CN208981118U - 一种半整体式桥台连接结构 - Google Patents
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Abstract
一种半整体式桥台连接结构，所述连接结构包括桩帽，桩帽的上方设有桥台，且桥台通过转动装置与桩帽可转动地连接；转动装置包括沿着桩帽的长度方向间隔设置并排成一列的若干根钢筋，且钢筋位于桩帽沿宽度方向的中间；钢筋的下半部分固定在桩帽内，且桥台可转动地套设在钢筋的上半部分上；钢筋的上半部分与桥台之间设有防止桥台被破坏的保护装置，保护装置包括裹套在钢筋上半部分上的若干层保护套和固定套设在保护套顶部的保护帽；桩帽和桥台之间夹设有软垫层，且软垫层铺满桥台的下表面；软垫层包括设置在钢筋两侧的氯丁橡胶垫块和设置在氯丁橡胶垫块外侧的海绵橡胶垫块。
Description
技术领域
本实用新型涉及桥梁工程领域，具体涉及一种半整体式桥台连接结构。
背景技术
桥梁往往从安全、实用、经济、美观等方面进行设计。自上世纪60年代以前，美国修建的桥梁都带有伸缩缝。随着桥梁运营年限的增加，很多伸缩缝在各类损害的影响下，并不能发挥正常的作用。因此，在后期运营中需要投入大量人力和财力对破损或失效的伸缩缝进行维修更换，影响了交通运输。因此，上世纪60年代以后，无伸缩缝桥梁开始引起工程师们的广泛关注。
目前无缝桥主要分为延伸桥面板无缝桥、半整体式桥台、整体式桥台。整体桥是将上部结构、桥台、桩做成一个整体，达到取消伸缩缝的目的；半整体桥与整体桥相同，它与主梁之间也没有伸缩缝与伸缩装置，但它一般设有支座支承主梁，并不像整体桥台完全的连成整体。整体式桥台由于取消伸缩装置和支座，在温度荷载和其他荷载作用下会使梁体伸缩受到约束，作用力会通过桥台传递给桩基础分散。因此整体桥多采用刚性桥台，柔性桩基础。半整体桥则是通过搭板和支座转移约束影响。
整体桥或者半整体桥以其较低的造价和维护费用、较佳的行车舒适度而受到广泛欢迎，但是在广泛的推广和应用中依然发现了众多不利因素：首先是桥台和桩连接为一个整体，该整体在受到上部结构的收缩、徐变和交变荷载的作用时，在连接处会产生较大的应力集中区并出现开裂现象。在应力影响下，桩与桥台连接处会形成塑性铰，进而降低桩与台的轴向承载能力。在传统的半整体桥中，虽然桥梁上部结构的伸缩约束可由搭板调节，但在上部结构对下部结构约束量较大的情况下依然会形成塑性铰，进而降低下部结构的轴向承载能力。
实用新型内容
为了解决整体桥和传统半整体桥在温度荷载和交变荷载作用下桩台易形成塑性铰的问题，本实用新型提供一种半整体式桥台连接结构。
本实用新型采用的技术方案是：
本申请实施例提供一种半整体式桥台连接结构，包括桩帽，所述桩帽的上方设有桥台，且所述桥台通过转动装置与所述桩帽可转动地连接；
所述转动装置包括沿着桩帽的长度方向间隔设置并排成一排的若干根钢筋，且所述钢筋位于所述桩帽沿宽度方向的中间；所述钢筋的下半部分固定在所述桩帽内，且所述桥台可转动地套设在所述钢筋的上半部分上；
所述钢筋的上半部分与所述桥台之间设有防止所述桥台被破坏的保护装置，所述保护装置包括裹套在所述钢筋上半部分上的若干层保护套和固定套设在所述保护套顶部的保护帽；
所述桩帽和所述桥台之间夹设有软垫层，且所述软垫层铺满所述桥台的下表面；所述软垫层包括设置在所述钢筋两侧的氯丁橡胶垫块和设置在所述氯丁橡胶垫块外侧的海绵橡胶垫块。
进一步的，所述保护套是牛毛毡。
进一步的，所述保护装置包括三层牛毛毡。
进一步的，所述保护帽是橡胶套。
进一步的，所述钢筋沿着所述桩帽的长度方向等间距设置。
进一步的，相邻两钢筋之间的间距为0.3米。
进一步的，所述钢筋的直径大于22毫米。
本实用新型所述的一种半整体式桥台连接结构的施工方法，包括如下步骤：
(1)在桩帽浇筑位置搭建桩帽模板，并沿着桩帽模板的长度方向等间隔向桩帽模板内插入一排钢筋，且所述钢筋的插入深度为钢筋长度的一半；
(2)向所述桩帽模板内浇灌混凝土，以形成桩帽；
(3)在所述桩帽上沿着一列所述钢筋的两侧各放置一块氯丁橡胶垫块，并在所述氯丁橡胶垫块的外侧放置海绵橡胶垫块；
(4)在所述钢筋位于氯丁橡胶垫块以上部分的外表面上涂刷环氧树脂涂层，并包裹上牛毛毡；
(5)在所述牛毛毡的顶端套上橡胶套；
(6)在所述桩帽的顶面上搭建桥台模板，并向所述桥台模板的中间浇筑所述混凝土，以形成桥台。
本实用新型的有益效果体现在：
(1)桥台和桩帽铰接，可以转移上部结构(即桥台)对桩基础(即桩帽)的影响，释放部分转动动能，避免桩基础发生大的侧移，影响桩基础的承载能力。由于桥台和桩帽背墙处有填土，因此桥台与桩帽之间做成铰接，在稳定性方面能够满足要求。通过将桥台和桩帽之间做成铰接，本实用新型可以避免整体桥或者传统半整体桥因温度荷载作用，在连接处形成塑性铰的问题，当上部结构(桥台)受到温度荷载影响时，能量在铰接处释放，因此可以避免轴向荷载承载能力的降低，同时降低了桩帽的侧向位移。另外，在温度荷载作用下铰接结构也进一步降低了桩帽连接处的开裂，增强了桩帽的耐久性。
(2)所述钢筋的上半部分与所述桥台之间设有防止所述桥台被破坏的保护装置，所述保护装置包括裹套在所述钢筋上半部分上的若干层保护套和固定套设在所述保护套顶部的保护帽；所述保护装置可避免钢筋的端头对桥台的混凝土产生局部破坏。
(3)通过桥台与桩帽铰接处填充的氯丁橡胶垫块和海绵橡胶垫块所产生的变形，可以进一步的调节外界环境对桩帽产生的影响，并且能够吸收部分桥梁上部结构所产生的能量，有效的提高半整体式无缝桥的整体性能。
附图说明
图1是一实施例中本实用新型的侧向结构示意图。
图2是图1中A-A向结构示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型专利的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，如出现术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，如出现术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
参照附图，本实用新型提供一种半整体式桥台连接结构，包括桩帽7，所述桩帽7的上方设有桥台6，且所述桥台6通过转动装置与所述桩帽7可转动地连接；
具体的，所述桥台6位于所述桩帽7的顶面上。
具体的，为减少温度荷载引起的约束位移、降低桩帽7侧向(沿桩帽7宽度方向)和横向(沿桩帽7长度方向)位移以及减少桥台6的瞬时位移对桩帽7的影响，桥台6和桩帽7连接处设计成可以转动的铰接方式。
具体的，桥台6和桩帽7铰接，可以转移上部结构(即桥台6)对桩基础(即桩帽7)的影响，释放部分转动动能，避免桩基础发生大的侧移，影响桩基础的承载能力。
具体的，由于桥台6和桩帽7背墙处有填土，因此桥台6与桩帽7之间做成铰接，在稳定性方面能够满足要求。通过将桥台6和桩帽7之间做成铰接，本实用新型可以避免整体桥或者传统半整体桥因温度荷载作用，在连接处形成塑性铰的问题，当上部结构(桥台6)受到温度荷载影响时，能量在铰接处释放，因此可以避免轴向荷载承载能力的降低，同时降低了桩帽7的侧向位移。另外，在温度荷载作用下铰接结构也进一步降低了桩帽7连接处的开裂，增强了桩帽7的耐久性。
所述转动装置包括沿着桩帽7的长度方向(图1、2中的y轴方向)间隔设置并排成一排的若干根钢筋1，且所述钢筋1位于所述桩帽7沿宽度方向(图1、2中的x轴方向)的中间；所述钢筋1的下半部分固定在所述桩帽7内，且所述桥台6可转动地套设在所述钢筋1的上半部分上；
具体的，图1中的z轴方向为桥高方向。
所述钢筋1的上半部分与所述桥台6之间设有防止所述桥台6被破坏的保护装置，所述保护装置包括裹套在所述钢筋1上半部分上的若干层保护套4和固定套设在所述保护套4顶部的保护帽5；
具体的，所述保护装置可避免钢筋1的端头对桥台6的混凝土产生局部破坏。
所述桩帽7和所述桥台6之间夹设有软垫层，且所述软垫层铺满所述桥台6的下表面；所述软垫层包括设置在所述钢筋1两侧的氯丁橡胶垫块3和设置在所述氯丁橡胶垫块3外侧的海绵橡胶垫块2。
具体的，通过桥台6与桩帽7铰接处填充的氯丁橡胶垫块3和海绵橡胶垫块2所产生的变形，可以进一步调节外界环境对桩帽7产生的影响，并且能够吸收部分桥梁上部结构所产生的能量，有效的提高半整体式无缝桥的整体性能。
进一步的，所述保护套4是牛毛毡。
进一步的，所述保护装置包括三层牛毛毡。
进一步的，所述保护帽5是橡胶套。
进一步的，所述钢筋1沿着所述桩帽7的长度方向等间距设置。
进一步的，相邻两钢筋1之间的间距为0.3米。
进一步的，所述钢筋1的直径大于22毫米。
所述的一种半整体式桥台连接结构的施工方法，包括如下步骤：
(1)在桩帽7浇筑位置搭建桩帽模板，沿着所述桩帽模板的长度方向等间隔向桩帽模板内插入一排钢筋1，且所述钢筋1的插入深度为钢筋1长度的一半；
具体的，所述桩帽模板内设有钢筋笼，所述钢筋1的底端可绑扎固定在所述钢筋笼上，以固定所述钢筋1。
(2)向所述桩帽模板内浇灌混凝土，以形成桩帽7；
(3)在所述桩帽7上沿着一排所述钢筋1的两侧各放置一块氯丁橡胶垫块3，并在所述氯丁橡胶垫块3的外侧分别放置海绵橡胶垫块2；
(4)在所述钢筋1位于氯丁橡胶垫块3以上部分的外表面上涂刷环氧树脂涂层，并包裹上牛毛毡；
具体的，所述环氧树脂涂层和所述牛毛毡构成所述钢筋1的防腐保护层。
(5)在所述牛毛毡的顶端套上橡胶套；
(6)在所述桩帽7的顶面上搭建桥台模板，并向所述桥台模板内浇筑混凝土，以形成桥台6。
在浇筑桩帽7之前，插入所述钢筋1，再浇筑混凝土；插入的所述钢筋1下部连接桩帽7，上部连接桥台6；所述钢筋1上部分的外表面上包有牛毛毡，端头设有橡胶套，防止撞击混凝土，避免混凝土局部破损；在桥台6和桩帽7之间设有海绵橡胶垫块2和氯丁橡胶垫层3，且氯丁橡胶垫层3靠近中间，海绵橡胶垫块2靠近外侧。
本实用新型可以有效释放桥台6与桩帽7连接处的约束，降低桥台6与桩帽7连接处的应力，可避免传统半整体桥在温度荷载作用下，由于上部结构收缩、徐变引起的变形和应力集中的现象，同时降低了桩的侧向偏移，降低了桩的开裂，增强了桩的耐久性。
本说明书实施例所述的内容仅仅是对实用新型构思的实现形式的例举，本实用新型的保护范围不应当被视为仅限于实施例陈述的具体形式，本实用新型的保护范围也及于本领域技术人员根据本实用新型构思所能够想到的等同技术手段。
Claims (7)
1.一种半整体式桥台连接结构，其特征在于：包括桩帽，所述桩帽的上方设有桥台，且所述桥台通过转动装置与所述桩帽可转动地连接；
所述转动装置包括沿着桩帽的长度方向间隔设置并排成一排的若干根钢筋，且所述钢筋位于所述桩帽沿宽度方向的中间；所述钢筋的下半部分固定在所述桩帽内，且所述桥台可转动地套设在所述钢筋的上半部分上；
所述钢筋的上半部分与所述桥台之间设有防止所述桥台被破坏的保护装置，所述保护装置包括裹套在所述钢筋上半部分上的若干层保护套和固定套设在所述保护套顶部的保护帽；
所述桩帽和所述桥台之间夹设有软垫层，且所述软垫层铺满所述桥台的下表面；所述软垫层包括设置在所述钢筋两侧的氯丁橡胶垫块和设置在所述氯丁橡胶垫块外侧的海绵橡胶垫块。
2.如权利要求1所述的一种半整体式桥台连接结构，其特征在于：所述保护套是牛毛毡。
3.如权利要求2所述的一种半整体式桥台连接结构，其特征在于：所述保护装置包括三层牛毛毡。
4.如权利要求1所述的一种半整体式桥台连接结构，其特征在于：所述保护帽是橡胶套。
5.如权利要求1所述的一种半整体式桥台连接结构，其特征在于：所述钢筋沿着所述桩帽的长度方向等间距设置。
6.如权利要求1所述的一种半整体式桥台连接结构，其特征在于：相邻两钢筋之间的间距为0.3米。
7.如权利要求1所述的一种半整体式桥台连接结构，其特征在于：所述钢筋的直径大于22毫米。
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