[发明专利]附加消能装置预制拼装节段钢管混凝土桥墩及其施工方法

说明书

本发明提供一种附加消能装置预制拼装节段钢管混凝土桥墩及其施工方法，包括承台及位于承台上方纵向固定连接的多节钢管混凝土节段，各节所述的钢管混凝土节段包括混凝土柱及套于混凝土柱外部的钢管，所述钢管混凝土节段中间留有预应力孔道，所述承台中部固定有贯穿各个钢管混凝土节段的预应力筋，上下相邻所述钢管混凝土节段通过剪力键固定连接，承台顶面与多节钢管混凝土节段底部侧面之间设置有消能装置，本发明设计的管混凝土桥墩为预制构件，在工厂内制作，能提高施工质量与速度，减少现场作业量。利用钢管混凝土的高性能可提高节段拼装桥墩的竖向承载力和水平抗侧能力。

技术领域

本发明涉及一种附加消能装置预制拼装节段钢管混凝土桥墩及其施工方法。

背景技术

目前，钢筋混凝土结构主要是通过现场浇注成型。但是，随着我国建筑工地上从事简单体力劳动的工人数量急剧下降；同时，劳动力成本也逐渐提高。因此，有必要开发一种可以通过在预制工厂进行机械化流水作业生产的，现场采用机械吊装，极少数人员配合就能安全组装生产的钢筋混凝土构件。为了缓解这些问题，预制混凝土施工方式越来越多的得到应用。

预制混凝土桥梁构件在工厂制作加工，能使用自动化模板、蒸汽养护等现代化施工技术，提高施工精度和养护质量，构件预制完成后运至桥梁现场拼装，能减少现场作业，降低施工现场混凝土废料污染和施工噪声，实现快速化施工，减少交通拥堵。

我国正处于大规模交通基础建设时期，在城市桥梁、跨海桥梁的建造过程中，桥梁快速建造技术以其构件加工质量高、建造效率高、环境友好等优势越来越受到关注与重视。桥梁结构预制装配技术将是未来桥梁工程建设的一个重要发展方向。

发明内容

本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是，现有的钢筋混凝土结构主要是通过现场浇注成型效率低，人力成本较高。

本发明的具体实施方案是：一种附加消能装置预制拼装节段钢管混凝土桥墩，包括承台及位于承台上方由多个钢管混凝土节段纵向固定连接组成的桥墩，所述的钢管混凝土节段包括混凝土柱及套于混凝土柱外部的钢管，所述钢管混凝土节段和所述承台中间留有预应力孔道，所述预应力孔道中通过张拉预应力筋使桥墩形成一个整体，承台顶面与底部钢管混凝土节段侧面之间设置有消能装置。

进一步的，所述钢管混凝土节段的下端为环形接头，钢管混凝土节段的上端及承台的上表面具有能与环形接头相适配的内凹环形槽，所述环形接头内部设置有剪力键，上下相邻的钢管混凝土节段及钢管混凝土节段与承台之间通过配合的环形接头及凹环形槽连接。

进一步的，所述的消能装置是由减薄钢板和与减薄钢板两端焊接连接的加劲肋组成，所述的消能装置两端分别用剪切螺栓与承台顶面与钢管混凝土节段侧面连接。

进一步的，所述环形接头的内环直径为混凝土柱直径的1/3并且要远大于预留预应力孔道的直径，外环直径为混凝土柱直径的2/3, 所述环形接头的高度不小于混凝土柱直径的1/5。

进一步的，所述承台底部中间位置留有凹槽，以利于预应力筋的张拉和锚固。

进一步的，所述剪力键为圆形横截面的CFRP实心棒，剪力键外侧四周焊接有剪切螺栓。

本发明还包括一种建造如上所述的附加消能装置预制拼装节段钢管混凝土桥墩，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在工作预先按设计要求制作环形接头的几何模型

步骤二、将环形接头模型与钢管进行固定连接；

步骤三、在钢管内按要求配置剪力键和放置PVC管作为预留的预应力孔道；

步骤四、将纤维增强混凝土灌注到钢管内；

步骤五、在自然养护一段时间后，将模型拆除，将预应力筋连接锚固焊接消能装置。