一種應用雙層鋼管混凝土柔性樁的整體式橋臺無縫橋梁的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種應用雙層鋼管混凝土柔性樁的整體式橋臺無縫橋梁，包括橋身主梁和插入地表中的鋼管混凝土樁體，所述樁體的截面為扁形結構，所述樁體包括內鋼管和套設在其外圍的外鋼管，所述內鋼管外周壁與外鋼管內周壁之間形成的空腔內澆筑有混凝土，并且樁體的弱軸方向與所述主梁長度方向相垂直。該應用鋼管混凝土柔性樁的整體式橋臺無縫橋梁提高了混凝土的抗壓強度和韌性，同時混凝土能避免或者延緩鋼管的局部屈曲，保證豎向承載力的同時使側向抗推剛度盡量小，降低了側向剛度，可很好地吸收了橋身的水平縱向位移，提高了樁的抗震性能和耗能性能，還減少了自重，提高了耐火性能，簡化了施工，具有較好的經濟效益。
【專利說明】一種應用雙層鋼管混凝土柔性粧的整體式橋臺無縫橋梁
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種應用雙層鋼管混凝土柔性樁的整體式橋臺無縫橋梁，屬于橋梁領 域。
【背景技術】
[0002] 橋梁結構在溫度變化的條件下會發生伸縮等變形，為了消除變形對結構影響，一 般在結構中設置伸縮縫。為了車輛行駛平穩，一般就要在伸縮縫上設置伸縮裝置，然而，伸 縮裝置容易在環境因素下發生破壞或失效，影響了橋梁的正常使用，提高了維護費用。目前 普遍認為采用取消伸縮縫的無縫橋是最好的解決方法，而整體式橋臺橋梁是無縫橋中應用 最多的一類橋型。
[0003] 在整體式橋臺橋梁中，由于取消了伸縮裝置和支座，主梁和橋臺形成一個整體，整 體橋上部結構的伸縮變形主要由樁基礎承擔。為了滿足橋體伸縮變形，提高抗震性能和耗 能能力，常常使用柔性樁基，在國外以Η型鋼樁樁基礎應用為主，在我國由于經濟問題的考 慮，常常使用鋼筋混凝土樁作為整體式橋臺橋梁樁基礎，但鋼筋混凝土樁的水平變形能力 明顯低于鋼樁，極易開裂而導致鋼筋的腐蝕，抗震性能和耗能性能不佳。
[0004] 混凝土樁基礎存在幾個不足：一、水平抗推剛度大，不能很好地吸收上部結構由 溫度變化和汽車制動產生的水平變形；二、抗震性能和耗能性能比較差；三、混凝土容易開 裂，從而對鋼筋造成腐蝕。
【發明內容】
[0005] 有鑒于此，本發明的目的是提供一種應用雙層鋼管混凝土柔性樁的整體式橋臺無 縫橋梁，延性好、經濟、施工方便、抗震性能和耗能性能好。
[0006] 本發明采用以下方案實現：一種應用雙層鋼管混凝土柔性樁的整體式橋臺無縫橋 梁，包括橋身主梁和插入地表中的鋼管混凝土樁體，所述樁體的截面為扁形結構，所述樁體 包括內鋼管和套設在其外圍的外鋼管，所述內鋼管外周壁與外鋼管內周壁之間形成的空腔 內澆筑有混凝土，并且樁體的弱軸方向與所述主梁長度方向相垂直。
[0007] 進一步的，所述外鋼管和內鋼管均為圓端形截面或均為橢圓形截面。
[0008] 進一步的，外鋼管和內鋼管均為矩形截面或外鋼管為矩形截面，內鋼管為橢圓形 截面。
[0009] 進一步的，所述樁體的頂部澆筑有樁帽，所述主梁搭設在所述樁帽上并與樁帽澆 筑成一體。
[0010] 進一步的，所述主梁的兩端還澆筑有搭板。
[0011] 與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：該應用雙層鋼管混凝土柔性樁的整 體式橋臺無縫橋梁提高了混凝土的抗壓強度和韌性，同時混凝土能避免或者延緩鋼管的局 部屈曲，保證堅向承載力的同時使側向抗推剛度盡量小，降低了側向剛度，可很好地吸收了 橋身的水平縱向位移，提高了樁的抗震性能和耗能性能。混凝土和鋼管共同作用從而發揮 了兩者的優點，扁形雙層鋼管混凝土柔性樁不僅具有一般鋼管混凝土樁延性、抗震性能和 耗能性能好的優點，還減少了自重，提高了耐火性能，簡化了施工，具有較好的經濟效益。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012] 圖1是本發明實施例1構造示意圖； 圖2是本發明實施例1中主梁與樁帽連接示意圖； 圖3是本發明實施例1樁體構造示意圖； 圖4是本發明實施例2樁體構造示意圖； 圖5是本發明實施例3樁體構造示意圖； 圖6是本發明實施例4樁體構造示意圖； 圖中標號說明：1_外鋼管、2-混凝土、3-內鋼管、4-樁體、5-主梁、6-整體式橋臺、7-搭 板、8-樁帽。
【具體實施方式】
[0013] 為使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下將通過具體實施例和相 關附圖，對本發明作進一步詳細說明。
[0014] 如圖1~3所示，一種應用雙層鋼管混凝土柔性樁的整體式橋臺無縫橋梁，包括橋 身主梁5和插入地表中的鋼管混凝土樁體4,所述樁體4的截面為扁形結構，所述樁體4包 括內鋼管3和套設在其外圍的外鋼管1，所述內鋼管3外周壁與外鋼管1內周壁之間形成的 空腔內澆筑有混凝土 2,內鋼管3內腔并不填充混凝土，由此內鋼管3、外鋼管1和混凝土 2 共同發揮作用，提高了樁的延性，形成雙層鋼管混凝土柔性樁，并且樁體4的弱軸方向與所 述主梁5長度方向相垂直，降低了側向剛度，可很好地吸收了橋身的水平縱向位移，提高了 樁體的抗震性能和耗能性能，與實心鋼管混凝土比，可減小自重，而對摩擦樁而言，可以提 高樁的抗堅向承載能力，展示了顯著的經濟效應。
[0015] 在本實施例中，外鋼管1和內鋼管3均為矩形截面，它們可根據實際橋長、地質條 件和溫差大小等，采用相應的截面形式。所述內鋼管3和外鋼管1可以采用普通鋼材，所述 混凝土 2可以采用普通混凝土或自密實混凝土，內鋼管3、外鋼管1和內外鋼管之間的混凝 土截面形心重合，混凝土 2和內外鋼管端面相平。
[0016] 在本實施例中，所述樁體的頂部澆筑有樁帽，所述主梁搭設在所述樁帽上并與樁 帽澆筑成一體，共同承受荷載的作用。
[0017] 在本實施例中，所述主梁的兩端還澆筑有搭板并進行臺后填土，組成整體式橋臺 橋梁。
[0018] 本發明的施工方法：施工單位可以根據需要選擇不同直徑、樁長和截面的鋼管以 鋼管弱軸方向與橋身垂直的情況打入土中，在內、外鋼管之間取土形成空腔，然后灌入混凝 土 2,接著在樁頂澆灌樁帽8,將主梁5搭設在樁帽8上，最后將樁帽8和主梁5澆筑形成整 體，并澆筑搭板7和進行臺后填土 8組成整體式橋臺6橋梁。
[0019] 圖4示出本發明實施例2樁體構造，其余實施例1的區別在于所述外鋼管1和內 鋼管3均為圓端形截面。
[0020] 圖5示出本發明實施例3樁體構造，其余實施例1的區別在于所述外鋼管1和內 鋼管3均為橢圓形形截面。
[0021] 圖6示出本發明實施例4樁體構造，其余實施例1的區別在于所述外鋼管1為矩 形截面，內鋼管3為橢圓形截面。
[0022] 上列較佳實施例，對本發明的目的、技術方案和優點進行了進一步詳細說明，所應 理解的是，以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明，凡在本發明的精 神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【權利要求】
1. 一種應用雙層鋼管混凝土柔性樁的整體式橋臺無縫橋梁，其特征在于：包括橋身主 梁和插入地表中的鋼管混凝土樁體，所述樁體的截面為扁形結構，所述樁體包括內鋼管和 套設在其外圍的外鋼管，所述內鋼管外周壁與外鋼管內周壁之間形成的空腔內澆筑有混凝 土，并且樁體的弱軸方向與所述主梁長度方向相垂直。
2. 根據權利要求1所述的應用雙層鋼管混凝土柔性樁的整體式橋臺無縫橋梁，其特征 在于：所述外鋼管和內鋼管均為圓端形截面或均為橢圓形截面。
3. 根據權利要求1所述的應用雙層鋼管混凝土柔性樁的整體式橋臺無縫橋梁，其特征 在于：外鋼管和內鋼管均為矩形截面或外鋼管為矩形截面，內鋼管為橢圓形截面。
4. 根據權利要求1所述的應用雙層鋼管混凝土柔性樁的整體式橋臺無縫橋梁，其特征 在于：所述樁體的頂部澆筑有樁帽，所述主梁搭設在所述樁帽上并與樁帽澆筑成一體。
5. 根據權利要求1所述的應用雙層鋼管混凝土柔性樁的整體式橋臺無縫橋梁，其特征 在于：所述主梁的兩端還澆筑有搭板。
【文檔編號】E01D19/02GK104060522SQ201410297017
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年6月28日 優先權日:2014年6月28日
【發明者】莊一舟, 王勝智, 陳斌, 韓裕添 申請人:福州大學