具有自复位功能的部分填充钢管混凝土桥墩与基础的连接结构的施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁工程领域，具体涉及一种具有自复位功能的部分填充钢管混凝土桥墩与基础的连接结构的施工方法。

背景技术

传统的延性桥墩，承载力高，延性好，抗震性能优良，但是震后可恢复性差。

传统的自复位桥墩由承重组件、自复位组件、耗能组件以及接头构成，是近年来出现的一类新型抗震桥墩体系。它具有震后永久变形小，可恢复性能好的优点，但是该类桥墩的抗侧刚度小，承载力低，不适于重载交通中的桥梁。

两种传统意义上的延性桥墩和自复位桥墩在使用中，存在着共同的问题：接头组件的设置方式。

(1)对于传统的延性桥墩，墩柱与承台采用刚性连接，通过桥墩出现的塑性铰区的延性来耗散地震能量。但是这种桥墩由弹性变形到塑性变形所累积的变形在震后将引起较大的永久残余变形。轻微损坏可以修复，而破坏损坏严重的桥梁则需要重建，这既费时耗力又影响桥梁的正常交通功能。

(2)对于传统的自复位桥墩，墩柱与承台采用铰连接接头，该种连接形式接头处容易产生受压破坏,平齐对接的接触式接头也不利于剪力的传递,容易使预应力钢筋发生受剪破坏。

发明内容

本发明提供一种具有自复位功能的部分填充钢管混凝土桥墩与基础的连接结构的施工方法，该连接结构既有足够的承载力，也有自复位能力。

本发明的技术方案如下：

具有自复位功能的部分填充钢管混凝土桥墩与基础的连接结构的施工方法，包括如下步骤：

步骤一：浇筑混凝土承台

在基础中预埋支承螺母并将预应力钢绞线和预应力钢筋的一端锚固；在基础上安装矩形钢板，在矩形钢板上方浇筑混凝土承台，混凝土承台中心设置预留孔A，在混凝土承台的周围设置多个预留孔B；将预应力钢绞线从预留孔A穿出，将多根预应力钢筋从预留孔B穿出；

步骤二：安装钢管和带孔板

在混凝土承台顶部安装带孔板，在带孔板上部安装钢管，并使用加劲肋将带孔板与所述钢管焊接成整体；向所述钢管内浇筑填充混凝土，填充混凝土中心设置预留孔C，预留孔C与预留孔A同心，将预应力钢绞线从预留孔C穿出；

步骤三：张拉预应力钢绞线和预应力钢筋

将预应力钢绞线使用后张法张拉，上端用垫板和支承螺母锚固；将预应力钢筋使用后张法张拉，上端使用支承螺母锚固在带孔板上。

进一步地，所述的具有自复位功能的部分填充钢管混凝土桥墩与基础的连接结构的施工方法，所述钢管的截面形状为正方形、矩形、圆形或椭圆形。

进一步地，所述的具有自复位功能的部分填充钢管混凝土桥墩与基础的连接结构的施工方法，预应力钢绞线上端周围设置螺旋筋，所述螺旋筋设置在填充混凝土中。

本发明的有益效果为：

1、本发明的连接结构在地震作用时，首先发生一定的弯曲变形然后发生摇摆，钢管产生良好的消能效果，可将地震损伤控制在一定范围内以避免主体结构破坏,具有较好的抗震性能。

2、震后预应力钢绞线和预应力钢筋可以将钢管和填充混凝土拉回初始形状，减小残余变形，回复桥墩到原位。

3、本发明施工简便，质量安全可靠，便于推广。

附图说明

图1为实施例1具有自复位功能的部分填充钢管混凝土矩形桥墩与基础的连接结构示意图；

图2为实施例1具有自复位功能的部分填充钢管混凝土矩形桥墩与基础的连接结构立体示意图；

图3为具有自复位功能的部分填充钢管混凝土矩形桥墩与基础的连接结构变形状态示意图；

图4为实施例2具有自复位功能的部分填充钢管混凝土矩形桥墩与基础的连接结构立体示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1、2所示，具有自复位功能的部分填充钢管混凝土桥墩与基础的连接结构的施工方法，包括如下步骤：

步骤一：浇筑混凝土承台9

在基础中预埋支承螺母11并将预应力钢绞线6和预应力钢筋8的一端锚固；在基础上安装矩形钢板14，在矩形钢板14上方浇筑混凝土承台9，混凝土承台9中心设置预留孔A，在混凝土承台9的周围设置多个预留孔B10；将预应力钢绞线6从预留孔A穿出，将多根预应力钢筋8从预留孔B10穿出；

步骤二：安装钢管1和带孔板12

在混凝土承台9顶部安装带孔板12，在带孔板12上部安装钢管1，所述钢管1的截面形状为矩形，并使用加劲肋5将带孔板12与所述钢管1焊接成整体；向所述钢管1内浇筑填充混凝土2，填充混凝土2中心设置预留孔C7，预留孔C7与预留孔A同心，将预应力钢绞线6从预留孔C7穿出；预应力钢绞线6上端周围设置螺旋筋4，所述螺旋筋4设置在填充混凝土2中；

步骤三：张拉预应力钢绞线6和预应力钢筋8

将预应力钢绞线6使用后张法张拉，上端用垫板3和支承螺母11锚固；将预应力钢筋8使用后张法张拉，上端使用支承螺母11锚固在带孔板12上。

如图3所示，图中：P

地震时，在地震水平力的作用下，桥墩首先发生弯曲变形进行耗能，然后桥墩与混凝土承台9出现间隙角θ，桥墩开始旋转，随着水平荷载不断增加，间隙角θ不断增大，预应力钢筋8拉力F

实施例2

如图4所示，与实施例1不同之处在于，所述钢管1的截面形状为圆形。