[发明专利]一种基于塑性铰转移的强震后快速施工桥墩的方法

说明书

本发明涉及一种基于塑性铰转移的强震后快速施工桥墩的方法，包括以下几个步骤：步骤S1：预制墩柱，在墩底预埋定位圆钢及预留外露的纵筋，并在现场开挖墩台，拆除旧墩柱；步骤S2：承台钻孔，待预制墩柱预埋的定位圆钢插入；步骤S3：吊运预制墩柱，使其外露纵筋与承台外露纵筋通过套筒挤压连接；步骤S4：在承台相应位置钻孔植筋，并绑扎箍筋；步骤S5：复核无误后，浇筑套箍混凝土，使预制墩柱与承台成为一个整体；步骤S6：进行土方回填，完成桥梁下部结构的施工。本发明利用原有承台和桩基础，减少了材料浪费，采用了加强型定位圆钢和混凝土套箍筋的连接方式，将塑性铰区域上移，有效避免在连接处发生破坏。

技术领域

本发明涉及道路桥梁施工领域，特别涉及一种基于塑性铰转移的强震后快速施工桥墩的方法。

背景技术

当前城市桥梁建设规模在不断扩大，其作为市政工程的基础设施，在前期具有投资大、公共性强，后期养护管理困难等特点。所以，在防灾减灾，尤其是抗震及震后维护方面，显得十分重要，以减少不必要的损失。

在地震作用下，桥墩残余位移可能过大，不具备局部修补利用的价值。根据阪神地震后的桥梁结构修复经验，当墩柱残余偏移率大于1/60或者残余位移大于150mm，修复工作将非常困难，一般需拆除重建。而地震后应急抢修时间紧迫，针对这种情况，急需提出一种拆除旧墩，就地快速拼装桥墩并架梁恢复交通的办法。

在对桥梁震后破坏情况调查显示，钢筋混凝土桥墩在抗震方面存在各种不足，如缺乏横向箍筋约束，导致桥墩抗剪能力弱；纵筋搭接容易破坏等，通常是桥梁最容易遭到破坏的部分，其震后破坏的修复加固，对于恢复交通、确保及时有效开展抗震救灾工作和节约重建资金都十分重要，成为研究重点。常用的桥墩修复加固方法有：增大截面修复法、外包钢管加固法、粘贴纤维复合材料加固法、钢筋网高性能水泥复合砂浆修复法、横向预应力修复法、纤维布与钢复合加固修复法等，但这些方法都存在不同程度的问题和缺陷，比如：加大截面法施工方法简便，所用材料简单易于获得，并且对墩柱加固的效果稳定可靠，但此方法现场浇筑多，养护时间长，对原墩柱产生较大改变，影响原有桥梁整体美学效果；对于通航河段的桥墩减小通航净宽以及洪水的过水面积，影响泄洪；增加结构自重，可能加重承台桩基的压力，引起对基础不必要的负担；在对震后破坏桥墩修复研究中发现，外包纤维材料是一种有效的修复方法，它能有效修复和提高墩柱抗剪强度，防止出现纵筋搭接破坏以及提高对混凝土的约束以获得更大的位移延性，但是当出现了纵筋屈服破坏的情况时，很难仅对混凝土进行修复，此时还需要进行屈服纵筋的替换。90年代起，一些研究人员开始研究破坏后桥墩新旧钢筋替换的方法，并采用螺栓连接件的方式进行新旧钢筋连接，这一方式主要问题是需要对连接件进行特别设置，且费用较高，同时实际应用中需要对原有的钢筋进行螺纹加工，难以实际应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于塑性铰转移的强震后快速施工桥墩的方法，首先，利用原有承台和桩基础，减少了材料浪费；其次，采用了加强型定位圆钢和混凝土套箍筋的连接方式，将塑性铰区域上移，有效避免在连接处发生破坏；最后，该预制拼装墩柱与整体现浇式桥墩抗震性等同，也适用与中高度地震烈度区，同时为墩柱整体拆除，原地预制吊装的情况提供了一个较佳的解决方案。

为了解决上述问题，本发明提供了一种基于塑性铰转移的强震后快速施工桥墩的方法，包括以下几个步骤：

步骤S1：预制墩柱，在墩底预埋定位圆钢及预留外露的纵筋，并在现场开挖墩台，拆除旧墩柱；

步骤S2：承台钻孔，待预制墩柱预埋的定位圆钢插入；

步骤S3：吊运预制墩柱，使其外露纵筋与承台外露纵筋通过套筒挤压连接；

步骤S4：在承台相应位置钻孔植筋，并绑扎箍筋；

步骤S5：复核无误后，浇筑套箍混凝土，使预制墩柱与承台成为一个整体；

步骤S6：进行土方回填，完成桥梁下部结构的施工。