一種混凝土樁支承的半剛接整體式橋臺橋梁及施工方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁及施工方法，屬于橋梁領域。
【背景技術】
[0002]整體式橋臺橋梁上部結構的溫度、汽車制動等產生水平縱向位移必須由下部結構吸納，并不適用于剛性擴大基礎的橋臺。國外的應用以H型鋼粧承臺的橋梁為主。而在我國出于經濟性的考慮，橋臺基礎以剛性擴大基礎或混凝土粧為主，鋼粧應用極少。但混凝土粧的水平變形能力明顯低于鋼粧，且極易開裂而導致鋼筋的腐蝕。
[0003]為了增加混凝土粧的側向柔度，有些地區(qū)采用預鉆擴大(Predrilled Oversized)孔法，即在粧位頂處一定深度內預先鉆孔(直徑大于粧身)，待粧就位后，再將預鉆孔部位的多余空隙內填以松散砂子。這樣做的目的是減少土對粧的水平運動的阻力，也即增加入土粧的水平柔度。同未設預鉆孔的情況相比，預鉆孔中的粧有更大的柔度和更小的應力，但由于需要較長的粧長，增加了工程造價，且只能適用于基巖埋置較深的情況。
[0004]由此可見，整體式橋臺中采用混凝土粧，存在性能上與經濟性上的問題，其水平剛度較大從而導致該橋型縱向變形能力不足的問題至今仍沒有得到很好的解決。
【發(fā)明內容】
[0005]為了解決現(xiàn)有的技術不足，本發(fā)明提供一種混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁及施工方法，該結構增強了橋梁的縱向變形能力，增加了該橋型容許橋長，避免了粧基礎由于過大的拉應力而開裂，減輕了橋梁溫度變形對粧體損傷，保證了該粧的豎向承載能力，延長橋梁使用壽命。
[0006]本發(fā)明的技術方案在于:
一種混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁，包括橋梁端梁、粧帽和插入地表中作為支承粧的混凝土粧，其特征在于:所述粧帽與橋梁端梁之間設有一條填充有氯丁橡膠的接縫，所述的混凝土粧的主筋貫穿該接縫且其頂部位于橋梁端梁內。
[0007]其中，所述的混凝土粧中插入橋梁端梁的主筋頂部用六角螺母固定一片金屬板。
[0008]位于接縫處的主筋外周澆筑有長方體混凝土，所述長方體混凝土的長度和寬度都是兩倍的主筋保護層厚度，高為接縫寬度。
[0009]所述接縫處內除了主筋和長方體混凝土之外所有的空隙中填充氯丁橡膠。
[0010]所述的混凝土粧中主筋為螺紋鋼筋，且主筋有部分超出粧帽與端梁連接，超出主筋為混凝土粧中長軸或長邊長方向的對稱鋼筋，超出粧帽長度在300~500mm范圍內。
[0011]所述的混凝土粧是扁形截面粧，或為橢圓形、矩形截面混凝土粧。
[0012]所述的接縫在靠近臺背一側設置一條防水條并在其外側設置一層纖維防水層。
[0013]所述接縫寬為15~30mm。
[0014]本發(fā)明的另一技術特征在于:一種混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁的施工方法，其特征在于，包括以下步驟:
(1)在臺后填土沉降完全后，沿弱軸受彎的方向打入混凝土粧；
(2)澆筑橋臺下半部分的粧帽，在混凝土粧主筋超出粧帽部分澆筑形如長方體的混凝土，該長方體的長度和寬度都是兩倍保護層厚度，高為粧帽和端梁接縫處寬度，并在主筋插入端梁部分套有螺母和金屬板；
(3)在粧帽上設置砂墊層，并在其上放置聚苯乙烯板作為端梁的底模，然后澆筑端梁；
(4)在端梁澆筑完成并滿足強度要求后，用水沖去砂墊層，取出聚乙烯板，在端梁和粧帽接縫處填充壓縮性良好的氯丁橡膠；
(5)在接縫靠近臺背一側填設設置一條防水條并在其外側設置一層纖維防水層。
[0015]本發(fā)明的優(yōu)點在于:本發(fā)明增強了橋梁的縱向變形能力，增加了該橋型容許橋長，避免了粧基礎產生過大的拉應力而開裂，減輕了橋梁溫度變形對粧體損傷，保證了該粧的豎向承載能力，延長橋梁使用壽命。
【附圖說明】
[0016]圖1為混凝土粧的截面示意圖，
圖2為混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁結構示意圖，
圖3為混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁端梁和粧帽連接構造示意圖，
圖4為混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁端梁和粧帽連接處A-A截面示意圖。
[0017]圖中:1-混凝土粧、1-1矩形截面混凝土粧、1-2橢圓形截面混凝土粧、2-粧帽、3-端梁、4-混凝土、5-氯丁橡I父、6-主筋、7-六角螺母、8-金屬板、9-止水條、10-纖維防水層O
【具體實施方式】
[0018]為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉實施例，并配合附圖，作詳細說明如下。
[0019]如圖2所示，一種混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁，包括橋梁端梁3、粧帽2和插入地表中作為支承粧的混凝土粧1，所述混凝土粧I粧體弱軸受彎，與端梁3采用半剛性連接構造。所述的半剛性連接構造是指在粧帽2和端梁3接縫處填充氯丁橡膠5，并由混凝土粧I中主筋6連接兩者的連接構造?；掦w2與端梁3之間的半剛性連接構造增加了橋梁的縱向變形能力，增加了該橋型容許橋長，避免了粧基礎由于過大的拉應力而開裂，減輕了橋梁溫度變形對粧體損傷，保證了該粧的豎向承載能力，延長橋梁使用壽命。
[0020]如圖1所示，為混凝土粧I的截面示意圖。
[0021]如圖3所示，為混凝土粧I支承的半剛接整體式橋臺橋梁端梁3和粧帽2連接處細部構造示意圖。
[0022]如圖4所示，為混凝土粧I支承的半剛接整體式橋臺橋梁粧帽2處截面示意圖在本實施例中，所述的混凝土粧I是扁形截面粧，可為橢圓形截面混凝土粧1-2和矩形截面混凝土粧1-1，可根據(jù)臺后填土類型、粧體受力特點和溫差大小選擇混凝土粧合適的截面尺寸、埋設數(shù)量和具體位置，以保證其豎向支承能力和水平變形能力。
[0023]在本實施例中，所述的混凝土粧I中主筋6為螺紋鋼筋，以增加與混凝土的粘結，更好的傳遞荷載。
[0024]在本實施例中，所述的混凝土粧I中插入端梁3的主筋6頂部用六角螺母7固定一片金屬板8，以增加對端梁3連接，使粧帽2和端梁3不易分離，并傳遞一部分荷載。
[0025]所述的混凝土粧I粧帽2與端梁3之間有一條接縫，接縫寬為15~30mm，其中澆筑有混凝土 4。該混凝土 4包裹住接縫處鋼筋，形狀為長方體(長度和寬度都是兩倍保護層厚度，高為接縫寬度)，避免了鋼筋的腐蝕。
[0026]所述的氯丁橡膠5填充了粧帽2和端梁3接縫處除了主筋6和混凝土 4之外所有空隙，以使兩者分離并保證該接縫處的轉動能力。
[0027]所述的接縫在靠近臺背一側設置一條防水條9并在其外側設置一層纖維防水層10，起了一定的防水作用。
[0028]本發(fā)明還涉及一種混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁下的施工方法，包括以下步驟:(I)在臺后填土沉降完全后，沿弱軸受彎的方向打入一定截面尺寸、類型和數(shù)量的混凝土粧I ; (2)澆筑粧帽2 (橋臺下半部分)，在混凝土粧主筋超出粧帽2部分澆筑混凝土，形狀為長方體(長度和寬度都是兩倍保護層厚度，高為粧帽和端梁接縫處寬度)，并在主筋6插入端梁部分套有六角螺母7和金屬板8 ; (3)在粧帽2上設置砂墊層，并在其上放置聚苯乙烯板作為端梁3的底模，然后澆筑端梁3 ; (4)在端梁3澆筑完成形成一定強度后，用水沖去砂墊層，取出聚乙烯板，在端梁3和粧帽2接縫處填充壓縮性良好的氯丁橡膠5 ; (5)在接縫靠近臺背一側填設設置一條防水條9并在其外側設置一層纖維防水層10。
[0029]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
【主權項】
1.一種混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁，包括橋梁端梁、粧帽和插入地表中作為支承粧的混凝土粧，其特征在于:所述粧帽與橋梁端梁之間設有一條填充有氯丁橡膠的接縫，所述的混凝土粧的主筋貫穿該接縫且其頂部位于橋梁端梁內。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁，其特征在于:所述的混凝土粧中插入橋梁端梁的主筋頂部用六角螺母固定一片金屬板。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁，其特征在于:位于接縫處的主筋外周澆筑有長方體混凝土，所述長方體混凝土的長度和寬度都是兩倍的主筋保護層厚度，高為接縫寬度。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁，其特征在于:所述接縫處內除了主筋和長方體混凝土之外所有的空隙中填充氯丁橡膠。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁，其特征在于:所述的混凝土粧中主筋為螺紋鋼筋，且主筋有部分超出粧帽與端梁連接，超出主筋為混凝土粧中長軸或長邊長方向的對稱鋼筋，超出粧帽長度在300~500mm范圍內。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁，其特征在于:所述的混凝土粧是扁形截面粧，或為橢圓形、矩形截面混凝土粧。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁，其特征在于:所述的接縫在靠近臺背一側設置一條防水條并在其外側設置一層纖維防水層。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁，其特征在于:所述接縫寬為15~30mmo
9.一種混凝土粧支承的半剛接整體式橋臺橋梁的施工方法，其特征在于，包括以下步驟: (1)在臺后填土沉降完全后，沿弱軸受彎的方向打入混凝土粧； (2)澆筑橋臺下半部分的粧帽，在混凝土粧主筋超出粧帽部分澆筑形狀為長方體的混凝土，該長方體的長度和寬度都是兩倍保護層厚度，高為粧帽和端梁接縫處寬度，并在主筋插入端梁部分套有螺母和金屬板； (3)在粧帽上設置砂墊層，并在其上放置聚苯乙烯板作為端梁的底模，然后澆筑端梁； (4)在端梁澆筑完成并滿足強度要求后，用水沖去砂墊層，取出聚乙烯板，在端梁和粧帽接縫處填充壓縮性良好的氯丁橡膠； (5)在接縫靠近臺背一側填設設置一條防水條并在其外側設置一層纖維防水層。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種混凝土樁支承的半剛接整體式橋臺橋梁及施工方法，包括橋梁端梁、樁帽和插入地表中作為支承樁的混凝土樁，所述混凝土樁樁體弱軸受彎，與端梁采用半剛性連接構造。所述的半剛性連接構造是指在樁帽和端梁接縫處填充氯丁橡膠，并由混凝土樁中主筋連接兩者的連接構造。樁體與端梁之間的半剛性連接構造增強了橋梁的縱向變形能力，增加了該橋型容許橋長，避免了樁基礎由于過大的拉應力而開裂，減輕了橋梁溫度變形對樁體損傷，保證了該樁的豎向承載能力，延長橋梁使用壽命。
【IPC分類】E02D27-14, E01D19-02
【公開號】CN104562923
【申請?zhí)枴緾N201510022524
【發(fā)明人】莊一舟, 王勝智, 韓裕添, 陳云, 周泉
【申請人】福州大學
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2015年1月17日