专利名称：铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱的制作方法
技术领域：
本实用新型属于桥梁工程领域，涉及钢筋混凝土结构，尤其涉及ー种铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱。
背景技术：
作为桥梁结构关键受カ构件，桥墩墩柱抗震设计和耐久性设计始终是桥梁工程领域重要研究课题。我国目前桥梁桥墩主要采用钢筋混凝土结构，应该注意到，钢筋混凝土桥墩在具有结构刚度大、疲劳性能好、可模性好和造价合理等性能优点的同时，也普遍存在箍筋约束弱、延性偏低、剪切強度低和抗震性能差等缺点，容易因桥墩抗变形能力和延性偏低而发生严重地震破坏，在近年来国内外多次地震中，均有钢筋混凝土桥墩破坏严重并且难以修复的震害现象发生，对地震中救灾抢险和灾后修复重建工作造成了很大困难。因此，在 努力提高和改善传统钢筋混凝土桥墩抗震性能的同吋，创新开发高效新型的桥墩墩柱形式并发展新型桥墩墩柱抗震设计方法也日渐成为当前桥梁工程界重点关注问题和研究热点之一 O在房屋建筑中钢管混凝土柱、钢管混凝土叠合柱和钢管混凝土约束钢筋混凝土柱大量研究和应用背景下，钢管混凝土桥墩、钢管混凝土叠合桥墩和钢管约束混凝土桥墩在国内外桥梁工程也得到了 ー些推广应用。其中，钢管约束混凝土桥墩钢管外置钢筋混凝土桥墩外部，在施工阶段充当模板、在使用阶段不直接參与桥墩墩柱的纵向受力以有效防止钢管过早受压屈失稳屈曲，仅对钢筋混凝土起横向约束作用，可以显著提高桥墩墩柱的变形能力、耗能性能和延性，具有良好抗震性能。
发明内容为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供ー种铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱，在钢管约束混凝土柱和钢管约束混凝土桥墩基础上，充分发挥铝合金管的良好防腐耐久性能，创新提出了铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱，在有效发挥钢管约束混凝土桥墩优点的同时，使桥墩耐久性难题得到了很好解决，在桥梁结构尤其是近海和沿海桥梁结构中具有非常显著性能优势。为了达到上述目的，本实用新型采用的技术方案为铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱，包括桥墩墩柱基础6、桥墩墩柱上部盖梁5以及位于二者之间的铝合金管1，铝合金管I内设置有与管长方向一致的多根纵向钢筋2，以及与管面平行的多根横向钢筋3，在纵向钢筋2、横向钢筋3以及铝合金管I内壁之间浇筑有混凝土 4。在与铝合金管I管面平行的ー个平面上也可以有多根横向钢筋3，每根横向钢筋3均与铝合金管I外轮廓形状一致，且每根横向钢筋3均呈闭合状态。所述铝合金管I与桥墩墩柱基础6的顶面之间留有一定距离，所述纵向钢筋2插入到桥墩墩柱基础6中。[0009]所述铝合金管I与桥墩墩柱上部盖梁5之间留有一定距离。实现该结构的具体步骤是(I)按照设计要求确定铝合金管直径和壁厚；(2)按照设计要求的纵向钢筋和横向箍筋配筋形式及数量布置钢筋；(3)按设计要求的混凝土强度进行混凝土浇注振捣，待铝合金管内混凝土养护到一定強度后，即形成铝合金管约束混凝土桥墩；(4)铝合金管与桥墩墩柱基础顶面预留一定距离；(5)铝合金管与桥墩墩柱上部盖梁预留一定距离； (6)铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱截面形式可以是方形、圆形和圆端型等各种截面形状。与传统钢筋混凝土桥墩相比，本实用新型专利具有以下优点(I)抗震性能好由于桥墩墩柱内混凝土受到外部铝合金管的横向约束,混凝土变形能力得到显著提高，尤其是对于较高強度等级的混凝土，由于受到良好约束，高强混凝土变形能力得到极大改善，墩柱极限变形能力、延性和耗能能力均可以显著提高，因此，具有良好的抗震性能，可有效防止和避免桥墩在大震下发生严重破坏和倒塌。(2)耐久性能好在铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱中，由于置于墩柱外部的铝合金管具有良好的耐腐蚀性能，桥墩墩柱的耐久性能得到很好提高，可以有效解决桥墩耐久性设计关键难题；(3)外观效果好由于铝合金管本身具有较好的外观效果，铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱无需进行外表处理，即可具有良好的外观效果，对于桥梁尤其是城市市政桥梁应用具有显著性能优势；(4)节省模板铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱施工时，铝合金管可以起到施エ模板作用，可以节省模板用材和用エ，施工方便；(5)可回收率高铝合金材料具有非常高的可回收率，在较低回收成本下能实现近90%的回收，复合节能环保需求和可持续发展需要。另外，铝合金管约束钢筋混凝土桥墩还具有加工制作方便、重量较轻和运输方便等优点。总体而言，铝合金管约束钢筋混凝土结构非常适合用于桥墩墩柱，具有良好性能优势和广泛应用前景。
图I为本实用新型实施例一结构示意图。图2为图I桥墩墩柱的横截面视图。图3为本实用新型实施例ニ结构示意图。图4为图3桥墩墩柱的横截面视图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型做进ー步详细说明。实施例一圆形截面铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱參见图I和图2，ー种圆形截面的铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱，包括圆形的铝合金管I、纵向钢筋2、横向钢筋3和混凝土 4。首先按照设计要求确定铝合金管I的直径和壁厚、纵向钢筋2和横向钢筋3的直径、数量及布置位置以及铝合金管内混凝土 4的強度等级。横向钢筋3在铝合金管I的ー个平面上可以有ー根或者多根，与铝合金管I外轮廓形状一致，即呈闭合的钢筋圆圈状态。将纵向钢筋2和横向钢筋3绑扎成钢筋笼后，再将铝合金管I固定安装好，按设计要求采用泵送方法浇筑振捣混凝土 4。待混凝土 4达到一定强度即铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱。其中，铝合金管I与桥墩墩柱基础6的顶面之间留有一定距离，铝合金管I与桥墩墩柱上部盖梁5之间也留有一定距离。从而不让铝合金管直接參与纵向受力，使铝合金管I仅对墩柱内的混凝土 4进行横向約束。实施例ニ 矩形截面铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱參见图3和图4，ー种矩形截面的铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱，包括矩形的 铝合金管I、纵向钢筋2、横向钢筋3和混凝土 4。首先按照设计要求确定铝合金管I的直径和壁厚、纵向钢筋2和横向钢筋3的直径、数量及布置位置以及铝合金管内混凝土 4的強度等级。横向钢筋3在铝合金管I的ー个平面上可以有ー根或者多根，与铝合金管I外轮廓形状一致，呈闭合的矩形钢筋圈状态。将纵向钢筋2和横向钢筋3绑扎成钢筋笼后，再将铝合金管I固定安装好，按设计要求采用泵送方法浇筑振捣混凝土 4。待混凝土 4达到一定强度即铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱。其中，铝合金管I与桥墩墩柱基础6的顶面之间留有一定距离，铝合金管I与桥墩墩柱上部盖梁5之间也留有一定距离。从而不让铝合金管直接參与纵向受力，使铝合金管I仅对墩柱内的混凝土 4进行横向約束。本实用新型，还包括圆端型和椭圆形等各种截面形式的铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱形式。
权利要求1.铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱，包括桥墩墩柱基础￠)、桥墩墩柱上部盖梁(5)以及位于二者之间的铝合金管(I)，其特征在于，铝合金管(I)内设置有与管长方向一致的多根纵向钢筋(2)，以及与管面平行的多根横向钢筋(3)，在纵向钢筋(2)、横向钢筋(3)以及铝合金管(I)内壁之间浇筑有混凝土(4)。
2.根据权利要求I所述的铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱，其特征在于，在与铝合金管⑴管面平行的一个平面上有多根横向钢筋(3)，每根横向钢筋(3)均与铝合金管(I)外轮廓形状一致，且每根横向钢筋(3)均呈闭合状态。
3.根据权利要求I所述的铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱，其特征在于，所述铝合金管(I)与桥墩墩柱基础出)的顶面之间留有一定距离。
4.根据权利要求I或4所述的铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱，其特征在于，所述纵向钢筋(2)插入到桥墩墩柱基础(6)中。
5.根据权利要求I所述的铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱，其特征在于，所述铝合金管(I)与桥墩墩柱上部盖梁(5)之间留有一定距离。
6.根据权利要求I所述的铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱，其特征在于，所述桥墩墩柱的截面为圆形。
专利摘要铝合金管约束钢筋混凝土桥墩墩柱，包括桥墩墩柱基础、桥墩墩柱上部盖梁以及位于二者之间的铝合金管，铝合金管内设置有与管长方向一致的多根纵向钢筋，以及与管面平行的多根横向钢筋，在纵向钢筋、横向钢筋以及铝合金管内壁之间浇筑有混凝土，本实用新型使外部铝合金管不直接参与桥墩墩柱纵向受力，仅对内部钢筋混凝土进行横向约束，从而提高了钢筋混凝土桥墩墩柱变形能力和抗震性能，由于铝合金管优良的耐腐蚀性能和良好外观效果，还可以显著提高墩柱耐久性能和外观效果，本实用新型施工时，外部铝合金管还可以直接作为模板作用，达到节省模板和施工方便效果，本实用新型可以适用于铁路桥梁、公路桥梁和市政桥梁等桥梁结构桥墩墩柱构件，具有良好应用前景。
文档编号E01D19/02GK202644385SQ20122018336
公开日2013年1月2日 申请日期2012年4月26日 优先权日2012年4月26日
发明者杨勇, 党炎龙, 邢豪 申请人:西安建筑科技大学