一种悬挂式空轨的桩墩结构的制作方法

本实用新型涉及桩基础和桥墩的结构，特别是涉及一种用于悬挂式空轨中的桩墩结构。

背景技术：

悬挂式空轨是一种空中轨道列车的轨道形式，其包括若干倒L型桥墩，以及安装于倒L型桥墩顶部横梁下方的钢桥梁，列车悬挂于轨道下方，沿轨道运行。其桥墩顶部为悬臂结构，列车位于悬臂下方，受桥墩的自重、列车的自重，以及列车运行的载荷，以及风载作用下，桥墩需要承受到较大的偏载，其桥墩与桩基结合结构需要具备承受偏载的能力。

现有的建筑物基础结构,其桩基与桥墩的结合结构,多为桩基伸出地面,先浇筑地底部分,地面部分预留钢筋笼,待墩底插入后浇筑地面部分形成承台结构。此种桩墩结构承压性能好，能很好的满足垂直载荷建筑物的需要，但其抗拔、抗弯、抗偏载性能差，无法满足上述悬挂式空轨的承载要求。

技术实现要素：

本实用新型旨在提供一种具有良好抗拔和抗折能力，能够很好承受偏载能力的悬挂式空轨的桩墩结构，以适应悬挂式空轨的需要。

本实用新型所述的悬挂式空轨的桩墩结构，包括钻孔桩基础和L形桥墩，桥墩包括横截面为矩形且竖直设置的立柱，和从立柱顶部延伸而出且横向设置的横梁；钻孔桩基础的顶部高于地面，而钻孔桩基础的舀桩界线低于地面一定距离，基础桩的钢筋笼由底部延伸至顶端；立柱的底部埋于基钻孔础桩内，立柱底部位于地面下的部分的侧壁表面遍布横向伸出的栓钉，在栓钉外固定围绕立柱底部有加强筋笼；钻孔桩基础的钢筋笼的四周布置有多根预应力钢绞线，各预应力钢绞线的两端分别拉紧固定于钢筋笼顶部和底部。

本实用新型所述的悬挂式空轨的桩墩结构，舀桩界线位于地面以下，而桩顶又位于地面之上，桥墩底部伸入地面以下位于钻孔桩基础内，并且在桥墩侧壁设置栓钉和加强筋笼，在浇筑后，其桩基通过钢筋笼顶段，桥墩通过栓钉和加强筋笼与浇筑段紧密结合，从而使桩基与桥墩形成了一个整体式的结构，其连接的强度得到了大幅的提升，使桥墩具有了良好的抗拔和抗折能力；且钢筋笼上布置了预应力钢绞线，在桩墩浇筑完毕后，可以张拉预应力钢绞线，使其产生预应力。由于所述悬挂式空轨其桥墩为偏心结构，其在面向线路侧的受压，在背向线路侧的受拉；通过在两侧设置不同数量的预应力钢绞线，在钢桥墩背向线路侧增加了预应力，这使桩墩结构在桩墩连接处能够很好的实现应力抵消，从而进一步的增强桥墩的抗拔和抗弯性能。且预应力钢绞线提供的一定程度的预应力，还使整个墩桩系统能够在一定范围能适应载荷的变化，空载、满载，以及存在风载时，均够自适应载荷的变化，维持整个系统的稳定，提高整个列车运行的稳定性。

附图说明

图1是悬挂式空轨的桩墩结构的结构示意图。

图2是图1所示悬挂式空轨的桩墩结构的局部放大图。

图3是图1所示悬挂式空轨的桩墩结构的桥墩与栓钉的结构示意图。

图4-6分别是三种桥墩尺寸下的栓钉布局示意图。

图7-10分别是三种桥墩尺寸下的加强筋笼布局示意图。

图11是图1所示悬挂式空轨的桩墩结构的端部固定组件的结构示意图。

图12是图1所示悬挂式空轨的桩墩结构的中部固定组件的结构示意图。

图13是图1所示悬挂式空轨的桩墩结构的钢绞线分布位置示意图。

图14是图1所示悬挂式空轨的桩墩结构的钢绞线长度示意图。

具体实施方式

一种悬挂式空轨的桩墩结构，包括钻孔桩基础1和L形桥墩，桥墩包括横截面为矩形且竖直设置的立柱21，和从立柱顶部延伸而出且横向设置的横梁22；钻孔桩基础的顶部高于地面，而钻孔桩基础的舀桩界线低于地面一定距离，基础桩的钢筋笼由底部延伸至顶端；立柱的底部埋于基钻孔础桩内，立柱底部位于地面下的部分的侧壁表面遍布横向伸出的栓钉4，在栓钉外固定围绕立柱底部有加强筋笼3；钻孔桩基础的钢筋笼的四周布置有多根预应力钢绞线5，各预应力钢绞线的两端分别拉紧固定于钢筋笼顶部和底部。钻孔桩基础1的外围可设置有钢护筒10，钢护筒的顶部凸出高于地面。

如图1所示，图中水平线M为地面线，水平线N为舀桩界线，加强筋笼设置于这两条水平线之间，既安装于基桩内，又与桥墩底部连接作用，从而可提高桩墩的结合强度，提高桥墩的抗拔、抗折能力。

所述的悬挂式空轨的桩墩结构，栓钉的布置根据桥墩立柱截面的不同、桥墩墩高的不同可采取不同的布置方案，例如：桥墩立柱21埋于地下深度为1.2m；若桥墩立柱截面尺寸为900x900mm，桥墩墩高为9～17m，立柱底部四侧各均匀设有九排八列栓钉4，顶排栓钉距离地面、底排栓钉距离墩底的距离分别为320mm和80mm，左、右两列栓钉距离立柱侧边均为100mm；或者在立柱底部四侧各均匀设有九排六列栓钉4，顶排栓钉距离地面、底排栓钉距离墩底的距离分别为320mm和80mm，左、右两列栓钉距离立柱侧边均为125mm。如图4中(a)、(b)所示。

如图5中(a)、(b)所示，若桥墩立柱截面尺寸为800x900mm，桥墩墩高为8.5～10m，立柱底部四侧各均匀设有七排三列栓钉4，顶排栓钉距离地面、底排栓钉距离墩底的距离分别为340mm和80mm，左、右两列栓钉距离立柱侧边均为100mm；或者在立柱底部四侧各均匀设有七排六列栓钉4，顶排栓钉距离地面、底排栓钉距离墩底的距离分别为340mm和80mm，左、右两列栓钉距离立柱侧边均为75mm。

如图6中(a)、(b)所示，若桥墩立柱截面尺寸为800x900mm，桥墩墩高为11～17m，立柱底部四侧各设有九排四列栓钉4，各排均匀分布，且顶排栓钉距离地面、底排栓钉距离墩底的距离分别为340mm和80mm，外侧两列栓钉距离立柱侧边均为100mm，内侧两列栓钉距离外侧栓钉为200mm；或者在立柱底部四侧各均匀设有九排六列栓钉4，顶排栓钉距离地面、底排栓钉距离墩底的距离分别为340mm和80mm，左、右两列栓钉距离立柱侧边均为75mm。

上述各种尺寸布置，可以视实际情况而定，以满足不同地质结构、不同规格立柱或不同型号列车的使用需要。

所述的悬挂式空轨的桩墩结构，桩墩连接处的布置根据桥墩立柱截面的不同、桥墩墩高的不同及栓钉布置的不同可采取不同加强筋笼的布置方案。其横向箍筋除顶部三层箍筋采用φ16螺纹钢、按80mm间距布置外，其余横向箍筋均采用φ12螺纹钢、按100mm间距布置；纵向主筋布置可以采用以下四种：若桥墩立柱截面尺寸为900x900mm，墩高为9m的桩墩连接处，纵向主筋按图6方式布置。若桥墩立柱截面尺寸为900x900mm，墩高为17m的桩墩连接处，纵向主筋按图7方式布置。若桥墩立柱截面尺寸为800x900mm，墩高为8.5~10m的桩墩连接处，纵向主筋按图8方式布置。若桥墩立柱截面尺寸为800x900mm，墩高为11~17m的桩墩连接处，纵向主筋按图9方式布置。

所述的悬挂式空轨的桩墩结构，预应力钢绞线为缓粘结预应力钢绞线，包括设置于钻孔桩基础1的钢筋笼11上、下两端的锚垫板6，和沿竖直方向间隔地安装于钢筋笼中部的若干个U形卡扣7；锚垫板的中部开有过线孔，过线孔的孔径略大于预应力钢绞线5的外径，U形卡扣的两端水平地固定安装于钢筋笼上，且其内径大小与包裹塑料皮套后的预应力钢绞线的外径相适应，钢筋笼上、下两端的锚垫板的过线孔的中心与所有U形卡扣的内孔中心均处于同一竖直线上；预应力钢绞线的中部同时穿过所有U形卡扣，预应力钢绞线的两端穿过过线孔并通过锚具固定于锚垫板上。该种预应力钢绞线由裸线、缓凝粘合剂和外包的塑料皮套组成，其在施工阶段中伸缩变形自由、不与周围缓凝粘合剂产生粘结，而在施工完成后的预定时期内，预应力筋通过固化的缓凝粘合剂与周围混凝土产生粘结作用。缓粘结预应力钢绞线的两端通过锚具锚固在钢筋笼上、下两端的锚垫板上，而中部则通过U形卡扣进行限位，并通过锚垫板和U形卡扣使预应力钢绞线保持于竖直方向的状态，该方向与其受力方向一致，既可以最大程度上地利用预应力钢绞线的作用，又可以避免预应力钢绞线因偏心力的作用而磨损塑料皮套，最终导致预应力钢绞线磨损甚至断裂；同时，锚垫板上的过线孔略大于预应力钢绞线的外径，U形卡扣的内径则与预应力钢绞线的外径相适应，由此保证预应力钢绞线工作的顺畅性；另外，因预应力钢绞线的外层包裹有塑料皮套，通过保证预应力钢绞线的直线度要求后，可以给预应力钢绞线的张拉提供足够的空间，从而保证预应力钢绞线的张拉性能，使其能够顺利的为桩基提供预应力。

如图11、12所示，锚垫板6朝向钢筋笼11中部的一侧装有螺旋筋61，预应力钢绞线的端部穿过螺旋筋和过线孔并固定于锚垫板上。在张拉预应力钢绞线时，当预应力未传递到整个结构中，锚垫板下方承受的预应力较大，为了更好地保护钢绞线，在该处设置螺旋筋可以增加该部位混凝土的强度，防止因局部受力太大而导致该部位混凝土崩裂，从而增加整个预应力体系的稳定性。钢筋笼11上装有提高结构强度的加强筋，U形卡扣7的两端固定安装于加强筋上，从而提高U形卡扣的安装强度，和提高预应力钢绞线的使用安全性。锚垫板6的过线孔的内径大于预应力钢绞线5的直径0-2mm；若干个U形卡扣7相互间隔2m地安装于钢筋笼11上。该尺寸下的结构一方面可以保证预应力钢绞线的使用要求，又可以更好地对预应力钢绞线进行保护。

如图13、14所示，预应力钢绞线5的下料长度等于工作长度加上700mm；工作长度为两端锚具之间的预应力筋长度。钻孔桩基础1的横截面为圆形，某一直径方向上的两侧分别安装有数量不等的预应力钢绞线5；在背向空轨的一侧设置较多数量的预应力钢绞线，而在靠近空轨的一侧设置较少数量，利用不同数量预应力钢绞线的设置，使得墩桩两个侧面间的抗拔和抗折性能不同，在满足偏心式受力建筑的使用需要的同时，减小所需的预应力钢绞线数量。而通过实践试验，为更好地提高其性能并减少浪费，可以在钻孔桩基础1上设两条相互垂直的直径，其中一条直径的一端装有预应力钢绞线5，该预应力钢绞线所在半径的两侧还分别设有五条预应力钢绞线和一条预应力钢绞线，同侧的五条预应力钢绞线与圆心间的连线和该直径间的夹角分别为21°、36°、51°、66°、81°，另一侧预应力钢绞线与该直径间的夹角为51°，同时另有七条预应力钢绞线与上述七条预应力钢绞线以另一条直径相对称地安装于钻孔桩基础内。上述14条预应力钢绞线位置如图4中两组N1～N7所示，另外，所有预应力钢绞线的一端均安装于钻孔桩基础的顶部，直径上的两条预应力钢绞线与直径间夹角为51°的四条预应力钢绞线具有同一长度并长于其余预应力钢绞线的长度。这可以在满足需要的情况下，进一步减少所需预应力钢绞线的用量。