專利名稱：一種寬體蓋梁橋墩的制作方法
技術領域：
本發明涉橋梁的土建施工技術領域，具體地說是一種主要用于高架道路交通的寬體蓋梁橋墩。
發明內容
目前，我國實施的常規橋梁按交通功能需求，其結構形式一般有簡支體系、連續(剛構)體系。蓋梁寬度取決于結構受力要求而定，其造型在順橋向有隱形式、階梯式，橫向有懸臂、梁式。蓋梁受力以橫橋向受力控制，蓋梁截面為矩形或T型實體，預應力鋼束需按上部結構施工順序多次分批張拉到位，施工時須嚴格控制，增加了施工的進場次數，增加了施工成本，施工周期長。
墩柱造型，即順橋向有多柱式、獨柱式、門式、Y型。順橋向立面造型單一。
跨間主梁長度為橋墩中心距(或扣除倒T蓋梁頂寬)，結構高度和自重主要取決于橋墩中心距離。
在特定的跨徑內要進一步降低建筑高度或減輕重量，一般只能改善主梁的材料性能(如混凝土材料改為鋼結構或其它輕材料)，但其經濟性、便捷性、建筑造型、日常養護等綜合指標不盡如人意。
發明內容
本發明的目的在于提供一種寬體蓋梁橋墩，它能適應現代高架橋的橋墩形式，在加大跨徑的同時，進一步滿足景觀、施工、經濟的需求，達到新穎獨特、靈活多變的目的。
為了實現上述目的，本發明的技術方案是一種寬體蓋梁橋墩，它主要包括墩柱和基礎，與墩柱連為一體的蓋梁，其特征在于蓋梁頂面作為墩頂橋面，蓋梁頂面沿順橋向加寬為寬體蓋梁，寬體蓋梁的順橋向長度為2-10米。
本發明通過上述方案特征構成的明顯的技術特點，其一，墩柱順橋向立面造型有改觀，跨間梁體更輕盈，增強了橋下通透感，使橋型更氣派、美觀，體現出一種超時代的氣息；其二，在一定的跨徑下，能有效縮短預制梁安裝長度，相應的梁高也降低了、重量也減輕了，從而便利了施工運輸和起吊安裝，蓋梁預應力鋼束可一次張拉到位，加快了施工進程，工期縮短，為提倡文明工地創建了有利的條件；其三，造價經濟，經濟指標比常規同跨徑的橋型節省3％～8％；其四，構件組成靈活多變，適應性強，即不同的預制梁結構形式組成不同的結構體系。本發明的簡支體系因活載產生的橋面比傳統簡支體系更易控制，改善了行車的舒適性。
圖1為現有技術的示意2為圖1中的橋墩側視3為本發明一實施例的結構示意4為本發明又一實施例的結構示意5為本發明另一實施例的結構示意6為本發明一較好實施例的結構示意7為本發明又一較好實施例的結構示意8為本發明另一較好實施例的結構示意9為圖7的A-A剖視10為圖8的B-B剖視11至圖16分別為本發明的設計示意17為圖15的C-C視18為圖16的D-D視19為圖5的預應力鋼束布置示意20為圖16的預應力鋼束布置示意21為圖3的預應力鋼束布置示意22為圖11的預應力鋼束布置示意23為本發明的一種使用狀態參考24為本發明的另一種使用狀態參考25為本發明的又一種使用狀態參考26為本發明的一種較好實施例的使用狀態參考27為圖26的側視28為本發明的一種結構示意29為圖28的側視30為圖28的配筋示意31為圖29的配筋示意32為圖28的采用預應力鋼束示意33為圖29的采用預應力鋼束示意34為本發明的又一種結構示意35為圖34的側視36為圖34的配筋示意37為圖35的配筋示意38為圖34的采用預應力鋼束示意39為圖35的采用預應力鋼束示意圖
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進一步的描述。
本發明為一種寬體蓋梁橋墩，它主要包括墩柱1和基礎2，與墩柱連為一體的蓋梁3，其特征在于蓋梁頂面作為墩頂橋面，蓋梁頂面沿順橋向加寬為寬體蓋梁，寬體蓋梁的順橋向最大長度為跨徑的三分之一，其中的跨徑為兩個墩柱順橋向的中心線的距離。
寬體蓋梁橋墩，即橋墩蓋梁頂面作為墩頂橋面，蓋梁頂面沿順橋向加寬，加寬范圍到2～10M，所述的寬體蓋梁的順橋向長度為2-10米；寬體蓋梁的順橋向有隱形式、階梯式，橫橋向有懸臂式、梁式，具體實施時在寬體蓋梁內設有空腔4，在靠近寬體蓋梁的兩端處設有牛腿5，預制梁6通過寬體蓋梁的牛腿與寬體蓋梁結合，形成橋梁結構。
實施中具體的結構如下寬體蓋梁造型，即順橋向有隱形式(寬體蓋梁與預制梁等高)、階梯式(寬體蓋梁高度有變化)，橫橋向有懸臂式、粱式。寬體蓋梁構造，即空腔式、實體式。蓋梁受力以縱橫雙向控制，根據受力要求，對混凝土材料的寬體蓋梁可做空腔，以減輕蓋梁自重，并達到合理的構造布置，滿足各向預應力鋼束布置要求，使結構更經濟合理。具體設計時在寬體蓋梁內設有空腔4，使跨間梁體更輕盈，增強了橋下通透感。具體實施例中在寬體蓋梁內的空腔近似呈三角形、矩形、圓形、橢圓形、多邊形或其它有規則的形狀。
寬體蓋梁結構，即預應力砼結構、普通鋼筋砼結構。
寬體蓋梁的墩柱造型，即順橋向有Y型、拱型門式、雙柱式、獨柱式，橫橋向有多柱式、獨柱式、門式。
跨間預制梁結構，即預制空心板梁、預制箱梁，寬體蓋梁橋墩的施工仍可采用常規成熟的支架澆注的施工方法，寬體蓋梁的預應力鋼束可一次張拉到位。在附圖中寬體蓋梁挑臂因受力需要，其根部高度較高(橫橋向為變高度)，而蓋梁頂部加寬部分可做成與預制梁6等高，使順橋向寬體蓋梁的立面成階梯式，寬體蓋梁中的空腔形狀及大小應根據寬體蓋梁的斷面強度、預應力鋼束布置等構造需求而定，且盡可能鏤空，使寬體蓋梁更輕盈，更經濟；墩柱順橋向立面根據外觀造型的協調性和受力合理性而定，并與基礎三者組成階梯式寬體蓋梁橋墩；附圖中的隱式寬體橋墩，即寬體蓋梁頂部加寬部分可做成與預制梁等高，預制梁有一突狀物可與寬體蓋梁的牛腿相配合使寬體蓋梁順橋向立面成為與預制梁融為一體，此技術方案適合于橋面寬度或蓋梁挑臂較小的橋墩，根據寬體蓋梁在順橋向和橫橋向的受力需要，配置預應力鋼束；由本發明的階梯式或隱式寬體蓋梁橋墩與預制梁組成的橋梁結構，其組成的橋的形狀可根據橋址所處的地理環境進行選用，使整個橋形與周邊環境相協調。寬體隱式蓋梁橋墩，即寬體蓋梁底部與預制梁底部齊平，使順橋向蓋梁立而成隱式，與預制梁融為一體。此方案適合于橋面寬度或蓋梁挑臂較小的橋墩。蓋梁空腔形狀大小應根據蓋梁斷面強度、預應力鋼束布置學等構造需求而定，原則上是盡可能鏤空，使寬體蓋梁更輕盈、經濟合理。墩柱順橋橋向立面主要根據外觀造型協調性和受力合理性而定，并與基礎三者組成寬體隱式蓋梁橋墩。
寬體階梯式蓋梁橋墩，即順橋向蓋梁底部與預制梁底部不在同一水平線上和蓋梁橫橋向挑臂為變高度，使順橋向蓋梁立面成階梯式，階梯分1～2階，其第一階梯為預制梁底部至蓋梁牛腿底部，高度為0.60m～1.2m，由寬體蓋梁橫橋向挑臂為變高度，使蓋梁牛腿底部至墩柱頂部形成順橋向蓋梁立面的第二階梯，其高度由寬體蓋梁橫橋向挑臂長度或跨徑決定。此技術方案適合于跨徑較大或寬體蓋梁橫橋向挑臂長度大，寬體隱式蓋梁橋墩不能勝任時。確定蓋梁空腔形狀大小的原則同寬體隱式蓋梁。墩柱順橋向立面主要根據外觀造型協調性和受力合理性而定，并與基礎三者組成寬體階梯式蓋梁橋墩。
寬體蓋梁預應力鋼束布置，即根據寬體蓋梁在縱橫向受力需要，配置預應力鋼束。鋼束布置要勻稱，直束與豎彎束相結合，采用兩端張拉錨固。
寬體蓋梁橋墩施工方法仍可采用常規成熟的支架澆注施工方法，即基礎施工完成后，搭設支架、立模、扎鋼筋，埋設預應力鋼束管道，澆注墩柱混凝土和蓋梁混凝土，待蓋梁混凝土達到80％～100％設計強度后，通過埋設預應力鋼束管道穿預應力鋼束，再將所有的蓋梁預應力鋼束一次張拉完成，而無需按不同施工階段進行分批張拉。
寬體蓋梁加預制梁橋梁結構體系，即簡支梁、橋面連續多跨簡支梁、先簡支后連續剛構、節段式預制拼裝連續剛構。
實施例1設計一城市環線高架道路為雙向八車道，分離式單幅橫向(橫橋)標準寬度為15.5米，其經濟跨徑為30米。若采用本方案隱式寬體蓋梁布局，根據橋墩高度條件，橋墩蓋梁縱向(順橋)加長至5米，主梁制作安裝長度有原30米縮短至25米，梁高降低16.7％，起吊重量減輕18.7％。
實施例2設計一城市環線高架道路為雙向八車道，標準寬度為31.5米，其經濟跨徑為30米。若采用本方案隱式寬體蓋梁布局，根據橋墩高度條件，橋墩蓋梁縱向(順橋)加長至10米，主梁制作安裝長度有原30米縮短至20米，梁高降低33.3％，起吊重量減輕69.2％。
為了便于比較有關指標，下面給出30米標準跨徑材料指標比較表30米標準跨徑主要材料指標比較表 注表中橋墩平均高度以6米計，主梁采用預制砼小箱梁，橫橋向為獨柱，表中技術指標均按30m一跨橋面面積計算。
權利要求
1.一種寬體蓋梁橋墩，它主要包括墩柱和基礎，與墩柱連為一體的蓋梁，其特征在于蓋梁頂面作為墩頂橋面，蓋梁頂面沿順橋向加寬為寬體蓋梁，寬體蓋梁的順橋向長度為2-10米。
2.按權利要求1所述的一種寬體蓋梁橋墩，其特征在于所述的寬體蓋梁的順橋向有隱形式、階梯式，橫橋向有懸臂式、梁式。
3.按權利要求1或2所述的一種寬體蓋梁橋墩，其特征在于墩柱的順橋向有Y型、拱型門式、雙柱式、獨柱式，橫橋向有多柱式、獨柱式、門式。
4.按權利要求1所述的一種寬體蓋梁橋墩，其特征在于在寬體蓋梁內設有空腔，在寬體蓋梁的兩端處設有牛腿。
5.按權利要求1或4所述的一種寬體蓋梁橋墩，其特征在于寬體蓋梁為預應力砼結構、普通鋼筋砼結構。
6.按權利要求4所述的一種寬體蓋梁橋墩，其特征在于在寬體蓋梁內的空腔近似呈三角形、矩形、圓形、橢圓形、多邊形或其它有規則的形狀。
全文摘要
本發明公開了一種寬體蓋梁橋墩，其特征為蓋梁頂面作為墩頂橋面，蓋梁頂面沿順橋向加寬為寬體蓋梁，寬體蓋梁的順橋向長度為2－12米。本發明的技術特點和效果為，1.墩柱順橋向立面造型有改觀，跨間梁體更輕盈，增強了橋下通透感，使橋型更氣派、美觀，體現出一種超時代的氣息；2.在一定的跨徑下，能有效縮短預制梁安裝長度，相應的梁高也降低了、重量也減輕了，從而便利了施工運輸和起吊安裝，蓋梁預應力鋼束可一次張拉到位，加快了施工進程，工期縮短，為提倡文明工地創建了有利的條件；3.造價經濟，經濟指標比常規同跨徑的橋型節省3％～8％；4.構件組成靈活多變，適應性強，本發明的簡支體系因活載產生的橋面比傳統簡支體系更易控制，改善了行車的舒適性。
文檔編號E01D19/02GK1548654SQ0311686
公開日2004年11月24日 申請日期2003年5月12日 優先權日2003年5月12日
發明者丁興國, 葛競輝, 劉濤 申請人:上海市政工程設計研究院