[发明专利]一种高耐久性抗地震倒塌的多柱墩体系及施工方法

权利要求书

1.一种高耐久性抗地震倒塌的多柱墩体系，其特征在于，包括承台(1)、左边墩(2-1)、右边墩(2-2)、中墩(3)、预制盖梁(4)、无粘结预应力筋(5)、自密实微膨胀高强混凝土(6)、抗拔环(7)、环形钢板(8)、栓钉(9)、不锈钢管(10)、截断环(11)、环向CFRP(12)、剪力键(13)、预留插槽(14)；

在承台(1)上部左右两侧分别设置左边墩(2-1)和右边墩(2-2)，中间设置中墩(3)，墩顶设置预制盖梁(4)；中墩(3)的截面尺寸较左边墩(2-1)和右边墩(2-2)大，左边墩(2-1)和右边墩(2-2)截面尺寸相等；

左边墩(2-1)、右边墩(2-2)和中墩(3)均外套不锈钢管(10)，内填自密实微膨胀高强混凝土(6)，不锈钢管(10)两端焊接环形的抗拔环(7)；所有桥墩内部均不设置纵筋和箍筋，左边墩(2-1)和右边墩(2-2)的上下两端外包环向CFRP(12)；中墩(3)上下两端与预制盖梁(4)、承台(1)交界部位设置截断环(11)，将不锈钢管(10)截断形成截断环(11)，截断环(11)的高度为20-40mm；

所有桥墩截面中心均设置无粘结预应力筋(5)，无粘结预应力筋(5)上下分别锚固于墩顶和墩底位置，且锚固端深入不锈钢管(10)内部；

所有桥墩均工厂预制，墩底与承台(1)、墩顶与预制盖梁(4)采用承插式连结；承台(1)和预制盖梁(4)施工过程中设置预留插槽(14)，待桥墩插入后在预留插槽(14)中浇筑自密实微膨胀高强混凝土(6)；

预留插槽(14)为圆柱形空腔体，周围设置环形钢板(8)，钢板上焊接栓钉(9)；

剪力键(13)由方钢管制成，埋置于中墩(3)上下两端与预制盖梁(4)、承台(1)交界部位截面中间。

2.根据权利要求1所述的体系，其特征在于：中墩(3)的截面面积是左边墩(2-1)或右边墩(2-2)截面面积的2-3倍。

3.根据权利要求1所述的体系，其特征在于：自密实微膨胀高强混凝土(6)的强度等级在C40-C60之间，塌落扩展度在600mm-700mm之间，膨胀率在2×10^-4-6×10^-4范围内。

4.权利要求1-3任意一项所述体系的施工方法，其特征在于，包括如下施工步骤：

步骤一，承台(1)现场施工，同时左边墩(2-1)、右边墩(2-2)、中墩(3)、预制盖梁(4)工厂预制完成；承台(1)和预制盖梁(4)施工过程中，环形钢板(8)可作为预留插槽(14)的施工模板；

步骤二，左边墩(2-1)、右边墩(2-2)、中墩(3)的不锈钢管(10)两端均焊接抗拔环(7)，然后采用自密实微膨胀高强混凝土(6)填充各桥墩两侧锚固端至抗拔环(7)间的空隙；

步骤三，所有桥墩底部插入承台(1)、顶部插入预制盖梁(4)的预留插槽(14)中，并在桥墩与承台(1)间、桥墩与预制盖梁(4)间浇筑自密实微膨胀高强混凝土(6)；

步骤四，采用现场切割将中墩(3)的不锈钢管(10)上下两端截断，通过在不锈钢管(10)与承台(1)、预制盖梁(4)连结部位切割高度为20-40mm的截断环(11)完成；

步骤五，将左边墩(2-1)、右边墩(2-2)上下两端缠绕环向CFRP(12)。