[发明专利]一种带狗骨型连接构造的新型整体式桥台桥梁及施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种带狗骨型连接构造的新型整体式桥台桥梁及施工方法，属于桥梁领域。

背景技术

整体桥取消了伸缩装置与支座，桥台与主梁做成整体结构，是无缝桥一大类别。整体桥上部结构的胀缩，必然受到桥台的约束。而桥台台身一般为刚性结构，以钢筋混凝土结构为主，其适应桥梁上部结构温度变形的能力主要由基础提供。而基础可以是单排桩和双排桩，其中以单排桩应用最多，并且其刚度越大，桩基本身所受水平力和弯矩也越大。因此整体桥桥台桩基础一般要采用柔性钢桩，大部分为H型钢桩。

然而，该桩基础不仅要承受桥梁上部结构传递的竖向荷载和水平荷载，还要承受台后土压力作用，受力情况不仅复杂（桩-土相互作用是一个非线性问题），而且很不利。更重要的是，整体桥端梁与桩帽一般为刚接，导致该连接部位转动能力差且承受集中应力，从而产生塑性铰，疲劳损伤甚至破坏，影响了该桥型寿命，增加了维修成本。

发明内容

为了解决现有的技术不足，本发明提供一种带狗骨型连接构造的新型整体式桥台桥梁及施工方法,该结构就是降低了端梁与桩帽连接处刚度，增大了该连接处转动能力，提高了桥梁的纵向变形能力，增加了该桥型容许桥长，避免了桩基础发生过大的侧移，保证了该桩的竖向承载能力，减小了桩身内力，减轻了桥梁温度变形对桩体疲劳损伤，延长了桥梁使用寿命。

本发明的技术方案在于：

一种带狗骨型连接构造的新型整体式桥台桥梁，包括桥梁端梁、桩帽和插入地表中作为支承桩的H型钢桩，其特征在于：所述桩帽与桥梁端梁之间有一条接缝，所述的H型钢桩贯穿该接缝且顶部超出桩帽并与桥梁端梁连接，所述的H型钢桩顶部翼缘宽度逐渐向接缝处减小。

其中，所述接缝处浇筑有包裹住接缝处H型钢桩桩体的长方体混凝土。

所述接缝处内除了H型钢桩和长方体混凝土之外所有的空隙中填充可压缩性橡胶材料，所述可压缩性橡胶材料为泡沫橡胶。

所述的接缝在靠近桥台背一侧填有一层可压缩的泡沫类材料。

所述H型钢桩桩体与桩帽接触面设置剪力钉。

所述的H型钢桩在桩帽底部以下2m范围内包有50mm厚的可压缩性泡沫材料。

所述的H型钢桩顶部超出桩帽部分的长度在300~500mm范围内。

所述接缝宽为15~30mm。

所述的长方体混凝土的长度和宽度都超出H型钢桩桩体长度和宽度的10mm，高度等于接缝宽度。

本发明的另一技术特征在于：

一种带狗骨型连接构造的新型整体式桥台桥梁的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）在台后填土沉降完全后，沿弱轴受弯的方向打入H型钢桩，并在桩顶包裹长2m，厚50mm的可压缩性泡沫材料；

（2）浇筑位于桥台下半部分的桩帽，在H型钢桩超出桩帽部分即翼缘最窄处浇筑混凝土，形状为长方体，长度和宽度都超出H型钢桩桩体长度和宽度的10mm，高度等于接缝宽度；

（3）在桩帽上放置聚苯乙烯板，然后在板上浇筑端梁；

（4）浇筑完成待定型后，取出聚乙烯板，在端梁和桩帽接缝处填充可压缩性橡胶材料，最后在接缝靠近台背一侧填设一层可压缩的泡沫材料。

本发明的优点在于：本发明H型钢桩作为无缝桥梁支承桩方便了施工，可以利用其表面摩擦甚至端部来承受竖向荷载，还可很好地利用其侧向刚度低的特点来允许水平温度变形。更重要的是，H型钢桩桩桩帽与端梁之间的狗骨型连接构造降低了该连接处刚度，增大了该连接处转动能力，提高了桥梁的纵向变形能力，增加了该桥型容许桥长，避免了桩基础发生过大的侧移，保证了该桩的竖向承载能力，减小了桩身内力，减轻了桥梁温度变形对桩体疲劳损伤，延长了桥梁使用寿命。

附图说明

图1为带狗骨型连接构造的新型整体式桥台桥梁结构示意图，

图2为带狗骨型连接构造的新型整体式桥台桥梁端梁和桩帽连接构造示意图，

图3为带狗骨型连接构造的新型整体式桥台桥梁端梁和桩帽连接处A-A截面示意图。

图中：1-H型钢桩、2-桩帽、3-端梁、4-混凝土、5-可压缩性橡胶材料、6-可压缩的泡沫类材料、7-剪力钉。

具体实施方式

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。