[发明专利]一种墩底设置柔性层的预制拼装桥墩—承台节点连接方式及其作法

权利要求书

1.一种墩底设置柔性层的预制拼装桥墩—承台节点连接方式，其特征在于：包括预制墩身(1)、柔性层(2)、墩底预留纵向钢筋(3)、预埋金属波纹管(5)、承台(6)、承台顶部预留凹槽(4)和自密实高强微膨胀灌浆料；柔性层(2)与预制墩身(1)一起预制并连接成型，成型过程中使墩底预留纵向钢筋(3)穿过柔性层(2)中预留的穿筋孔，并伸出一段长度，伸出一段长度用于锚固；墩底预留纵向钢筋(3)底部的伸出一段长度插入承台(6)中预埋金属波纹管(5)中，承台顶部预留凹槽(4)设置在承台(6)的表面，通过在金属波纹管(5)中灌注高强微膨胀灌浆料将预制墩身(1)与承台(6)连接；金属波纹管(5)内灌满自密实高强微膨胀灌浆料，并溢出布满承台顶面预留凹槽(4)内；

柔性层(2)包括预埋矩形钢管(8)、带肋钢筋螺杆(9)和叠层钢板橡胶层(10)，预埋矩形钢管(8)设置在叠层钢板橡胶层(10)中间，带肋钢筋螺杆(9)设置在叠层钢板橡胶层(10)的周向；

所述叠层钢板橡胶层(10)由上连接钢板(13)、薄层钢板(15)、薄层橡胶(16)、橡胶保护层(12)、下连接钢板(14)组成，叠层钢板橡胶层(10)在支座加工厂经硫化工艺制成；

薄层钢板(15)和薄层橡胶(16)相互交替布置组成叠层钢板橡胶层(10)的主体结构，上连接钢板(13)和下连接钢板(14)分别设置在叠层钢板橡胶层(10)的主体结构的上部和下部；

上连接钢板(13)和下连接钢板(14)之间以及叠层钢板橡胶层(10)的主体结构外侧之间的部分设有橡胶保护层(12)；橡胶保护层(12)用于保护薄层钢板(15)与薄层橡胶(16)之间的连接；

预留穿筋孔(11)和螺纹孔(17)均沿叠层钢板橡胶层(10)的圆周方向布置，预留穿筋孔(11)设置在螺纹孔(17)的外侧；叠层钢板橡胶层(10)的中心设有预留钢管孔(18)，预留钢管孔(18)为矩形孔；螺纹孔(17)用来锚固带肋钢筋螺杆(9)；

带肋钢筋螺杆(9)一端带有螺纹，拧紧于螺纹孔(17)内；所述螺纹孔(17)内壁预留和带肋钢筋螺杆(9)相匹配的螺纹；所述预埋矩形钢管(8)尺寸小于中心预留矩形孔(18)的尺寸；薄层钢板(15)和薄层橡胶(16)厚度根据所需抗压刚度确定，并确定预留穿筋孔(11)和中心预留矩形孔(18)的孔径大小；

将预埋矩形钢管(8)插入叠层钢板橡胶层(10)的中心预留矩形孔(18)中，使得预埋矩形钢管(8)处在中间位置，其间隙上下两端用植筋胶封住；所述带肋钢筋螺杆(9)与预制墩身(1)一起浇筑时用于锚固桥墩底部以增加叠层钢板橡胶层(10)与墩底部混凝土之间的锚固强度；

预制桥墩底部的柔性层(2)，在预制墩身(1)浇筑时，将预埋矩形钢管(8)底部端口堵住，上部端口敞开，使得其中填充混凝土形成钢管混凝土，提高其抗剪强度。

2.根据权利要求1所述的一种墩底设置柔性层的预制拼装桥墩—承台节点连接方式，其特征在于：承台顶面预留凹槽(4)的半径大于预制墩身(1)的半径，承台顶面预留凹槽(4)的深度为5mm，用于校正墩身竖向垂直度和水平位置；

预制拼装时，首先在预埋的金属波纹管(5)内灌满自密实高强微膨胀灌浆料，并溢出布满承台顶面预留凹槽(4)内，将墩底预留纵向钢筋(3)对中并插入金属波纹管(5)内，待墩底预留纵向钢筋(3)完全插入承台中预埋金属波纹管(5)内。

3.利用权利要求1所述连接方式进行的一种墩底设置柔性层的预制拼装桥墩—承台节点连接作法，其特征在于：

首先制作柔性层(2)，将带肋钢筋螺杆(9)拧紧于预留螺孔(17)内，同时将矩形钢管(8)插入叠层钢板橡胶(10)中的预留钢管孔(18)内，使矩形钢管(8)位于叠层钢板橡胶(10)中间，并在矩形钢管(8)和预留钢管孔(18)之间两端间隙处涂抹植筋胶，防止叠层钢板橡胶(2)与预制桥墩墩身(1)浇筑在一起时水泥浆流入矩形钢管(8)和预留钢管孔之间的间隙；

接下来，绑扎预制桥墩墩身(1)的纵筋和箍筋，同时将墩底预留纵向钢筋(3)穿过叠层钢板橡胶(10)中的预留穿筋孔(11)中并伸出一定长度；同时，在墩底预留纵向钢筋(3)与预留穿筋孔(11)之间的两端间隙处涂抹植筋胶，防止预制桥墩墩身(1)浇筑混凝土时候水泥浆流入墩底预留纵向钢筋(3)和预留穿筋孔(11)之间的间隙；另外，墩底预留纵向钢筋(3)处于叠层钢板橡胶(10)之间的无粘结段可以减小塑性铰区钢筋的集中塑性变形，同时叠层钢板橡胶(10)内的预留穿筋孔(11)约束纵向钢筋屈曲；最后，以墩底柔性层(2)作为底模，与固定于叠层钢板橡胶(10)的上连接板(13)的带肋钢筋螺杆(9)以及桥墩(1)的纵筋和箍筋一起浇筑预制成型，带肋钢筋螺杆(9)加强桥墩(1)和叠层钢板橡胶(10)的连接；

接下来，绑扎承台(6)的钢筋，在承台内与预制桥墩(2)和叠层钢板橡胶(10)中心位置的矩形钢管(8)对应位置和深度，固定预埋比矩形钢管(8)外径大5mm的预留孔洞，并在预留孔底部用不透水胶带封住；在与墩底预留纵向钢筋(3)相对应位置设置预埋金属波纹管(5)并进行位置固定，预埋金属波纹管(5)下端口用不透水胶带封住，在预埋金属波纹管(5)上端放置一个直径稍大于预制桥墩(1)直径的圆形木板，厚度5mm，模板上端与承台(6)上表面齐平；浇筑承台(6)混凝土，待混凝土初凝后，将圆形木板去掉，形成承台顶部预留凹槽(4)；

接下来，在预埋金属波纹管(5)内灌满事先拌制好的自密实高强微膨胀灌浆料，并溢出承台顶部预留凹槽(4)，随后将预制桥墩底部伸出的纵向钢筋(3)插入承台中的预埋金属波纹管(5)内，待预制桥墩底部叠层钢板橡胶(3)的下连接钢板(14)底部完全插入预留凹槽(4)并将灌浆料挤压出预留凹槽(4)，临时支撑桥墩(2)保持设计垂度，待灌浆料初凝后即完成预制拼装桥墩-承台节点的施工。