专利名称：整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩结构及其施工方法
技术领域：
本发明涉及一种整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩结构及其施工方法，是用于整体式桥台桥梁的施工，属于桥梁领域。
背景技术：
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整体式桥台桥梁整体性和抗震性能好，对它的力学性能研究和工程应用实践也很多，而且这种桥型一直为工程界所喜好；然而，整体式桥台桥梁上部结构的温度、汽车制动等产生的水平纵向位移必须由下部结构吸纳。其中温度降低时使得桩一侧受拉，一侧受压，温度升高时也会使得桩一边受拉一边受压，且受拉和受压的方向与温度降低时方向相反。还有汽车的制动力也会使得桩来回往复的摆动，产生很大的位移，这些位移都需要由支撑桩来吸纳，同时土对桩产生了很大的阻力，这样我们就要想办法减少这个阻力，以及增加桩的水平柔度。故其桥台基础需要 由柔性桩(国外一般用H型钢)支承，H型钢桩具有很好的变形能力，基本上能够满足变形以及阻力的要求，但是在我国出于经济性的考虑，桥台基础以刚性扩大基础或混凝土桩为主，钢桩应用极少。但混凝土桩的水平变形能力明显低于钢桩。当采用混凝土桩的时候，混凝土桩受到土的约束，水平刚度太大，这种情况下混凝土桩在往复变形以后极易开裂而导致钢筋的腐蚀。支撑桩的钢筋一旦被腐蚀，会影响桩的寿命，对桥梁的安全也带来很大隐患。且现有常规的桩施工技术会使得整体式桥台桥梁的桥台支承桩水平刚度大，不能满足整体桥的水平温度变形要求，限制了整体式无缝桥的最大桥长，从而阻碍了整体式桥台无缝桥梁的应用和推广。另外，当边坡内侧存在桩基础，且桩承受侧向荷载时，同样存在了整体式桥梁支撑桩类似的问题。发明内容:
本发明的目的在于提供一种整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩结构，该整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩结构不仅结构简单、设计合理，而且有利于减少支撑桩的水平阻力，增加支撑桩的水平柔度。本发明整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩结构，其特征在于:包括整体式桥台桥梁和设在整体式桥台桥梁下方的支撑桩，所述支撑桩埋设在土层的预先扩孔内，所述预先扩孔的孔较支撑桩桩径大，在预先扩孔与支撑桩之间的空隙内填充弹性材料层。上述弹性材料层是由松散砂子和橡胶碎片组成的混合物层。上述支撑桩横截面为圆形。上述支撑桩横截面为方形。上述橡胶碎片是由废旧轮胎制造的再生橡胶碎片。本发明整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩的施工方法，其特征在于:所述整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩包括整体式桥台桥梁和设在整体式桥台桥梁下方的支撑桩，所述支撑桩埋设在土层的预先扩孔内，所述预先扩孔的孔较支撑桩桩径大，在预先扩孔与支撑桩之间的空隙内填充弹性材料层，施工时，先根据支撑桩的尺寸预先扩孔，扩孔后安装支撑桩，待支撑桩性能稳定下来以后，再往预先扩孔与支撑桩的空隙内注入配置好的填充弹性材料层，并进行夯实。上述预先扩孔的孔的直径不小于支撑桩的直径或者边长的1.5倍，且不大于桩直径或者边长的3倍。上述预先扩孔的孔的深度不小于支撑桩长的0.2倍，不大于桩的0.6倍。上述弹性材料层是由松散砂子和橡胶碎片组成的混合物层，其中橡胶碎片是由废旧轮胎制造的再生橡胶碎片，松散砂子和再生橡胶碎片的混合物层的配置比率按1:0.6进行配置。本发明的有益效果:本发明通过在预先扩孔与支撑桩之间的空隙内填充弹性材料层，弹性材料层属于一种弹塑性材料，使支撑桩的侧向约束减少了，支撑桩的水平抗推柔度增大，使支撑桩具有较好的变形能力，当由于温度等其他荷载引起桩往复运动时，桩挤压混合物层，混合物层会随着桩一边变形，这样就减少了桩的水平阻力，也即增加支撑桩的水平柔度，使用了废旧轮胎制造的再生橡胶碎片，起到保护环境，充分利用资源的效果。
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图1为整体式桥台桥梁的正立面 图2为本发明整体式桥台桥梁的构造示意 图3是图2的A-A剖面 标号说明:1_整体式桥台；2-·支撑桩；3_由松散砂子和由废旧轮胎制造的再生橡胶碎片制成的混合物层；4_ 土层。
具体实施方式
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本发明整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩结构，包括整体式桥台桥梁I和设在整体式桥台桥梁下方的支撑桩2，所述支撑桩2埋设在土层的预先扩孔5内，所述预先扩孔的孔较支撑桩桩径大，在预先扩孔与支撑桩之间的空隙内填充弹性材料层3。为了设计合理，上述弹性材料层3是由松散砂子和橡胶碎片组成的混合物层。上述支撑桩横截面可以为圆形或者为方形。为了废物有效利用，节能环保，上述橡胶碎片是由废旧轮胎制造的再生橡胶碎片。本发明整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩的施工方法，所述整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩包括整体式桥台桥梁和设在整体式桥台桥梁下方的支撑桩，所述支撑桩埋设在土层的预先扩孔内，所述预先扩孔的孔较支撑桩桩径大，在预先扩孔与支撑桩之间的空隙内填充弹性材料层，施工时，先根据支撑桩的尺寸预先扩孔，扩孔后安装支撑桩，待支撑桩性能稳定下来以后，再往预先扩孔与支撑桩的空隙内注入配置好的填充弹性材料层，并进行夯实。为了便于施工及设计需要，上述预先扩孔的孔的直径不小于支撑桩的直径或者边长的1.5倍，且不大于桩直径或者边长的3倍。上述预先扩孔的孔的深度不小于支撑桩长的0.2倍，不大于桩的0.6倍。上述弹性材料层是由松散砂子和橡胶碎片组成的混合物层，其中橡胶碎片是由废旧轮胎制造的再生橡胶碎片，松散砂子和再生橡胶碎片的混合物层的配置比率按1:0.6进行配置。本发明的有益效果:本发明通过在预先扩孔与支撑桩之间的空隙内填充弹性材料层，弹性材料层属于一种弹塑性材料，使支撑桩的侧向约束减少了，支撑桩的水平抗推柔度增大，使支撑桩具有较好的变形能力，当由于温度等其他荷载引起桩往复运动时，桩挤压混合物层，混合物层会随着桩一边变形，这样就减少了桩的水平阻力，也即增加支撑桩的水平柔度，使用了废旧轮胎制造的再生橡胶碎片，起到保护环境，充分利用资源的效果。以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应 属本发明的涵盖范围。
权利要求
1.一种整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩结构，其特征在于:包括整体式桥台桥梁和设在整体式桥台桥梁下方的支撑桩，所述支撑桩埋设在土层的预先扩孔内，所述预先扩孔的孔较支撑桩桩径大，在预先扩孔与支撑桩之间的空隙内填充弹性材料层。
2.根据权利要求1所述的整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩结构，其特征在于:所述弹性材料层是由松散砂子和橡胶碎片组成的混合物层。
3.根据权利要求1或2所述的整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩结构，其特征在于:所述支撑桩横截面为圆形。
4.根据权利要求1或2所述的整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩结构，其特征在于:所述支撑桩横截面为方形。
5.根据权利要求3所述的整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩结构，其特征在于:所述橡胶碎片是由废旧轮胎制造的再生橡胶碎片。
6.一种整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩的施工方法，其特征在于:所述整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩包括整体式桥台桥梁和设在整体式桥台桥梁下方的支撑桩，所述支撑桩埋设在土层的预先扩孔内，所述预先扩孔的孔较支撑桩桩径大，在预先扩孔与支撑桩之间的空隙内填充弹性材料层，施工时，先根据支撑桩的尺寸预先扩孔，扩孔后安装支撑桩，待支撑桩性能稳定下来以后，再往预先扩孔与支撑桩的空隙内注入配置好的填充弹性材料层，并进行夯实。
7.根据权利要求6所述的整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩的施工方法，其特征在于:所述预先扩孔的孔的直径不小于支撑桩的直径或者边长的1.5倍，且不大于桩直径或者边长的3倍。
8.根据权利要求6所述的整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩的施工方法，其特征在于:所述预先扩孔的孔的 深度不小于支撑桩长的0.2倍，不大于桩的0.6倍。
9.根据权利要求7或8所述的整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩的施工方法，其特征在于:所述弹性材料层是由松散砂子和橡胶碎片组成的混合物层，其中橡胶碎片是由废旧轮胎制造的再生橡胶碎片，松散砂子和再生橡胶碎片的混合物层的配置比率按1:0.6进行配置。
全文摘要
本发明涉及一种整体式桥台桥梁的预扩孔柔性桩结构及其施工方法，其特征在于包括整体式桥台桥梁和设在整体式桥台桥梁下方的支撑桩，所述支撑桩埋设在土层的预先扩孔内，所述预先扩孔的孔较支撑桩桩径大，在预先扩孔与支撑桩之间的空隙内填充弹性材料层。本发明的有益效果本发明通过在预先扩孔与支撑桩之间的空隙内填充弹性材料层，弹性材料层属于一种弹塑性材料，使支撑桩的侧向约束减少了，支撑桩的水平抗推柔度增大，使支撑桩具有较好的变形能力。
文档编号E02D5/24GK103233480SQ20131015835
公开日2013年8月7日 申请日期2013年5月3日 优先权日2013年5月3日
发明者庄一舟, 陈云, 杨成威 申请人:福州大学