互嵌套而连接成一体。

步骤2：在承台上依次吊装摇摆节段，且在每吊装一节摇摆节段时，需将该节摇摆节段的定位钢筋预留孔对准处于下方的承台或者摇摆节段上端所伸出的定位钢筋，便于定位钢筋插入定位钢筋预留孔，保证安装位置准确；

步骤3：安装完处于最上方的一段摇摆节段后，将FRP筋从顶部摇摆节段的“［”型凹槽a穿入，穿至底部承台的“［”型凹槽a；每个“［”型凹槽a中穿设两根FRP筋；

步骤4：依次安装过渡节段、普通节段：在安装过程中需让定位钢筋插入对应的定位孔，以保证安装位置准确；

步骤5：将FRP筋上端锚固于过渡节段内，下端张拉预应力后固定在锚垫板上；将粘滞阻尼器安装于“［”型凹槽内的粘滞阻尼器底座上；至此本桥墩拼装完成。

步骤6：在地震过后，打开底端“［”型凹槽上的钢护罩，取出粘滞阻尼器，检查FRP筋的预应力损失情况并进行补张，检查取出的粘滞阻尼器是否损坏并更换损坏者，检查其他“［”型凹槽内的粘滞阻尼器并更换损坏者。

通过上述的施工方法，可以得到一种内置预应力FRP筋的自复位预制拼装桥墩，包括桥墩结构主体，所述桥墩结构主体包括承台以及安装在承台上的若干预制混凝土墩柱节段，所述预制混凝土墩柱节段包括摇摆节段、过渡节段以及普通节段；其中：

承台的上端嵌套于单壁钢套筒内；

摇摆节段至少包括有一节，每一节摇摆节段的两端均通过嵌套的方式配装于双壁钢套筒内；

过渡节段仅有一节，并仅在下端通过嵌套的方式与双壁钢套筒连接；

处于最下端的摇摆节段，通过该摇摆节段下端嵌套的双壁钢套筒直接置于承台上端所嵌套的单壁钢套筒上方，拼接而形成一活动的连接结构a；

相邻的两节摇摆节段之间，通过处于上一节的摇摆节段下端所配装的双壁钢套筒直接置放于处于下一节的摇摆节段上端所配装的双壁钢套筒上方，拼接而形成一活动的连接结构b；

处于最上端的摇摆节段，通过过渡节段下端所配装的双壁钢套筒直接置放在该摇摆节段上端配装的双壁钢套筒上方，拼接而形成一活动的连接结构b；

普通节段直接置放于过渡节段的上端；

所述桥墩结构主体，在连接结构a所对应的位置处，具有若干个环形均布的槽口向外的矩形凹槽a，该矩形凹槽a中具有横向布置的锚垫板；

所述桥墩结构主体，在连接结构b所对应的位置处，具有若干个环形均布的槽口向外的矩形凹槽b；

矩形凹槽a、b的槽口均通过钢护罩封接；且矩形凹槽a、b沿着桥墩结构主体轴向一一对应布置；矩形凹槽a、b均在拼接位置处分隔成两个槽口能够沿桥墩结构主体轴向相对移动的“［”型凹槽；

桥墩结构主体沿着周向交错地均匀布置若干组预应力FRP筋、定位钢筋，其中：预应力FRP筋、定位钢筋的组数与每个连接结构a的矩形凹槽a的个数一致，每组预应力FRP筋、定位钢筋均与桥墩结构主体的轴向平行，且各组预应力FRP筋的上端锚固于过渡节段，下端依次贯穿每个连接结构b的相应矩形凹槽b后，与矩形凹槽a中锚垫板固定，同时每组预应力FRP筋包括两根，在每一个矩形凹槽b以及矩形凹槽a中，处于两根预应力FRP筋之间，桥墩结构主体均沿着轴向安装有一个粘滞阻尼器。

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和等同替换，这些对本发明权利要求进行改进和等同替换后的技术方案，均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种内置预应力FRP筋的自复位预制拼装桥墩，包括桥墩结构主体，其特征在于，所述桥墩结构主体包括承台以及安装在承台上的若干预制混凝土墩柱节段，所述预制混凝土墩柱节段包括摇摆节段、过渡节段以及普通节段；其中：

承台的上端嵌套于单壁钢套筒内；

摇摆节段至少包括有一节，每一节摇摆节段的两端均通过嵌套的方式配装于双壁钢套筒内；

过渡节段仅有一节，并仅在下端通过嵌套的方式与双壁钢套筒配装；

处于最下端的摇摆节段，通过该摇摆节段下端嵌套的双壁钢套筒直接置于承台上端所嵌套的单壁钢套筒上方，拼接而形成一活动的连接结构a；

相邻的两节摇摆节段之间，通过处于上一节的摇摆节段下端所配装的双壁钢套筒直接置放于处于下一节的摇摆节段上端所配装的双壁钢套筒上方，拼接而形成一活动的连接结构b；

处于最上端的摇摆节段，通过过渡节段下端所配装的双壁钢套筒直接置放在该摇摆节段上端配装的双壁钢套筒上方，拼接而形成一活动的连接结构b；

普通节段直接置放于过渡节段的上端；

所述桥墩结构主体，在连接结构a所对应的位置处，具有3个以上的环形均布的槽口向外的矩形凹槽a，该矩形凹槽a中具有横向布置的锚垫板；

所述桥墩结构主体，在连接结构b所对应的位置处，具有3个以上的环形均布的槽口向外的矩形凹槽b；

矩形凹槽a、b的槽口均通过钢护罩封接；且矩形凹槽a、b沿着桥墩结构主体轴向一一对应布置；矩形凹槽a、b均在拼接位置处分隔成两个槽口能够沿桥墩结构主体轴向相对移动的“［”型凹槽；

桥墩结构主体沿着周向交错地均匀布置3组以上预应力FRP筋、定位钢筋，预应力FRP筋、定位钢筋均与桥墩结构主体的轴向平行，其中：预应力FRP筋的组数与每个矩形凹槽a的个数一致，每组预应力FRP筋包括两根，且各组预应力FRP筋的上端锚固于过渡节段，下端依次贯穿每个连接结构b的相应矩形凹槽b后，于矩形凹槽a中锚垫板固定；

在每一个矩形凹槽b以及矩形凹槽a中，处于两根预应力FRP筋之间，均沿着轴向安装有一个粘滞阻尼器。

2.根据权利要求1所述内置预应力FRP筋的自复位预制拼装桥墩，其特征在于：承台呈“凸”字型，包括大端、小端；承台的大端在下、小端在上，且承台的小端沿着周向设有3个以上的“［”型凹槽a，所述承台具有“［”型凹槽a的小端通过嵌套的方式套接于单壁钢套筒内，且承台小端伸出定位钢筋。

3.根据权利要求2所述内置预应力FRP筋的自复位预制拼装桥墩，其特征在于：所述单壁钢套筒包括套筒壁以及连接在套筒壁顶部边缘的套筒顶板；且单壁钢套筒在与承台的“［”型凹槽a对应位置处具有几何尺寸匹配的“［”型凹槽b；

单壁钢套筒套接在承台小端外围，且单壁钢套筒与承台通过设置于承台小端的“［”型凹槽a与设置于单壁钢套筒的“［”型凹槽b相互嵌套而连接成一体。

4.根据权利要求3所述内置预应力FRP筋的自复位预制拼装桥墩，其特征在于：所述摇摆节段的两端以及过渡节段的下端同样沿着周向设有3个以上的“［”型凹槽a；

所述双壁钢套筒的环形间隙一端敞口、另一端封闭，包括内钢套筒、外钢套筒以及将内、外钢套筒之间的环形间隙连接起来的环形钢板，内钢套筒呈圆形设置；且双壁钢套筒在与摇摆节段或者过渡节段的“［”型凹槽a对应位置处具有几何尺寸匹配的“［”型凹槽c；

摇摆节段的两端与相应的双壁钢套筒之间，通过摇摆节段端部的“［”型凹槽a与设置于双壁钢套筒的“［”型凹槽c相互嵌套而连接成一体；

过渡节段的下端与相应的双壁钢套筒之间，通过过渡节段下端的“［”型凹槽a与设置于双壁钢套筒的“［”型凹槽c相互嵌套而连接成一体。

5.根据权利要求4所述内置预应力FRP筋的自复位预制拼装桥墩，其特征在于：单壁钢套筒的“［”型凹槽b，通过套筒顶板朝向套筒底部下凹，直至套筒底部边缘而形成；“［”型凹槽b与套筒底部边缘齐平的槽底设置用于安装粘滞阻尼器的底座，同时“［”型凹槽b横向设置用于锚固FRP筋的锚垫板，锚垫板中部位置设置粘滞阻尼器穿行的阻尼器预留孔，并以阻尼器预留孔为中心对称设置两个用于FRP筋穿行的FRP筋预留孔；“［”型凹槽b朝外的槽口通过可开合的钢护罩a封接，该可开合的钢护罩a通过合页安装在套筒壁；另外，套筒顶板设有供定位钢筋通过的定位钢筋预留孔a。

6.根据权利要求5所述内置预应力FRP筋的自复位预制拼装桥墩，其特征在于：双壁钢套筒的“［”型凹槽c，通过环形钢板朝向自身所在位置相对端凸起，直至环形钢板相对端而形成；“［”型凹槽c与环形钢板相对端齐平的槽底设置用于安装粘滞阻尼器的底座以及用于预应力FRP筋通过的FRP预留孔；且“［”型凹槽c朝外的槽口通过可开合的钢护罩b封接，该可开合的钢护罩b通过合页安装在外钢套筒；另外，所述环形钢板上设有供定位钢筋通过的定位钢筋预留孔b。

7.根据权利要求6所述内置预应力FRP筋的自复位预制拼装桥墩，其特征在于：摇摆节段上端伸出定位钢筋，下端对应位置设有供定位钢筋通过的定位钢筋预留孔c；且摇摆节段上、下端之间设有供预应力FRP筋通过的FRP筋预留孔c；

过渡节段与普通节段上端伸出定位钢筋，下端对应位置设有定位钢筋定位孔。

8.一种内置预应力FRP筋的自复位预制拼装桥墩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、预制承台和预制混凝土墩柱节段

预制一个承台以及若干预制混凝土墩柱节段，预制混凝土墩柱节段包括若干摇摆节段，一节过渡节段，一节以上的普通节段；一个承台配装一个单壁钢套筒，一节摇摆节段配装两个双壁钢套筒；过渡节段配装一个双壁钢套筒；

摇摆节段、过渡节段、普通节段的上端均伸出定位钢筋，下端对应位置设有供处于下方的预制混凝土墩柱节段上端所伸出定位钢筋通过的定位钢筋预留孔；

承台的上端、摇摆节段的上下两端以及过渡节段的下端均沿着周向设有3个“［”型凹槽a；

单壁钢套筒在与承台的“［”型凹槽a对应位置处具有几何尺寸匹配的“［”型凹槽b，“［”型凹槽b横向设置用于锚固FRP筋的锚垫板；

双壁钢套筒在与摇摆节段或者过渡节段的“［”型凹槽a对应位置处具有几何尺寸匹配的“［”型凹槽c；

单壁钢套筒与承台通过设置于承台上端的“［”型凹槽a与设置于单壁钢套筒的“［”型凹槽b相互嵌套而连接成一体；

摇摆节段的两端与相应的双壁钢套筒之间，通过摇摆节段端部的“［”型凹槽a与设置于双壁钢套筒的“［”型凹槽c相互嵌套而连接成一体；

过渡节段的下端与相应的双壁钢套筒之间，通过过渡节段下端的“［”型凹槽a与设置于双壁钢套筒的“［”型凹槽c相互嵌套而连接成一体；

步骤2：在承台上依次吊装摇摆节段，且在每吊装一节摇摆节段时，需将该节摇摆节段的定位钢筋预留孔对准处于下方的承台或者摇摆节段上端所伸出的定位钢筋，便于定位钢筋插入定位钢筋预留孔，保证安装位置准确；

步骤3：安装完处于最上方的一段摇摆节段后，将FRP筋从顶部摇摆节段的“［”型凹槽a穿入，穿至底部承台的“［”型凹槽a；每个“［”型凹槽a中穿设两根FRP筋；

步骤4：依次安装过渡节段、普通节段：在安装过程中需让定位钢筋插入对应的定位孔，以保证安装位置准确；

步骤5：将FRP筋上端锚固于过渡节段内，下端张拉预应力后固定在锚垫板上；将粘滞阻尼器安装于“［”型凹槽内的粘滞阻尼器底座上；至此本桥墩拼装完成。