[发明专利]一种附加耗能钢筋的无粘结后张预应力混凝土填充双壁钢管预制拼装桥墩

说明书

技术领域

本发明涉及一种混凝土填充双壁钢管预制拼装桥墩的设计方法，尤其涉及一种附加耗能钢筋的无粘结后张预应力混凝土填充双壁钢管预制拼装桥墩的设计方法。

背景技术

目前桥梁结构一般采用现场浇筑混凝土的施工方法，这种施工方法具有混凝土现场养护周期长，现场作业量大，对周围环境造成噪声及废渣污染，容易引起交通拥堵等缺点。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。

预制拼装桥墩由于接缝的存在，整体性较差，抗震能力薄弱，因此保证接缝牢固、安全以及结构简单便于施工是预制安装技术的关键。目前预制拼装桥墩构件之间的接缝一般采用干接缝，接缝面仅有预应力筋通过，耗能能力较低，地震位移需求较大。

目前预制拼装桥墩一般采用实心混凝土截面，自重较大，地震惯性力与自重成正比，因此地震力也较大。同时预制混凝土桥墩需要较高的制作精度，普通混凝土预制桥墩由于制作精度不高而不容易拼装，接缝面的拼接空隙大，降低了桥墩水平承载力。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种施工速度快、抗震性能高、自重轻且安装精度高的无粘结后张预应力混凝土填充双壁钢管预制拼装桥墩。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种附加耗能钢筋的无粘结后张预应力混凝土填充双壁钢管预制拼装桥墩，包括承台、预制拼装桥墩和盖梁，所述的预制拼装桥墩设置在所述的承台上，所述的盖梁设置在所述的预制拼装桥墩上，所述的预制拼装桥墩为混凝土填充双壁钢管预制拼装桥墩，所述的预制拼装桥墩包括外钢管、内钢管和填充混凝土，所述的外钢管和内钢管在顶部和底部端面分别通过四个钢片连接，所述的承台顶面与预制拼装桥墩底部端面之间设置纤维增强砂浆层，所述的预制拼装桥墩顶部端面与盖梁底面之间设置纤维增强砂浆层，所述的承台、预制拼装桥墩和盖梁通过预应力张拉装置拼装形成整体，所述的承台顶面与预制拼装桥墩底部之间设置四根普通带肋耗能钢筋，所述的预制拼装桥墩顶部与盖梁底面之间设置四根普通带肋耗能钢筋。

所述的无粘结后张预应力张拉装置包括分别设置在所述的承台底部的固定端锚具、设置在所述的盖梁顶部的张拉端锚具和预应力筋组，所述的预应力筋组穿过设置在承台内部的下预应力管道，所述的预应力筋组穿过内钢管，所述的预应力筋组穿过设置在盖梁内部的上预应力管道，所述的预应力筋组在盖梁顶部张拉端锚具处利用张拉千斤顶张拉。

所述的承台顶面与预制拼装桥墩底部之间的四个底部耗能钢筋上端分别设置在桥墩底部截面横桥向和纵桥向。所述的预制拼装桥墩顶部与盖梁底面之间的四个顶部耗能钢筋下端分别设置在桥墩顶部截面横桥向和纵桥向。

所述的底部耗能钢筋的下端预埋在承台混凝土中，所述的底部耗能钢筋的上端放置在下桥墩耗能钢筋管道中，所述的底部耗能钢筋两端的连线与所述的承台顶面之间的夹角为90度。

所述的顶部耗能钢筋的下端放置在上桥墩耗能钢筋管道中，所述的顶部耗能钢筋的上端预埋在盖梁混凝土中，所述的顶部耗能钢筋两端的连线与所述的盖梁底面之间的夹角为90度。

所述的外钢管和内钢管在底部端面连接的四个钢片分别设置在与桥墩横桥向夹角45度方向和与桥墩纵桥向夹角45度方向，相邻刚片的夹角为90度。所述的外钢管和内钢管在顶部端面连接的四个钢片分别设置在与桥墩横桥向夹角45度方向和与桥墩纵桥向夹角45度方向，相邻刚片的夹角为90度。

所述的承台顶面与所述的预制拼装桥墩中心线垂直。

所述的盖梁底面与所述的预制拼装桥墩中心线垂直。

所述的混凝土填充双壁钢管预制拼装桥墩的外钢管与内钢管截面为同一圆心的圆环截面。

所述的下桥墩耗能钢筋管道与两个横向的钢管垂直连通并焊接在一起，所述的两个横向钢管中的上横向钢管为灌浆管，下横向钢管为出气管，所述的上横向钢管和下横向钢管穿过桥墩外钢管壁与大气连通。

所述的上桥墩耗能钢筋管道与两个横向的钢管垂直连通并焊接在一起，所述的两个横向钢管中的上横向钢管为灌浆管，下横向钢管为出气管，所述的上横向钢管和下横向钢管穿过桥墩外钢管壁与大气连通。