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原文传递一种自复位预制拼装桥墩及其施工方法

专利名称：	一种自复位预制拼装桥墩及其施工方法
摘要：	本发明实施例提供了一种自复位预制拼装桥墩，包括：承台(1)、立柱(22)、预制盖梁(3)、无粘结预应力筋(4)、金属波纹管(5)、套筒剪力键(6)和销棒剪力键(7)。本发明还提供了一种自复位预制拼装桥墩的施工方法。本发明实施例利用组合式套筒(销棒)剪力键自复位能力强的优点，能够使相对错位的预制节段在SMA的帮助下恢复原位，有效增加了桥墩的抗剪、抗扭承载力和整体复位能力。同时，利用剪力键外侧焊接的六角头螺栓，能够均匀、稳定地传递接缝处剪力，防止接缝处局部混凝土因应力集中而损伤破碎。此外，组合式剪力键还可起到定位作用，可加快现场拼装施工效率，且设置于桥墩截面中心的套筒剪力键可兼作预应力管道使用。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京交通大学
发明人：	江辉;李辰;黄磊;冯梦瑶;杨思瑶
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-12T00:00:00+0800
发布日期：	2019-09-17T00:00:00+0800
申请号：	CN201910628393.3
公开号：	CN110241714A
代理机构：	北京市商泰律师事务所
代理人：	孙洪波
分类号：	E01D19/02(2006.01);E;E01;E01D;E01D19
申请人地址：	100044 北京市海淀区西直门外上园村3号
主权项：	1.一种自复位预制拼装桥墩，其特征在于，包括：承台(1)、立柱(22)、预制盖梁(3)、无粘结预应力筋(4)、金属波纹管(5)、套筒剪力键(6)和销棒剪力键(7)；所述立柱(22)的一端设置在承台(1)的顶部，另一端与所述预制盖梁(3)的底部连接，承台(1)、立柱(22)和预制盖梁(3)通过无粘结预应力筋(4)连接形成整体，无粘结预应力筋(4)两端分别锚固在承台(1)和预制盖梁(3)中；所述立柱(22)由若干预制节段(2)端面对齐垂直叠放拼接构成；所述承台(1)与预制节段(2)之间、预制节段(2)与预制盖梁(3)之间以及各预制节段(2)之间的接缝区域设置有组合式剪力键；所述组合式剪力键包括套筒剪力键(6)和若干个围绕所述套筒剪力键(6)布置的销棒剪力键(7)；所述套筒剪力键(6)包括套筒剪力键外管(12)和套筒剪力键内管(13)；所述销棒剪力键(7)包括销棒剪力键外管(17)和销棒(16)；所述承台(1)内部、预制节段(2)内部和预制盖梁(3)内部预埋金属波纹管(5)，所述套筒剪力键内管(13)上端及套筒剪力键外管(12)下端通过套筒连接器(14)分别与所属预制节段(2)内的所述金属波纹管(5)相连，所述无粘结预应力筋(4)从套筒剪力键外管(12)、套筒剪力键内管(13)、金属波纹管(5)和套筒连接器(14)中穿过。 2.根据权利要求1所述的桥墩，其特征在于，所述无粘结预应力筋(4)的中心与承台(1)顶面中心重合。 3.根据权利要求1所述的桥墩，其特征在于，所述套筒剪力键(6)分别位于承台(1)横截面中心、预制节段(2)横截面中心和预制盖梁(3)的横截面中心，所述销棒剪力键(7)分别沿承台(1)横截面周向、预制节段(2)横截面周向和预制盖梁(3)横截面周向均匀分布。 4.根据权利要求1所述的桥墩，其特征在于，所述的承台(1)为矩形或方形横截面的钢筋混凝土结构；所述的预制节段(2)为矩形或圆形横截面的钢筋混凝土结构；所述的预制盖梁(3)为矩形横截面的钢筋混凝土结构。 5.根据权利要求1所述的桥墩，其特征在于，所述无粘结预应力筋(4)具有无粘结预应力筋的非张拉锚固端(8)和无粘结预应力筋张拉锚固端(9)，所述无粘结预应力筋的非张拉锚固端(8)预埋于承台(1)内，无粘结预应力筋张拉锚固端(9)与预制盖梁(3)连接。 6.根据权利要求1所述的桥墩，其特征在于，所述承台(1)顶面中心与相邻的预制节段(2)底面中心分别预埋所述套筒剪力键外管(12)和套筒剪力键内管(13)，所述套筒剪力键外管(12)顶面与承台(1)顶面平齐，所述套筒剪力键内管(13)一端伸出所述预制节段(2)底面；所述预制节段(2)顶面中心与相邻的预制节段(2)底面中心分别预埋所述套筒剪力键外管(12)和套筒剪力键内管(13)，且套筒剪力键外管(12)顶面与预制节段(2)节段顶面平齐，所述套筒剪力键内管(13)一端伸出所述预制节段(2)底面；所述预制节段(2)顶面中心与相邻的预制盖梁(3)底面中心分别预埋所述套筒剪力键外管(12)和套筒剪力键内管(13)，且套筒剪力键外管(12)顶面与预制节段(2)节段顶面平齐，所述套筒剪力键内管(13)一端伸出所述预制盖梁(3)底面；所述承台(1)顶面四周与相邻预制节段(2)底面四周均匀预埋有位置对应的销棒剪力键外管(17)和销棒(16)，所述销棒剪力键外管(17)顶面与所述承台(1)顶面平齐，所述销棒(16)的一端伸出所述预制节段(2)底面；所述预制节段(2)顶面四周与相邻预制节段(2)底面四周均匀预埋有位置对应的销棒剪力键外管(17)和销棒(16)，所述销棒剪力键外管(17)顶面与所述预制节段(2)顶面平齐，所述销棒(16)的一端伸出所述预制节段(2)底面；所述预制节段(2)顶面四周与相邻预制盖梁(3)底面四周均匀预埋有位置对应的销棒剪力键外管(17)和销棒(16)，所述销棒剪力键外管(17)顶面与所述预制节段(2)顶面平齐，所述销棒(16)的一端伸出所述预制盖梁(3)底面；所述销棒剪力键外管(17)的中心线垂直于所述承台(1)和预制节段(2)顶面。 7.根据权利要求1所述的桥墩，其特征在于，所述预制盖梁(3)顶面中心预留无粘结预应力筋张拉锚固端(9)的凹槽。 8.根据权利要求1所述的桥墩，其特征在于，所述套筒剪力键(6)内外管外侧、销棒剪力键外管(17)外侧及销棒(16)外侧错位焊接多根六角头螺栓(15)，所述套筒剪力键(6)和销棒剪力键(7)需采用锌加涂膜镀锌工艺处理。 9.根据权利要求1所述的桥墩，其特征在于，所述套筒连接器(14)为不锈钢材质的喇叭形连接器。 10.根据权利要求1所述的桥墩，其特征在于，所述套筒剪力键外管(12)和销棒剪力键外管(17)为低碳钢管；所述套筒剪力键内管(13)为SMA管，销棒(16)为圆形横截面的实心SMA销棒。 11.根据权利要求1所示的桥墩，其特征在于，所示桥墩为双柱墩，具有两根分别与预制盖梁(3)底部垂直连接的立柱(22)。 12.根据权利要求1所述的桥墩，其特征在于，所述销棒剪力键(7)的数量根据所述桥墩的横截面强弱轴区别布置，所述销棒剪力键(7)的数量为2n，n为正整数。 13.根据权利要求1所述的桥墩，其特征在于，所述无粘结预应力筋(4)和套筒剪力键(6)数量为2n，n为正整数，所述无粘结预应力筋(4)的截面布置形式为对称布置或四周布置，所述套筒剪力键(6)的横截面中心与所述无粘结预应力筋(4)的横截面中心重合。 14.一种利用权利要求1-13任一所述的桥墩的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1：在工厂完成承台(1)、预制节段(2)及预制盖梁(3)的预制工作，以上各预制构件绑扎钢筋笼、组装模板后固定位置，在钢筋笼内对应位置固定套筒剪力键(6)、销棒剪力键(7)及金属波纹管(5)，并用套筒连接器(14)连接，制作预制承台(1)时需将无粘结预应力筋(4)一同预埋至预制承台(1)内部，制作预制盖梁(3)时需预留预应力筋张拉锚固端(9)凹槽；步骤2：在预制混凝土构件运送至现场后，将预制节段(2)的套筒剪力键内管(13)或销棒剪力键SMA棒(16)对准插入承台(1)套筒剪力键外管(12)或销棒剪力键外管(17)的位置，将上一预制节段(2)的套筒剪力键内管(13)或销棒剪力键SMA棒(16)对准插入下一预制节段(2)套筒剪力键外管(12)或销棒剪力键外管(17)的位置，并将无粘结预应力筋(4)从管道中穿过，依次逐节段进行安装，将预制盖梁(3)的套筒剪力键内管(13)或销棒剪力键SMA棒(16)对准插入邻近预制节段(2)套筒剪力键外管(12)或销棒剪力键外管(17)的位置；步骤3：待各构件安装完成后，在墩顶通过千斤顶对预应力筋(4)进行张拉，张拉完成后用水泥砂浆将预制盖梁(3)顶面凹槽浇筑填实；步骤4：待预制盖梁(3)浇筑完成后，用环氧树脂将涂抹于接缝处外侧表面进行封缝处理，防止雨水等侵蚀接缝。
所属类别：	发明专利