[发明专利]一种抗震预制拼装桥墩及其施工方法

说明书

本发明公开了一种抗震预制拼装桥墩及其施工方法，该桥墩通过墩柱上节段、墩柱下节段、预应力筋及橡胶弹性层拼装形成桥墩本体，在预制的桥墩本体四周预留槽口，将耗能钢板锚固在槽口内，保证在荷载作用下耗能钢板不会向预制的墩柱内侧挠曲；在相对设置的耗能钢板之间设置对拉螺栓，保证耗能钢板不会向墩柱外侧挠曲。通过设置橡胶弹性层，一方面充分利用外置的耗能钢板和内置的橡胶弹性层的抗震耗能能力，两者结合协同保障抗震性能；另一方面能够避免地震造成上、下节段的碰撞，有效防止混凝土开裂和压碎。该施工方法采用提前预制，现场拼装的技术路线，通过锚固装置及预应力筋即可将预制的耗能钢板及墩柱上、下节段连接起来，简单高效地完成装配。

技术领域

本发明属于道路桥梁建设技术领域，具体涉及一种抗震预制拼装桥墩及其施工方法。

背景技术

预制拼装技术具有施工效率高、对环境和交通影响小、工程质量可靠和自复位能力强等优点，自1962年建造法国塞纳河上的舒瓦齐勒罗瓦大桥以来，逐渐成为桥梁上部结构建设中常用的施工方法之一，在地震区域也开始了一些工程应用。1971年，美国德克萨斯州约翰肯尼迪堤道桥首次使用了节段预制拼装桥墩。

在公开号为CN105586828A的专利文件中，公开了一种内置耗能钢板和粘弹性材料层的桥墩耗能与防压碎结构，利用超高性能混凝土UHPC板内置耗能钢板和粘弹性层提高节段拼装桥墩的耗能能力和并防止底节段混凝土压碎。该项专利是将耗能钢板夹在UHPC板之间将其固定，属于内置耗能钢板，而且耗能钢板直接与上部节段和承台的预埋钢棒相连，桥墩底节段和UHPC板与上部节段之间设置橡胶垫层，构造相对复杂。

在公开号为CN206752295U的专利文件中，公开了一种抗震桥梁墩柱，通过橡胶弹性层和铅块吸收地震产生的部分能量。该项专利在上、下桥墩节段之间设置承接板体，两层弹性层分别设置在承接板体与上、下桥墩节段之间，抗震柱的球形凸块与耗能铅块设置在下桥墩节段，通过摩擦耗能。该专利的结构形式也比较复杂，造价较高。

在公开号为CN107034781A的专利文件中，公开了一种增强抗震墩柱及其建造方法，通过钢筋混凝土墩柱的底部和增强钢板的上缘形成双塑性铰来抵抗地震作用。该项专利通过在桥墩底部粘贴钢板，形成塑性铰来抵抗地震作用，为现浇结构，施工周期长。

综上所述，现有技术中，虽然耗能钢板和橡胶弹性层都可以用来抗震耗能，但是构造都比较复杂，造价较高，并且施工周期也比较长。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术存在的缺陷，本发明提供了一种抗震预制拼装桥墩，该桥墩利用外置耗能钢板和橡胶弹性层共同耗能，为结构抗震增加了双保险，结构形式简单。

本发明还提供了上述桥墩的施工方法，该方法施工周期短且造价相对较低。

技术方案：本发明所述的一种抗震预制拼装桥墩，包括墩柱上节段、墩柱下节段、橡胶弹性层、预应力筋、耗能钢板、锚固装置以及对拉螺栓，所述橡胶弹性层设置于所述墩柱上节段和墩柱下节段之间，所述预应力筋贯穿橡胶弹性层并连接墩柱上节段和墩柱下节段以形成桥墩主体；所述桥墩主体的外表面的四个方位均开设有槽口，所述槽口两两相互对称；所述耗能钢板一一对应设置于所述槽口内并通过锚固装置锚固于墩柱上节段和墩柱下节段，分别设置于相互对称的两个槽口内的两个耗能钢板之间通过贯穿桥墩主体的所述对拉螺栓连接。

其中，连接四个所述耗能钢板的两组对拉螺栓分别设置于所述橡胶弹性层的上、下两侧。从而能够避免对拉螺栓在空间上相交形成干涉。

所述墩柱上节段的下表面具有上部凹槽，设置于所述橡胶弹性层上侧的对拉螺栓自所述上部凹槽穿过，所述墩柱下节段的上表面具有下部凹槽，设置于所述橡胶弹性层下侧的对拉螺栓自所述下部凹槽穿过。

所述锚固装置有两个，分别设置于所述耗能钢板的上、下两端，位于上端的锚固装置用于将耗能钢板锚固于所述墩柱上节段，位于下端的锚固装置用于将耗能钢板锚固于所述墩柱下节段。