[发明专利]门式刚架天桥钢墩柱与承台铰接结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程的桥梁结构，具体的说，是涉及一种天桥结构中的钢墩柱与混凝土承台的节点构造形式及其施工方法。

背景技术

人行天桥是城市景观的重要组成部分，在满足人行交通功能的基础上，逐渐向结构轻巧、造型独特、跨度较大、承载力高、安装便利的综合性要求迈进，钢结构已逐步取代混凝土成为人行天桥的主要材料。目前的人行天桥大多采用简支钢箱梁的结构形式。

根据城市人行天桥与人行地道设计规范（CJJ 69-95），当简支钢箱梁的人行天桥主跨跨径较大时，梁高也需随之增大。例如当主跨跨径为50m时，要使结构竖向振动基频满足规范中大于3Hz的要求，梁高至少要达到2.3m。而采用如此大的梁高，会带来一系列弊端：结构厚重、景观效果不佳；在满足桥下4.5米净空的前提下，天桥需设置的台阶阶数增加，不够人性化。

发明内容

本发明要解决的是现有简支钢箱梁天桥结构存在的技术问题，提供一种门式刚架天桥钢墩柱与承台铰接结构及其施工方法，其结构简单、施工方便、受力合理，能够为新型的门式刚架天桥结构安全可靠地传递计算荷载产生的内力和变形，从而使门式刚架天桥结构的梁高降低，提升景观效果，减少工程投资。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下的技术方案予以实现：

一种门式刚架天桥钢墩柱与承台铰接结构，包括钢墩柱和混凝土承台，所述钢墩柱底部设置有柱底钢板，所述柱底钢板与所述钢墩柱之间焊接有加劲肋板；所述混凝土承台顶面设置有开孔的承台预埋钢板，所述承台预埋钢板底面连接有设置于所述混凝土承台中的剪力板，所述剪力板周围设置有连接于所述承台预埋钢板的剪力钢筋；所述柱底钢板与所述承台预埋钢板之间设置有活动铰支座，所述活动铰支座的数量与所述钢墩柱的腹板数相同，每一套所述活动铰支座包括通过销轴连接的耳板式上肋板和耳板式下肋板，所述耳板式下肋板的数量比所述耳板式上肋板的数量多一块，所述耳板式上肋板和所述耳板式下肋板间隔设置，每一套所述活动铰支座中的所有所述耳板式上肋板通过活动铰顶板与所述柱底钢板连接，每一套所述活动铰支座中的所有所述耳板式下肋板通过活动铰底板与所述承台预埋钢板连接。

所述活动铰支座位于所述钢墩柱的腹板的正下方。

所述剪力板位于所述活动铰支座的正下方。

所述承台预埋钢板设置有两个矩形孔。

一种门式刚架天桥钢墩柱与承台铰接结构的施工方法，包括如下步骤：

a．预制柱底钢板、活动铰顶板、耳板式上肋板、耳板式下肋板、活动铰底板、承台预埋钢板、销轴、钢墩柱、加劲肋板、剪力板以及剪力钢筋，并完成活动铰预埋构件、活动铰上预制构件与钢墩柱、活动铰下预制构件的焊接工作；

其中，活动铰预埋构件包括承台预埋板、剪力板和剪力钢筋；活动铰上预制构件包括柱底钢板、加劲肋板、活动铰顶板和耳板式上肋板；活动铰下预制构件包括活动铰底板与耳板式下肋板；

b．混凝土承台垫层施工，同时在垫层混凝土中预埋定位钢桩；

c．进行混凝土承台底板钢筋绑扎与焊接；

d．安装活动铰预埋构件，采用吊车就位千斤顶微调定位，定位完成后使之与定位钢桩焊接牢固；

e．混凝土承台顶板钢筋绑扎及支模，并再次校正活动铰预埋构件的位置及高程，确认无误后进行加固；

f．混凝土承台混凝土浇筑与养护；

g．现场焊接承台预埋钢板和活动铰下预制构件；

h．在柱底钢板的底面，即活动铰支座外侧焊接四块临时支撑板；

i．待主梁定位安装之后，在活动铰上预制构件和活动铰下预制构件之间现场安装轴销，紧固螺栓，随焊接承台顶预埋板和活动铰底板的焊缝顺序依次拆除支撑板；

j．对活动铰支座及焊缝进行防锈处理和油漆喷涂，加封封板。

本发明的有益效果是：

（一）本发明能够有效可靠的传递内力，并通过释放门式刚架天桥结构横桥向的转动释放转角位移，释放了温度力产生的弯矩，减小结构受力，使结构更加合理、安全，从而减少了门式刚架天桥结构下部混凝土基础的工程量，也减少了对地下管线的切改，大大降低了工程投资。

（二）本发明在承台预埋板下焊接剪力板和剪力钢筋，确保了钢墩柱底传下来的各向反力有效的扩散，避免了应力集中造成混凝土承台中的混凝土抗压破坏，同时确保了钢墩柱反力更有效可靠的传递到混凝土承台，再传递到桩基础。

（三）本发明中活动铰支座的销轴采用40Cr材料，铰轴和配套的螺母进行调质处理后方可使用，关键节点采用强度高、韧性好的材料，从而保证了结构的耐久性。