CN100453737C - 钢管混凝土组合桥墩 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钢管混凝土组合桥墩，具有施工便利、经济性好的桥墩，特别适合用作山区桥梁高墩。其纵向支撑系(20)的两端分别与桥梁之主梁(10)、承台(11)固定连接，所述纵向支撑系(20)包括至少一个支撑单元，支撑单元包括至少四根沿桥梁纵向和横向间隔设置的钢管混凝土柱，并通过与之固定连接的支撑构件构成格构柱，相邻两钢管混凝土柱之间固定连接有钢筋混凝土腹板(50)。本发明的有益效果是，以钢管混凝土格构柱为桥梁的纵向支撑系，在强度满足规范的前提下，使桥墩结构简化，并可较大幅度地降低桥梁造价和有效地降低施工难度，且有利于加快桥梁施工进程。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁，特别涉及一种钢管混凝土组合桥墩。
背景技术
随着社会经济发展，高速公路已向山区延伸。山区高速公路上同一般梁式桥梁上的桥墩高度相差极大，且高墩高度很高，如何安全、经济地建好山区桥梁高墩，特别是地质复杂、地震烈度高的桥梁高墩，是设计者关心的问题。
目前，通常采用的超高桥墩主要有以下几种结构形式：空心墩，空心双薄壁墩，空心与双薄墩组合墩。当桥墩高度大于60米时，这三种结构形式的桥墩存在技术要求高、经济性差的不足，通常一个跨度200米、高157米的连续刚构桥墩，其建安费至少在4000万元以上。因此，如能设计并提供一种施工便利、经济性好的桥墩，将有利于加快山区高速公路建设的发展。
近年出现了一种钢管混凝土格构墩，即由四根灌注有混凝土的钢管柱沿桥梁的纵向和横向间隔设置在承台上，并且之间具有水平梁和斜撑梁组成格构柱。这种格构墩由于结构较为简单，便于施工且有利于降低桥梁造价，而在一些桥梁的建设中得到了应用。但由于刚度较弱，如用作桥梁高墩，将存在无法克服其柔度大、抗震位移超过要求的难题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种施工便利、经济性好的钢管混凝土组合桥墩，它特别适合用作山区桥梁高墩。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明的钢管混凝土组合桥墩，其纵向支撑系的两端分别与桥梁之主梁、承台固定连接，该纵向支撑系包括至少一个支撑单元，支撑单元包括至少四根沿桥梁纵向和横向间隔设置的钢管混凝土柱，并通过与之固定连接的支撑构件构成格构柱，其特征是：相邻两钢管混凝土柱之间固定连接有钢筋混凝土腹板。
作为对上述优选方案的优化，所述支撑构件包括在纵向支撑系上沿其纵向水平间隔设置的与各钢管混凝土柱固定连接的钢筋混凝土隔板。
本发明的有益效果是，以钢管混凝土格构柱为桥梁的纵向支撑系，在强度满足规范的前提下，使桥墩结构简化，并可较大幅度地降低桥梁造价和有效地降低施工难度，且有利于加快桥梁施工进程。
本发明的钢管混凝土组合桥墩特别适合用作山区桥梁的高墩。
附图说明
本说明书包括如下九幅附图：
图1是本发明钢管混凝土组合桥墩的主墩一般构造的主视图；
图2是本发明钢管混凝土组合桥墩的主墩一般构造的右视图；
图3是沿图1中E-E线的剖面图(1/2)；
图4是沿图1中F-F线的剖面图(1/2)；
图5是沿图1中G-G线的剖视图(1/2)；
图6是本发明钢管混凝土组合桥墩的主墩骨架一般构造的右视图；
图7是本发明钢管混凝土组合桥墩中钢管混凝土柱的断面示意图；
图8是本发明钢管混凝土组合桥墩中钢管混凝土腹杆的断面示意图；
图9是本发明钢管混凝土组合桥墩中钢管混凝土柱和横撑构件的局部断面示意图；
图中零部件、部位名称及所对应的标记：主梁10、承台11、纵向支撑系20、钢管混凝土柱21、钢管混凝土柱22、钢管混凝土柱23、钢管混凝土柱24、钢筋混凝土覆层25、剪力筋26、钢筋混凝土隔板30、钢筋混凝土腹板50、横撑构件40、斜撑构件60。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
参照图1和图2，本发明的钢管混凝土组合桥墩，其纵向支撑系20的两端分别与桥梁之主梁10、承台11固定连接。所述纵向支撑系20包括至少一个支撑单元，支撑单元由至少四根沿桥梁纵向和横向间隔设置的钢管混凝土柱构成，相邻两钢管混凝土柱之间以支撑构件连接为一体。为提高所述支撑单元整体强度和刚度，所述纵向支撑系20上，相邻两钢管混凝土柱之间固定连接有钢筋混凝土腹板50。为提高桥墩的稳性，所述钢管混凝土柱顺桥向按50～100∶1放坡。本发明以钢管混凝土格构柱和钢筋混凝土腹板结合作为桥梁的纵向支撑系，在强度满足规范的前提下，使桥墩结构简化，可较大幅度地降低桥梁造价和有效地降低施工难度，有利于加快桥梁施工进程。本发明的钢管混凝土组合桥墩特别适合用作山区桥梁的高墩。
参照图2和图4，所述支撑构件包括在纵向支撑系20上沿其纵向水平间隔设置的与各钢管混凝土柱固定连接的钢筋混凝土隔板30。参照图6，所述支撑构件还包括以型钢制成的横撑构件40和斜撑构件60，为使桥墩的外观造型更为美观，所述斜撑构件60可埋设于钢筋混凝土腹板50内，而所述钢筋混凝土隔板30与横撑构件40的位置重合，为提高格构柱的刚度，可通过埋设于钢筋混凝土隔板30内的预应力钢束对其施加预应力。为提高所述各钢管混凝土柱、横撑构件40的防腐性能和刚度，参照图7、图8和图9，所述各钢管混凝土柱、横撑构件40的外壁上包覆有钢筋混凝土覆层25，所述各钢管混凝土柱、横撑构件40的外壁上分布有伸入钢筋混凝土覆层25内的剪力筋26。
图1至图6示出的是将本发明的钢管混凝土组合桥墩应用在桥梁主墩上的一个实例。参照图1，该主墩采用分幅式钢管混凝土组合柱，即沿桥梁的轴线对称设置有两个支撑单元。参照图2至图5，各支撑单元包括四根沿桥梁纵向和横向间隔设置的钢管混凝土柱21、22、23、24，并通过与之固定连接的支撑构件构成格构柱。墩顶横桥向宽6.8米，顺桥向宽10米，横桥为直立，钢管混凝土柱21、22、23、24，顺桥向按70∶1放坡。钢管混凝土柱21、22、23、24采用直径1420毫米的钢管、管内灌注C80混凝土，外包钢筋混凝土覆层25的厚度为15厘米。钢筋混凝土腹板50厚为50厘米。参照图6，支撑构件包括钢筋混凝土隔板30、横撑构件40和斜撑构件60等。沿墩高每隔12米水平设置一道100厘米厚的钢筋混凝土隔板30，钢筋混凝土隔板30内张拉预应力钢束。钢筋混凝土隔板30与横撑构件40的位置重合，横撑构件40、斜撑构件60被分别埋设在钢筋混凝土隔板30、钢筋混凝土腹板50内。参照图1，承台11采用整体式，厚度为5米，平面尺寸为24×20.5米。主墩基础为16根直径2.5米的钻孔灌注嵌岩桩。
Claims (9)
1.钢管混凝土组合桥墩，其纵向支撑系(20)的两端分别与桥梁之主梁(10)、承台(11)固定连接，该纵向支撑系(20)包括至少一个支撑单元，支撑单元包括至少四根沿桥梁纵向和横向间隔设置的钢管混凝土柱，并通过与之固定连接的支撑构件构成格构柱，其特征是：所述纵向支撑系(20)上，相邻两钢管混凝土柱之间固定连接有钢筋混凝土腹板(50)。
2.如权利要求1所述的钢管混凝土组合桥墩，其特征是：所述钢管混凝土柱顺桥向按50～100∶1放坡。
3.如权利要求1所述的钢管混凝土组合桥墩，其特征是：所述支撑构件包括在纵向支撑系(20)上沿其纵向水平间隔设置的与各钢管混凝土柱固定连接的钢筋混凝土隔板(30)。
4.如权利要求3所述的钢管混凝土组合桥墩，其特征是：所述支撑构件还包括以型钢制成的横撑构件(40)和斜撑构件(60)。
5.如权利要求4所述的钢管混凝土组合桥墩，其特征是：所述斜撑构件(60)埋设于钢筋混凝土腹板(50)内。
6.如权利要求4所述的钢管混凝土组合桥墩，其特征是：所述钢筋混凝土隔板(30)与横撑构件(40)的位置重合，
7.如权利要求6所述的钢管混凝土组合桥墩，其特征是：所述钢筋混凝土隔板(30)内施加预应力。
8.如权利要求7所述的钢管混凝土组合桥墩，其特征是：所述各钢管混凝土柱、横撑构件(40)的外壁上包覆有钢筋混凝土覆层(25)。
9.如权利要求8所述的钢管混凝土组合桥墩，其特征是：所述各钢管混凝土柱、横撑构件(40)的外壁上分布有伸入钢筋混凝土覆层(25)内的剪力筋(26)。
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