一種外套橡膠帽鋼管的橋梁上下部連接結(jié)構(gòu)及其施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明提供一種外套橡膠帽鋼管的橋梁上下部連接結(jié)構(gòu)及其施工方法，屬于橋梁建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]簡支梁橋?qū)儆陟o定結(jié)構(gòu)，其作為中小跨徑橋梁的常見橋型，因其構(gòu)造簡單、施工方便、造價低廉，在我國公路橋梁中有著廣泛的應(yīng)用。多孔簡支梁橋為適應(yīng)溫度變化以及荷載作用引起的結(jié)構(gòu)變形，通常在每個橋墩(橋臺)上都要設(shè)置伸縮縫。橋梁伸縮縫所帶來的跳車和因伸縮縫損壞而帶來的次生不利影響(如結(jié)構(gòu)的附加內(nèi)力、漏水對結(jié)構(gòu)的腐蝕等)是目前國內(nèi)外橋梁在實際營運中經(jīng)常會遇到的棘手問題。由于伸縮裝置造成的跳車不僅對橋梁造成很大的沖擊作用，而且還會降低司機和乘客的行車舒適度。此外，隨著交通流量的日益增加，對伸縮縫裝置的維護(hù)與更換往往會造成嚴(yán)重的交通中斷，進(jìn)而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟損失。另外，由于早期我國建設(shè)的簡支梁橋的設(shè)計荷載普遍較低，很多橋很難滿足現(xiàn)階段的重載交通。為了提高此類橋梁的承載能力和安全性能，解決伸縮縫的易損性問題，進(jìn)行簡支轉(zhuǎn)連續(xù)的體系轉(zhuǎn)換是一種有效的方法。其概念就是通過采用濕接縫將相鄰主梁結(jié)合在一起變成一個連續(xù)的整體結(jié)構(gòu)，從而改變橋梁結(jié)構(gòu)體系以減少梁內(nèi)應(yīng)力，增加原橋剛度，提高結(jié)構(gòu)承載力；又沒有伸縮裝置，節(jié)省伸縮裝置建設(shè)、養(yǎng)護(hù)和維修費用，改善行車平穩(wěn)性，減低行車對橋梁的沖擊荷載。除了伸縮縫之外，支座的易損和易老化問題以及帶來的次生不利影響(如結(jié)構(gòu)的附加內(nèi)力等)同樣也是目前國內(nèi)外橋梁在實際營運中經(jīng)常會遇到的棘手問題。采用連續(xù)剛構(gòu)可以從根本上解決支座的易損問題。然而，連續(xù)剛構(gòu)由于其上部結(jié)構(gòu)與下部結(jié)構(gòu)采用剛性連接，導(dǎo)致其需要設(shè)置柔性墩，極大限制其使用范圍，特別是既有簡支梁橋的加固改造。對于采用常規(guī)非柔性墩的簡支梁橋，將其改造為連續(xù)剛構(gòu)，雖取消伸縮裝置和支座，提高結(jié)構(gòu)承載力，但易導(dǎo)致主梁和橋墩出現(xiàn)裂縫。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對以上不足之處，提供了一種外套橡膠帽鋼管的橋梁上下部連接結(jié)構(gòu)及其施工方法。
[0004]本發(fā)明解決技術(shù)問題所采用的方案是一種外套橡膠帽鋼管的橋梁上下部連接結(jié)構(gòu)，包括若干橋墩、橋臺，所述橋墩或橋臺的頂面沿橫橋向等間距連續(xù)開設(shè)有若干孔洞，所述孔洞內(nèi)均插有鋼管，所述鋼管露出孔洞的部分套有橡膠帽，所述橋墩或橋臺頂面的支座上放置有縱向鋼筋外露的主梁，所述兩相鄰主梁與橋墩或橋臺之間填充澆筑有混凝土形成的濕接縫，所述濕接縫的鋼筋與兩相鄰主梁外露的縱向鋼筋搭接，所述橋墩或橋臺頂面的支座也澆筑于濕接縫內(nèi)。
[0005]進(jìn)一步的，所述鋼管一部分插入到橋墩或橋臺頂面的孔洞中，所述鋼管沿橋墩或橋臺橫橋向等間距進(jìn)行分布。
[0006]進(jìn)一步的，所述濕接縫通過現(xiàn)澆混凝土填充制成，所述主梁通過支座進(jìn)行固定。
[0007]進(jìn)一步的，所述主梁為舊橋原有的主梁或新建的主梁。
[0008]一種外套橡膠帽鋼管的橋梁上下部連接結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)橋梁的主梁的縱向鋼筋應(yīng)伸出，將主梁通過支座固定在橋墩或橋臺上；
(2)在橋梁下部結(jié)構(gòu)中的橋墩或橋臺頂面沿橋的橫向開設(shè)多個用于后期鋼管插入使用的孔洞；
(3)將鋼管插入下部結(jié)構(gòu)中的橋墩或橋臺頂面預(yù)先開設(shè)好的孔洞中；
(4)鋼管伸出孔洞的那一部分均外套橡膠帽；
(5)在兩相鄰主梁與橋墩或橋臺之間布置濕接縫處的鋼筋，并將其與主梁的縱向鋼筋進(jìn)行搭接，然后現(xiàn)澆混凝土進(jìn)行填充；
(6)填充過程中將支座埋置于濕接縫中，支座不發(fā)揮作用。
[0009]進(jìn)一步的，在步驟(I)中所述的主梁為舊橋原有的主梁時應(yīng)保留原有主梁的縱向鋼筋。
[0010]進(jìn)一步的，在步驟(I)中所述的主梁為新建主梁時應(yīng)將主梁的縱向鋼筋伸出。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:本發(fā)明通過利用鋼管的彎曲能力和橡膠帽的壓縮能力來實現(xiàn)橋梁上下部結(jié)構(gòu)連接處的鉸接性能；允許連續(xù)主梁在橋墩或橋臺處有一定的平動和轉(zhuǎn)動能力，從而減小上下部結(jié)構(gòu)連接處主梁的彎矩值，使其受力更加有利；通過利用該構(gòu)造措施還可以避免在橋梁中使用支座和伸縮裝置，從而提高橋梁的耐久性；該構(gòu)造可廣泛應(yīng)用于橋梁領(lǐng)域，特別是支座和伸縮裝置損壞嚴(yán)重且承載能力不足的既有的簡支橋梁上下部結(jié)構(gòu)連續(xù)化改造。
【附圖說明】
[0012]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明專利進(jìn)一步說明。
[0013]圖1為該發(fā)明橋墩連接時的俯視圖；
圖2為圖1的A-A剖視圖；
圖3為圖1的B-B剖視圖；
圖4為該發(fā)明橋臺連接時的俯視圖；
圖5為圖4的C-C剖視圖；
圖6為圖4的D-D剖視圖；
圖7為該發(fā)明的施工狀態(tài)示意圖一；
圖8為該發(fā)明的施工狀態(tài)示意圖二；
圖9為該發(fā)明的施工狀態(tài)示意圖三；
圖10為該發(fā)明的施工狀態(tài)不意圖四；
圖中:
1-主梁;2-濕接縫;3_鋼管;4_橋墩;5_橋臺;6_橡月父帽;7_支座;8_孔洞。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明進(jìn)一步說明。
[0015]如圖1?10所示，一種外套橡膠帽鋼管的橋梁上下部連接結(jié)構(gòu)，包括若干橋墩4、橋臺5，所述橋墩4或橋臺5的頂面沿橫橋向等間距連續(xù)開設(shè)有若干孔洞8，所述孔洞8內(nèi)均插有鋼管3，所述鋼管3露出孔洞8的部分套有橡膠帽6，所述橋墩4或橋臺5頂面的支座7上放置有縱向鋼筋外露的主梁1，所述兩相鄰主梁I與橋墩4或橋臺5之間填充澆筑有混凝土形成的濕接縫2，所述濕接縫2的鋼筋與兩相鄰主梁I外露的縱向鋼筋搭接，所述橋墩4或橋臺5頂面的支座7也澆筑于濕接縫2內(nèi)。
[0016]在本實施例中，所述鋼管3 —部分插入到橋墩4或橋臺5頂面的孔洞8中，所述鋼管3沿橋墩4或橋臺5橫橋向等間距進(jìn)行分布。
[0017]在本實施例中，所述濕接縫2通過現(xiàn)澆混凝土填充制成，所述主梁I通過支座7進(jìn)行固定。
[0018]在本實施例中，所述主梁I為舊橋原有的主梁或新建的主梁。
[0019]一種外套橡膠帽鋼管的橋梁上下部連接結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)橋梁的主梁I的縱向鋼筋應(yīng)伸出，將主梁I通過支座7固定在橋墩4或橋臺5上；
(2)在橋梁下部結(jié)構(gòu)中的橋墩4或橋臺5頂面沿橋的橫向開設(shè)多個用于后期鋼管3插入使用的孔洞8;
(3)將鋼管3插入下部結(jié)構(gòu)中的橋墩4或橋臺5頂面預(yù)先開設(shè)好的孔洞8中；
(4)鋼管3伸出孔洞8的那一部分均外套橡膠帽6;
(5)在兩相鄰主梁I與橋墩4或橋臺5之間布置濕接縫2處的鋼筋，并將其與主梁I的縱向鋼筋進(jìn)行搭接，然后現(xiàn)澆混凝土進(jìn)行填充；
(6)填充過程中將支座7埋置于濕接縫2中，支座7不發(fā)揮作用。
[0020]在本實施例中，在步驟(I)中所述的主梁I為舊橋原有的主梁時應(yīng)保留原有主梁的縱向鋼筋。
[0021]在本實施例中，在步驟(I)中所述的主梁I為新建主梁時應(yīng)將主梁的縱向鋼筋伸出。
[0022]上列較佳實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種外套橡膠帽鋼管的橋梁上下部連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:包括若干橋墩、橋臺，所述橋墩或橋臺的頂面沿橫橋向等間距連續(xù)開設(shè)有若干孔洞，所述孔洞內(nèi)均插有鋼管，所述鋼管露出孔洞的部分套有橡膠帽，所述橋墩或橋臺頂面的支座上放置有縱向鋼筋外露的主梁，所述兩相鄰主梁與橋墩或橋臺之間填充澆筑有混凝土形成的濕接縫，所述濕接縫的鋼筋與兩相鄰主梁外露的縱向鋼筋搭接，所述橋墩或橋臺頂面的支座也澆筑于濕接縫內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外套橡膠帽鋼管的橋梁上下部連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述鋼管一部分插入到橋墩或橋臺頂面的孔洞中，所述鋼管沿橋墩或橋臺橫橋向等間距進(jìn)行分布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外套橡膠帽鋼管的橋梁上下部連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述濕接縫通過現(xiàn)澆混凝土填充制成，所述主梁通過支座進(jìn)行固定。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的外套橡膠帽鋼管的橋梁上下部連接結(jié)構(gòu)，其特征在于:所述主梁為舊橋原有的主梁或新建的主梁。
5.—種外套橡膠帽鋼管的橋梁上下部連接結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)橋梁的主梁的縱向鋼筋應(yīng)伸出，將主梁通過支座固定在橋墩或橋臺上； (2)在橋梁下部結(jié)構(gòu)中的橋墩或橋臺頂面沿橋的橫向開設(shè)多個用于后期鋼管插入使用的孔洞； (3)將鋼管插入下部結(jié)構(gòu)中的橋墩或橋臺頂面預(yù)先開設(shè)好的孔洞中； (4)鋼管伸出孔洞的那一部分均外套橡膠帽； (5)在兩相鄰主梁與橋墩或橋臺之間布置濕接縫處的鋼筋，并將其與主梁的縱向鋼筋進(jìn)行搭接，然后現(xiàn)澆混凝土進(jìn)行填充； (6)填充過程中將支座埋置于濕接縫中，支座不發(fā)揮作用。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的外套橡膠帽鋼管的橋梁上下部連接結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于:在步驟(I)中所述的主梁為舊橋原有的主梁時應(yīng)保留原有主梁的縱向鋼筋。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的外套橡膠帽鋼管的橋梁上下部連接結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于:在步驟(I)中所述的主梁為新建主梁時應(yīng)將主梁的縱向鋼筋伸出。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種外套橡膠帽鋼管的橋梁上下部連接結(jié)構(gòu)，包括若干橋墩、橋臺，所述橋墩或橋臺的頂面沿橫橋向等間距連續(xù)開設(shè)有若干孔洞，所述孔洞內(nèi)均插有鋼管，所述鋼管露出孔洞的部分套有橡膠帽，所述橋墩或橋臺頂面的支座上放置有縱向鋼筋外露的主梁,所述兩相鄰主梁與橋墩或橋臺之間填充澆筑有混凝土形成的濕接縫，所述濕接縫的鋼筋與兩相鄰主梁外露的縱向鋼筋搭接，所述橋墩或橋臺頂面的支座也澆筑于濕接縫內(nèi)。利用鋼管和橡膠帽實現(xiàn)橋梁上下部結(jié)構(gòu)連接處的鉸接性能，允許連續(xù)梁在橋墩或橋臺處有一定的平動和轉(zhuǎn)動能力，減小上下部結(jié)構(gòu)連接處連續(xù)梁的彎矩值，使其受力更加有利。利用該構(gòu)造可以避免在橋梁中使用支座和伸縮裝置，提高橋梁的耐久性。
【IPC分類】E01D19-00, E01D21-00
【公開號】CN104746420
【申請?zhí)枴緾N201510162519
【發(fā)明人】布魯諾 布里斯杰拉, 托比亞 佐丹, 陳寶春, 薛俊青
【申請人】福州大學(xué)
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年4月8日