[发明专利]关键节点承台及包含该承台的用于岩溶地质的景观桥墩

说明书

技术领域

本发明涉及建筑工程技术领域，特别涉及一种关键节点承台，还涉及一种包含该关键节点承台的用于岩溶地质的景观桥墩。

背景技术

桥墩位于桥梁的中间部位，是支承相邻两跨上部结构的建筑物。其作用是将上部结构传递的荷载可靠有效地传递给基础。桥墩分为重力式桥墩和轻型桥墩两大类。近年来，由于轻型桥墩具有外形轻盈美观、圬工量少、可减轻地基负荷及节省基础工程等优点而得到迅速发展，而轻型桥墩中的双柱式桥墩是目前传统的桥梁下部结构最常采用的结构形式，柱下一般采用两根桩或群桩基础。

但是，在岩溶地区，地下溶洞具有一定的复杂性：如溶洞的规模大小不一、洞内填充度不同、溶洞性质不好把握及传统群桩基础适应性较差等。因此，岩溶地质条件下的传统桥墩会存在以下缺陷：

⑴由于结构物的视觉美学效果要求不断提高，传统的双柱式桥墩结构较为简单，盖梁造型单调、桥下柱子林立、视线受限，给人以压抑、无创意的感觉，缺乏景观性，很难与周围环境融为一体，难以满足人们的美学追求。

⑵岩溶区溶洞见洞率高，桩基础施工过程中，需要对溶洞进行处治。溶洞高度大于1m时，通常需要采用粘土、片石进行填塞固壁，溶洞填充处理工作量巨大；由于地下溶洞具有难以探明性，所以导致采用粘土、片处理溶洞具有不可控制性，若施工不慎，极易造成地面塌陷，引起人员伤亡和财产损失；若采用双桩或群桩基础时，所耗费的人力、物力、财力及施工风险将成倍增加。

⑶若溶洞不仅垂直高度大，而且水平方向越出桥墩桩基范围，将会导致成桩条件差，使桥墩整体结构的稳定性得不到保障。

发明内容

本发明的第一个目的是提供一种可用于建筑交叉点的关键节点承台，可以确保上部结构向下部结构的拉、压、弯、剪、扭复杂应力流的顺利传递。

本发明的第一个目的可以通过以下措施来实现，一种关键节点承台，其特征在于：它包括混凝土和笼形的框架，所述混凝土灌注在笼形框架中，所述笼形框架主要由一组水平的环形箍筋和两组竖向的环形箍筋两两互相垂直且相互套箍构成，各水平的环形箍筋在竖向上并列排布，而各竖向的环形箍筋则在水平方向上并列排布。

本发明三向箍筋相互嵌套，将混凝土紧紧环抱在内形成笼体套箍效应，提高了混凝土的三向应力强度，使核心混凝土强度比单向应力状态混凝土强度提高；三向正交受力闭合箍筋形成空间各向正交闭合受力体系，实现了拉、压、弯、剪、扭复杂应力流从交叉节点的上部结构向下部结构流畅传递。

作为本发明的一种实施方式，所述关键节点承台为矩形块状体，所述笼形框架是矩形体框架，所述两组竖向的环形箍筋是一组横向的环形箍筋和一组纵向的环形箍筋，所述横向的环形箍筋、纵向的环形箍筋及水平的环形箍筋从内至外依次环套；或者所述纵向的环形箍筋、横向的环形箍筋及水平的环形箍筋从内至外依次环套。

作为本发明的一种改进，所述水平的环形箍筋上设有纵向和横向拉结筋，所述纵向和横向拉结筋拉结环形箍筋。保证了三向正交受力闭合箍筋在极限状态不外鼓失稳。

作为本发明的进一步改进，所述纵向的环形箍筋上设有竖向拉结筋，所述竖向拉结筋拉结纵向的环形箍筋。

作为本发明的优选方式，所述水平环形箍筋、竖向环形箍筋均分别间隔0.1～0.2m布置；所述横向、纵向拉结筋和竖向拉结筋均分别间隔0.5～1.0m布置。

本发明的第二个目的是提供一种可显著降低岩溶区施工风险、能够降低工程造价、造型新颖且可增强桥梁景观效果的包含上述关键节点承台的用于岩溶地质的景观桥墩。

本发明的第二个目的可以通过以下措施来实现，一种包含上述关键节点承台的用于岩溶地质的景观桥墩，它主要由盖梁、墩柱和桩基础组成，所述墩柱设置在所述盖梁与桩基础之间，其特征在于：所述桩基础为独桩基础，在所述墩柱和所述独桩基础之间增设所述的关键节点承台。

本发明的关键节点承台内设有三向正交受力箍筋，形成空间各向正交闭合受力体系，并始终使得核心混凝土处于三向受压状态，从而确保了桩向柱的拉、压、弯、剪、扭复杂应力流的顺利传递；桩基础采用独桩基础，施工时一个桥墩仅需集中力量对一根桩基础进行处理，既降低了工程施工风险、又可控制工程造价，加快了施工速度，极大地提高了效率，具有显著的经济效益和社会效益。

作为本发明的一种改进，所述盖梁采用大悬臂预应力盖梁，所述墩柱采用矩形薄壁独柱，所述矩形薄壁独柱的长度方向为横向，所述独桩基础的横截面为圆形。矩形薄壁独柱顺桥向抗弯惯矩是现有双柱式桥墩2根直径为1.3m的双圆柱墩的1.6倍，极大地提高桥墩安全度。圆形独桩基础能够满足钻桩需要。