桥墩及桥梁下部结构的制作方法

本发明属于桥梁技术领域，具体涉及一种桥墩及包括该桥墩的桥梁下部结构。

背景技术：

铁路桥梁一般采用圆端型实体桥墩，按素混凝土结构设计，桥墩尺寸较大，采用现浇施工，现场作业需大量劳动力，施工效率低、施工周期长，对既有道路交通影响及社会影响面均较大，文明施工难以满足社会公众要求。此外，施工现场需搭设大量的脚手架，钢筋的绑扎、混凝土的浇筑等重要工序都要通过脚手架来完成，这对于施工安全亦是一个挑战。

目前桥梁工程在国内公路、铁路建设中所占比例越来越高，桥梁装配化施工成为发展趋势，但桥梁预制装配化技术多用于桥梁上部结构，在下部结构中的应用则起步较晚且发展迟缓。装配式混凝土桥墩即把桥墩各构件分节段预制后再组装连接成整体结构，预制节段的大小和重量受到道路运输条件、现场吊装能力等的制约，此外预制构件的拼接部位往往与结构的最不利受力部位重合，导致拼接缝成为装配式桥墩的易损部位和薄弱环节，对工厂预制、现场施工要求较高。

从景观上讲，市域铁路等一般在城市道路路中或路侧敷设，空间狭小，对桥梁景观要求高，桥墩作为桥梁的重要组成部分，桥墩设计力求纤细、美观，而传统混凝土墩质感沉闷，体量较大，成为对行人、车辆视觉影响的重要单元，桥下空间容易给人压抑沉闷的感觉，让人无法忽视。

技术实现要素：

本发明实施例涉及一种桥墩及包括该桥墩的桥梁下部结构，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本发明实施例涉及一种桥墩，包括墩柱和墩帽，所述墩柱包括多个混凝土肢柱，各所述混凝土肢柱均为一体式肢柱，各所述混凝土肢柱之间通过横向连接系连接，所述墩帽承托于各所述混凝土肢柱顶部。

作为实施例之一，各所述混凝土肢柱均为预制件。

作为实施例之一，所述横向连接系为钢结构，于所述混凝土肢柱对应位置处预埋有钢连接部，所述横向连接系分别与各所述钢连接部焊接或螺栓连接；

或者，所述横向连接系为混凝土结构，于所述混凝土肢柱对应位置处预留有钢筋接头，所述横向连接系分别与各所述钢筋接头通过现浇湿接缝或胶接缝连接。

作为实施例之一，任意相连的两所述混凝土肢柱之间的各横向连接构件包括一字型、三角形及N型中的至少一种。

作为实施例之一，各所述混凝土肢柱均为空心钢筋混凝土构件。

作为实施例之一，所述墩帽为预制件。

作为实施例之一，各所述混凝土肢柱顶部均预留有顶部插筋，于所述墩帽底部设有多个墩帽钢筋插孔，各所述顶部插筋一一对应地插接于各所述墩帽钢筋插孔内且通过胶接缝连接；

或者，各所述混凝土肢柱顶部均预留有顶部现浇钢筋，于所述墩帽底部设有多个墩帽现浇孔，所述墩帽现浇孔与所述混凝土肢柱数量相同且一一对应配置，各所述顶部现浇钢筋分别插入至对应的墩帽现浇孔内且通过现浇混凝土固结。

作为实施例之一，所述墩帽底部设有多个帽腿，所述帽腿与所述混凝土肢柱数量相同且一一对应连接。

本发明实施例还涉及一种桥梁下部结构，包括承台，还包括如上所述的桥墩，各所述混凝土肢柱均承托于所述承台上。

作为实施例之一，各所述混凝土肢柱底部均预留有底部插筋，于所述承台顶部设有多个承台钢筋插孔，各所述底部插筋一一对应地插接于各所述承台钢筋插孔内且通过胶接缝连接；

或者，各所述混凝土肢柱底部均预留有底部现浇钢筋，于所述承台顶部设有多个承台现浇孔，所述承台现浇孔与所述混凝土肢柱数量相同且一一对应配置，各所述底部现浇钢筋分别插入至对应的承台现浇孔内且通过现浇混凝土固结。

本发明实施例至少具有如下有益效果：

本发明提供的桥墩，将桥墩分解为多个混凝土肢柱，相较于传统的桥墩，显著地减小体量，形式简单、造价较低，而横向连接系保证了该桥墩的横向刚度，对轨道交通桥梁的适应性较好；采用一体式混凝土肢柱，桥墩的接缝较少，从而减少了桥墩的易损部位和薄弱环节；避免了大面积的实体效果，显著增大梁下空间，降低桥墩的视觉体量感，可满足市域铁路桥梁、城市桥梁的景观要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的桥梁下部结构的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的横向连接系的形状示意图；其中，图2a为采用一字型横向连接构件的横向连接系，图2b为采用三角形横向连接构件的横向连接系，图2c为采用N形横向连接构件的横向连接系；

图3和图4为本发明实施例提供的桥墩与承台的两种连接结构示意图；

图5和图6为本发明实施例提供的桥墩与墩帽的两种连接结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

如图1-图6，本发明实施例提供一种桥墩，包括墩柱3和墩帽2，所述墩柱 3包括多个混凝土肢柱31，各所述混凝土肢柱31均为一体式肢柱，各所述混凝土肢柱31之间通过横向连接系32连接，所述墩帽2承托于各所述混凝土肢柱 31顶部。

本实施例中，优选地，上述墩柱3包括两个混凝土肢柱31，在其中一个实施例中，该两个混凝土肢柱31沿横桥向间隔排列，二者之间通过上述的横向连接系32连接。根据受力和景观要求，混凝土肢柱31断面可为方形、圆形或多边形等形状。

区别于现有的墩柱3自下而上分节段预制拼装的结构，上述的混凝土肢柱 31为一体式肢柱，因而本桥墩的接缝较少，从而减少了桥墩的易损部位和薄弱环节。可以理解地，各混凝土肢柱31优选为高度相同，顶端及底端均平齐，可以实现标准化设计，各混凝土肢柱31在水平面内间隔布置。

本实施例提供的桥墩，将墩柱3分解为多个混凝土肢柱31，相较于传统的桥墩，显著地减小体量，形式简单、造价较低，而横向连接系32保证了该桥墩的横向刚度，对轨道交通桥梁的适应性较好；避免了大面积的实体效果，显著增大梁下空间，降低桥墩的视觉体量感，可满足市域铁路桥梁、城市桥梁的景观要求。

上述的混凝土肢柱31可采用现场浇筑的形式构筑，但优选地，各混凝土肢柱31均是预制件，可实现标准化设计、工厂化制造、装配化施工，不需要现场进行脚手架的搭设、钢筋的绑扎和模板的搭设等，简化桥墩的施工工艺，有效地提高施工效率，缩短工期，提高施工安全性，而且对既有道路交通影响小；桥墩构件接缝少，减少了装配式桥墩的易损部位和薄弱环节，外观和内在质量均得到了保障和提高。

在另外的实施例中，上述两个混凝土肢柱31中，其中一个混凝土肢柱31 采用现浇形式构筑，而另一混凝土肢柱31采用预制件形式，二者再通过横向连接系32连接，该桥墩的结构受力能力及横向结构刚度均较好。

上述的混凝土肢柱31优选为是空心钢筋混凝土结构，在满足结构受力的前提下，减轻构件重量以便于运输和吊装，经济性高。

进一步优化上述桥墩的结构，上述的横向连接系32可以为钢结构或为混凝土结构，当然，也可是其它结构形式，保证该桥墩的横向刚度即可：

对于钢结构式的横向连接系32，相应地，于所述混凝土肢柱31对应位置处预埋有钢连接部，所述横向连接系32分别与各所述钢连接部焊接或螺栓连接；

对于混凝土结构式的横向连接系32，相应地，于所述混凝土肢柱31对应位置处预留有钢筋接头，所述横向连接系32分别与各所述钢筋接头通过现浇湿接缝或胶接缝连接。

上述两种连接方式均能保证两混凝土肢柱31之间的可靠横向连接，二者协同受力，且墩柱3的总体横向刚度得以增大。

可以理解地，对于通过横向连接系32相连的两个混凝土肢柱31，该两混凝土肢柱31之间优选是通过自上而下依次设置的多个横向连接构件321连接。其中，如图2，任意相连的两所述混凝土肢柱31之间的各横向连接构件321包括一字型、三角形及N型中的至少一种，即为一字型横向连接构件321、三角形横向连接构件321、N型横向连接构件321或多种结构形式的组合。可见，上述横向连接系32不仅能够提高桥墩的横向结构刚度，而且通过其结构设计，可以提高桥墩的美观度。

进一步优化上述桥墩的结构，上述墩帽2可以是现浇于上述多混凝土肢柱 31式的墩柱3上，但优选地，上述墩帽2为预制件，其与上述墩柱3装配化连接，进一步地简化该桥墩的施工工艺，进一步地提高施工效率，缩短工期，提高施工安全性。

其中，上述墩帽2可以兼顾景观设计需求，而采用花瓶形、倒T形、矩形等各种形式。

对于上述墩帽2与墩柱3的连接方式，尤其是预制混凝土肢柱31与预制墩帽2之间的连接，可以采用如下方式连接：

(1)如图5，各所述混凝土肢柱31顶部均预留有顶部插筋311，于所述墩帽2底部设有多个墩帽钢筋插孔22，各所述顶部插筋311一一对应地插接于各所述墩帽钢筋插孔22内且通过胶接缝连接，使得上述墩帽2与各混凝土肢柱31 连接为完整的桥墩；

(2)如图6，各所述混凝土肢柱31顶部均预留有顶部现浇钢筋314，于所述墩帽2底部设有多个墩帽现浇孔23，所述墩帽现浇孔23与所述混凝土肢柱31数量相同且一一对应配置，各所述顶部现浇钢筋314分别插入至对应的墩帽现浇孔23内且通过现浇混凝土固结。

上述连接结构中，各顶部插筋311或各顶部现浇钢筋314优选为与预制混凝土肢柱31的受力主筋一一对应，优选在混凝土肢柱31顶部布置成环形，例如呈圆环形布置，保证连接结构稳定性和可靠性。

进一步优选地，如图1和图5，所述墩帽2底部设有多个帽腿21，所述帽腿21与所述混凝土肢柱31数量相同且一一对应连接。基于上述结构，一方面能减轻墩帽2的重量，进一步促进桥墩的轻量化设计，而且与墩帽2的形状设计配合，更为美观；另一方面，通过帽腿21与各混凝土肢柱31连接为一体，传力路径明确，墩帽2帽体与各帽腿21的一体成型式结构能够进一步提高各混凝土肢柱31的协同受力性，通过墩帽2将荷载均匀传递给各混凝土肢柱31。

上述两种连接方式操作简单，接缝形式简单，施工效率较高，能保证混凝土肢柱31与墩帽2之间的可靠连接。

本实施例提供的桥墩，预制构件分块少，仅包括各混凝土肢柱31和墩帽2，整体接缝较少，仅包括各混凝土肢柱31与墩帽2的连接接缝，各接缝显然地避开了桥墩结构的最不利受力部位，改善及减少桥墩的易损部位和薄弱环节。

实施例二

本发明实施例提供一种桥梁下部结构，包括承台4，还包括上述实施例一所提供的桥墩，各所述混凝土肢柱31均承托于所述承台4上。

上述的承台4也优选为是预制件，进一步简化施工，提高施工效率。

显然地，各混凝土肢柱31需要与下方的承台4连接，对于上述承台4与各混凝土肢柱31的连接方式，尤其是预制混凝土肢柱31与预制承台4之间的连接，可以采用如下方式连接：

(1)如图3，各所述混凝土肢柱31底部均预留有底部插筋312，于所述承台4顶部设有多个承台钢筋插孔41，各所述底部插筋312一一对应地插接于各所述承台钢筋插孔41内且通过胶接缝连接；

(2)如图4，各所述混凝土肢柱31底部均预留有底部现浇钢筋313，于所述承台4顶部设有多个承台现浇孔42，所述承台现浇孔42与所述混凝土肢柱 31数量相同且一一对应配置，各所述底部现浇钢筋313分别插入至对应的承台现浇孔42内且通过现浇混凝土固结。

同样地，上述连接结构中，各底部插筋312或各底部现浇钢筋313与预制混凝土肢柱31的受力主筋一一对应，优选为在混凝土肢柱31底部布置成环形，例如呈圆环形布置，保证连接结构稳定性和可靠性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。