[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

说明书

本发明公开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，节点连接方式包括预制桥墩底部的柔性层，预制桥墩底部伸出的纵向钢筋，承台内预埋金属波纹管，承台顶面预留凹槽，金属波纹管灌注的自密实高强微膨胀灌浆料。叠层钢板橡胶层安装在桥墩底部与桥墩一起浇筑预制成型，所述承台中预埋金属波纹管内灌注自密实高强微膨胀灌浆料，并使其溢出灌满凹槽，然后将所述预制桥墩底部伸出的纵向钢筋插入预埋金属波纹管内，直到预制桥墩底部插入凹槽内压实即可。本发明构造方式简单，桥墩预制成型，加快工程现场施工速度，提高工程质量。预制桥墩底部设置的叠层钢板橡胶层可显著提高桥墩的延性，降低墩柱塑性铰区损伤程度。

技术领域

本发明涉及桥梁快速建造技术领域，主要用于桥梁快速建造过程中预制拼装桥墩与承台节点的可靠连接和性能提升。

背景技术

随着建筑工业化进程的发展，预制拼装技术在桥梁建设中的作用日益凸显。桥梁快速建造技术是将桥梁结构主要构件在预制场进行预制加工，由大型运输机械将预制构件运输至桥梁建设场地，采用吊装设备将预制构件吊装入位，仅在现场进行少量工序就可快速完成桥梁结构的建造。预制拼装桥梁建设将极大程度缩短在桥梁建设场地的工程量，减少材料损耗和建筑垃圾，降低环境污染和噪声污染，减少城市桥梁建设场地周边交通拥堵，极大提高建造效率和工程质量。从我国桥梁工程预制装配技术工程应用情况看，桥梁上部结构预制拼装技术工程实践较多，预制T梁、预制箱梁及铁路桥梁中整垮箱梁预制等工程应用已较为普遍。而桥梁下部结构的预制拼装技术则处于初期研发和少量工程示范阶段。另外，桥墩是桥梁结构抗震的关键构件，决定了桥梁结构的整体抗震性能。预制装配桥墩的节点连接方式及其抗震性能是决定预制装配桥梁下部结构的关键因素。预制拼装桥墩的节点连接构造及抗震能力提升是完善预制拼装桥梁结构的重要内容。

目前，基于延性抗震设计理念的桥梁结构设计允许在强震发生时桥墩塑性铰区混凝土通常被压碎严重发生塑性破坏，往往震后难以修复。为改善预制拼装体系的抗震性能，国内外学者提出多种新型结构体系，如将桥墩底部与承台分离，桥墩内采用预应力筋提供抗侧能力及自恢复能力，或者在桥墩上特定部位附加耗能装置以耗散地震能量，从而避免桥墩构件发生严重损伤。因此，有必要提出合理构造或措施降低桥墩塑性铰区混凝土损伤破坏。

发明内容

本发明公开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，在满足预制拼装快速建造桥墩的同时，可有效减小地震荷载作用下预制拼装桥墩底部塑性铰区的损伤破坏，并提供键槽的延性性能，提高预制桥梁结构体系的整体抗震性能。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

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；