CN109826222A - 一种加强桩台连接的构造及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加强桩台连接的构造及其施工方法，包括桥梁桩基和刚性连接在桥梁桩基顶部的桥台，所述桥梁桩基的上端套设有钢套管，所述钢套管的上端固联有钢顶板，所述钢顶板的顶面与桥台的底面相贴合，钢顶板与桥台之间通过剪力键现场浇筑连接，所述钢顶板、钢套管以及桥梁桩基的顶面相齐平。本发明结构简单、合理，施工方便，能够改善桥梁桩基与桥台连接处混凝土的受力状态，提高桥梁安全性和抗震性，延长使用寿命，具有重要的实际意义和工程应用价值。

Description

一种加强桩台连接的构造及其施工方法

技术领域：

本发明涉及一种加强桩台连接的构造及其施工方法。

背景技术：

桥梁在实际使用过程中由于车辆荷载作用、温度作用或地震作用下，在桩基与桥台或承台连接处的混凝土容易出现破坏，从而导致桥梁下部结构的破坏等问题，使得影响桥梁的正常的使用。造成桥梁桩基与桥台或承台连接处破坏的主要原因：其一，桩基的刚度较小，而桥台（或承台）的刚度较大，桥梁在受到水平力作用时，在桩基和桥台连接处的刚度突变显著，容易出现应力集中现象，使得桩基在连接处混凝土受到的应力较大，从而桩基混凝土发生破坏；其二，为桥台在温度荷载作用下桥台发生往复运动和转动，使得桩基在连接处的混凝土出现压碎和拉裂损坏，地震作用下桩基在桥台连接处易出现剪切破坏。针对桥梁桩基和桥台（或承台）连接处的混凝土破坏等病害现象，采取相应的有效措施来解决这些问题势在必行。

发明内容：

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种加强桩台连接的构造及其施工方法，不仅结构简单，而且造价低，高效便捷。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种加强桩台连接的构造，包括桥梁桩基和刚性连接在桥梁桩基顶部的桥台，所述桥梁桩基的上端套设有钢套管，所述钢套管的上端固联有钢顶板，所述钢顶板的顶面与桥台的底面相贴合，钢顶板与桥台之间通过剪力键连接。

进一步的，所述钢顶板、钢套管以及桥梁桩基的顶面相齐平。

进一步的，所述钢顶板为环状且套设在钢套管的上端外壁，钢顶板的内壁与钢套管的外壁相固联。

进一步的，所述钢套管的内径与桥梁桩基的外径相同，钢套管的长度为桥梁桩基的2～3倍，钢套管的厚度不低于10mm；所述钢顶板的内径与钢套管的外径相同，钢顶板的外径为其内径的1.5～2倍，钢顶板的厚度与钢套管的厚度相同。

进一步的，所述钢顶板的顶面同轴固联有至少一圈呈环形分布的剪力键，所述剪力键与桥台现场浇筑为一体。

进一步的，所述钢套管、钢顶板以及剪力键采用整体铸造或焊接连接。

进一步的，所述钢套管、钢顶板以及剪力键均进行防锈处理。

进一步的，所述桥台也可替换为桥梁承台。

本发明采用的另一种技术方案是：一种加强桩台连接的构造的施工方法，包含如下步骤：

步骤S1：进行桥梁桩基施工；

步骤S2：加工钢套管、钢顶板以及剪力键，使钢套管、钢顶板以及剪力键形成整体并进行防锈处理；

步骤S3：将钢套管套设在桥梁桩基的上端外侧，使钢顶板、钢套管以及桥梁桩基的顶面相齐平，钢套管与桥梁桩基之间若存在微小缝隙通过水泥砂浆或粘结剂填充，实现钢套管与桥梁桩基密贴连接；

步骤S4：在桥梁桩基上方浇筑形成桥台，使钢顶板顶面的剪力键与桥台完成整体连接。

与现有技术相比，本发明具有以下效果：本发明结构简单、合理，施工方便，能够改善桥梁桩基与桥台连接处混凝土的受力状态，提高桥梁安全性和抗震性，延长使用寿命，具有重要的实际意义和工程应用价值。

附图说明：

图1是本发明实施例的构造示意图；

图2是钢套管、钢顶板以及剪力键的装配构造示意图；

图3是图2的主视构造示意图；

图4是图2的俯视构造示意图。

图中：

1-桥梁桩基；2-桥台；3-钢套管；4-钢顶板；5-剪力键。

具体实施方式:

为了更清楚地解释本发明，下面结合附图与实施例对本发明做进一步说明，显而易见地，下面所列的附图仅仅是本发明的一些具体实施例。

如图1～4所示，本发明一种加强桩台连接的构造，包括桥梁桩基1和刚性连接在桥梁桩基顶部1的桥台2，所述桥梁桩基1的上端套设有钢套管3，所述钢套管3的上端固联有钢顶板4，所述钢顶板4的顶面与桥台2的底面相贴合，钢顶板4与桥台2之间通过剪力键5连接，所述钢顶板4、钢套管3以及桥梁桩基1的顶面相齐平。

本实施例中，所述钢顶板4为环状且套设在钢套管3的上端外壁，钢顶板4的内壁与钢套管3的外壁相固联。

本实施例中，所述钢套管3的内径与桥梁桩基1的外径相同，钢套管3的长度为桥梁桩基1的2～3倍，钢套管3的厚度不低于10mm；所述钢顶板4的内径与钢套管3的外径相同，钢顶板4的外径为其内径的1.5～2倍，钢顶板4的厚度与钢套管3的厚度相同。

本实施例中，所述钢顶板4的顶面同轴固联有至少一圈呈环形分布的剪力键5，所述剪力键5与桥台2现场浇筑为一体，实现整体连接。优选的，所述剪力键与传统剪力键的构造和材料一致。

本实施例中，所述钢套管3、钢顶板4以及剪力键5采用整体铸造或焊接连接。

本实施例中，所述钢套管3、钢顶板4以及剪力键5均进行防锈处理。

本实施例中，所述桥台2也可替换为桥梁承台；所述桥梁桩基1为柔性桩或小直径桩。应说明的是，桥梁桩基、桥台或桥梁承台的构造均与传统桥梁一致。

本实施例中，钢套管的内径与桥梁桩基的外径相同，当钢套管套设在桥梁桩基上时，若钢套管与桥梁桩基之间有微小空隙，可采用砂浆或者其他耐久性及黏性良好的粘结剂填充，实现钢套管与桥梁桩基密贴连接。这样设置的目的在于，实现钢套管对桥梁桩基混凝土良好的套箍作用，使桥梁桩基部分的混凝土由轴向受力状态转变为三轴受力状态，提高了桥梁桩基的承载力和桥梁的抗震性能。

本发明的优点在于：

（1）桥梁桩基属于隐蔽工程，但桩基混凝土出现压碎和开裂等病害时不易被检查和修复，该构造能有效的改善桥梁桩基在桥台连接处的混凝土受力状况，提高桥梁桩基的的安全性；

（2）由于桥台的刚度远大于桥梁桩基的刚度，使用该构造可以较好的实现桥台连接处刚度的过渡，使得桥梁桩基和桥台在使用过程中，不容易在桥台连接处出现应力集中现象；

（3）钢套管可以通过对桥梁桩基混凝土的环向套箍作用，从而使桥梁桩基该部分的混凝土处于三轴受力状态，提高了桩基的承载能力；并且钢套管强度比桥梁桩基混凝土强度高，可以提高桥梁桩基的抗剪能力，从而提高了桥梁桩基的抗震性能；

（4）钢顶板通过剪力键与桥台的混凝土连接，与钢套管成为整体受力，从而加强了桥台和桥梁桩基的连接效果，保护了该区域混凝土免受雨水的侵蚀，延长其使用寿命；

（5）对于目前的施工技术，实现上述加强桩台连接的构造措施并不复杂，因此本发明具有重要的实际意义和工程应用价值。

本实施例中，在施工时，首先，按常规施工方法完成桥梁桩基1的施工；其次，根据桥梁桩基的尺寸完成钢套管3、钢顶板4以及剪力键5的预制，使钢套管3、钢顶板4以及剪力键5形成整体，并进行防锈处理；然后将钢套管3套设在桥梁桩基1的上端外侧，使钢顶板4、钢套管3以及桥梁桩基1的顶面相齐平，钢套管3与桥梁桩基1之间若存在微小缝隙通过水泥砂浆或粘结剂填充，实现钢套管3与桥梁桩基1密贴连接；最后，完成桥梁桩基1上方桥台2（或桥梁承台）的施工，采用现场浇筑施工方式，使钢顶板顶面的剪力键5与桥台2完成整体连接。本发明从设计、施工、养护阶段出发，在根源上解决了桥梁桩基与桥台（或桥梁承台）连接段混凝土易损坏的问题，即采用该种防治桩顶混凝土压碎或拉裂的措施之后，将有效提高桥梁桩基与桥台的连接性能，并大幅提高桥梁桩基的安全性和使用寿命，同时增强了桥梁的抗震性能。并且具有施工简单，施工周期短，可操作性高，应用性强，以及在现有桥梁领域易推广，适用范围广等优点。

本发明采用的另一种技术方案是：一种加强桩台连接的构造的施工方法，包含如下步骤：

步骤S1：进行桥梁桩基施工；

步骤S2：加工钢套管、钢顶板以及剪力键，使钢套管、钢顶板以及剪力键形成整体并进行防锈处理；

步骤S3：将钢套管套设在桥梁桩基的上端外侧，使钢顶板、钢套管以及桥梁桩基的顶面相齐平，钢套管与桥梁桩基之间若存在微小缝隙通过水泥砂浆或粘结剂填充，实现钢套管与桥梁桩基密贴连接；

步骤S4：在桥梁桩基上方浇筑形成桥台，使钢顶板顶面的剪力键与桥台完成整体连接。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (9)

1.一种加强桩台连接的构造，包括桥梁桩基和刚性连接在桥梁桩基顶部的桥台，其特征在于：所述桥梁桩基的上端套设有钢套管，所述钢套管的上端固联有钢顶板，所述钢顶板的顶面与桥台的底面相贴合，钢顶板与桥台之间通过剪力键连接。

2.根据权利要求1所述的一种加强桩台连接的构造，其特征在于：所述钢顶板、钢套管以及桥梁桩基的顶面相齐平。

3.根据权利要求2所述的一种加强桩台连接的构造，其特征在于：所述钢顶板为环状且套设在钢套管的上端外壁，钢顶板的内壁与钢套管的外壁相固联。

4.根据权利要求3所述的一种加强桩台连接的构造，其特征在于：所述钢套管的内径与桥梁桩基的外径相同，钢套管的长度为桥梁桩基的2～3倍，钢套管的厚度不低于10mm；所述钢顶板的内径与钢套管的外径相同，钢顶板的外径为其内径的1.5～2倍，钢顶板的厚度与钢套管的厚度相同。

5.根据权利要求1所述的一种加强桩台连接的构造，其特征在于：所述钢顶板的顶面同轴固联有至少一圈呈环形分布的剪力键，所述剪力键与桥台现场浇筑为一体。

6.根据权利要求1、2、3或5所述的一种加强桩台连接的构造，其特征在于：所述钢套管、钢顶板以及剪力键采用整体铸造或焊接连接。

7.根据权利要求1所述的一种加强桩台连接的构造，其特征在于：所述钢套管、钢顶板以及剪力键均进行防锈处理。

8.根据权利要求1所述的一种加强桩台连接的构造，其特征在于：所述桥台也可替换为桥梁承台。

9.一种加强桩台连接的构造的施工方法，其特征在于：包括采用如权利要求1～8任一项所述的加强桩台连接的构造，包含如下步骤：

步骤S1：进行桥梁桩基施工；

步骤S2：加工钢套管、钢顶板以及剪力键，使钢套管、钢顶板以及剪力键形成整体并进行防锈处理；

步骤S3：将钢套管套设在桥梁桩基的上端外侧，使钢顶板、钢套管以及桥梁桩基的顶面相齐平，钢套管与桥梁桩基之间若存在微小缝隙通过水泥砂浆或粘结剂填充，实现钢套管与桥梁桩基密贴连接；

步骤S4：在桥梁桩基上方浇筑形成桥台，使钢顶板顶面的剪力键与桥台完成整体连接。