[发明专利]一种装配式中空多腔圆端型钢管混凝土桥墩及其制备方法

说明书

本发明公开了一种装配式中空多腔圆端型钢管混凝土桥墩及其制备方法，包括圆端型的内钢管和混凝土，还包括与内钢管同心布置的圆端型的外钢管，所述混凝土浇筑在内、外钢管之间，在内钢管的直线段与外钢管的直线段之间均布有若干横隔板，在内钢管圆弧段的外壁上绕其轴心均布有若干角钢加劲肋，在外钢管的外部沿其表面通长布置有不与外钢管的端部及梁柱节点连接的套管，在该套管端部布置有预应力套环。本发明由于截面开展，在同样自重情况下其抗弯刚度较大，因而在弯矩较大的情况下可以更好地发挥材料的力学性能，承载力高，具有较好的塑性、韧性和耐火性能，施工工序少，加快了施工速度，且可在工厂加工完成，有助于实现工厂化。

技术领域

本发明涉及建筑结构构件技术领域，尤其涉及一种装配式中空多腔圆端型钢管混凝土桥墩及其制备方法。

背景技术

桥梁作为生命线工程的重要组成部分，是交通枢纽的“咽喉”，桥梁的破坏将导致生命线的中断，造成的损失不可估量。桥墩是桥梁的主要承重和抗侧力构件，桥墩的破坏往往会引起桥梁的整体倒塌。

而在长期的使用实践中，我们发现目前的钢筋混凝土桥墩主要存在以下问题：

1、传统的钢筋混凝土桥墩，自重大、抗弯承载力不足且其抗剪能力较差，导致剪切破坏先于延性的弯曲破坏，致使桥墩发生脆性破坏。

2、圆钢管和矩形钢管混凝土桥墩由于其截面的特点，其抗弯承载力和延性较差，其抗震能力也较差，大部分钢管混凝土桥墩墩底容易出现局部鼓曲，导致钢管撕裂破坏，同时圆钢管混凝土桥墩节点施工复杂，导致施工过程繁琐且不经济。

3、圆端型钢管混凝土桥墩虽增加了桥面外刚度，弥补了桥梁结构的横桥向刚度远低于其顺桥向刚度的问题，但是普通的圆端型混凝土桥墩，其外套钢管不能对其核心混凝土产生有效地约束。

4、普通中空夹层钢管混凝土桥墩，虽克服了一般钢管混凝土桥墩自重大和抗弯承载能力不足的缺点，但是由于核心混凝土膨胀对内钢管产生的环向拉力作用，内钢管容易发生局部屈曲，从而导致与核心混凝土之间产生脱空现象。

5、普通中空圆端型钢管混凝土桥墩，当内、外钢管受到核心混凝土膨胀产生的环向拉力作用或者外力作用时，由于整体构件的直线段纵向刚度较小，直线段内、外钢管容易发生局部屈曲，导致整体构件承载能力下降。

6、在钢管混凝土桥墩的实际使用过程中，钢管因其耐腐蚀性能差，容易发生锈蚀，影响了构件的耐久性和力学性能，限制了此类构件的使用范围。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种能够增强钢管对核心混凝土的约束作用，降低脱开现象，提高抗弯承载力和抗震性能，增强耐久性和力学性能的装配式中空多腔圆端型钢管混凝土桥墩及其制备方法。

本发明提供的这种装配式中空多腔圆端型钢管混凝土桥墩，包括圆端型的内钢管和混凝土，还包括与内钢管同心布置的圆端型的外钢管，所述混凝土浇筑在内、外钢管之间，在内钢管的直线段与外钢管的直线段之间均布有若干横隔板，在内钢管圆弧段的外壁上绕其轴心均布有若干角钢加劲肋，在外钢管的外部沿其表面通长布置有不与外钢管的端部及梁柱节点连接的套管，在该套管端部布置有预应力套环。

为提高构件的抗震防烈效果，增加使用寿命，在所述套管与外钢管之间填充有夹层材料。

为使本发明可与基础更好的连接并防止整体失稳，在内钢管、外钢管和套管底部固接有底座板，在该底座板与套管之间均布有加劲肋。

为使轴向承载力的分布更强，所述角钢加劲肋沿内钢管的轴线布置。

本发明还提供了一种适用于上述装配式中空多腔圆端型钢管混凝土桥墩的制备方法，包括如下步骤：

a、在内钢管的直线段的外壁上均匀固接上若干横隔板，在内钢管的圆弧段的外壁上绕其轴心均匀固接若干角钢加劲肋；