一种适用于混凝土刚性桩的整体式桥台无缝桥梁的制作方法

本发明涉及一种适用于混凝土刚性桩的整体式桥台无缝桥梁。

背景技术：

我国是个桥梁大国，经济发展的需求推动桥梁大规模的建设。无缝桥常用的桥型主要有整体式桥台桥梁、半整体式桥台桥梁、延伸桥面板桥等。整体式桥台桥梁简称整体桥，整体桥取消了伸缩缝与支座，解决了有缝桥梁伸缩缝易损性、桥台跳车与高后期维护费的问题。整体桥要求桥台处基础为柔性结构，美国整体桥桩基多采用h型钢桩。但是由于存在钢锈蚀、价格高等缺点，在国内较少使用。中国常用的混凝土桩在整体桥中应用时因其刚度较大、变形能力较差，在外部季节性温差影响下桥台和桩连接处受力较大，甚至在连接处混凝土产生开裂。在地基土体刚度大的地区该缺点更为突出，影响了整体桥的推广应用。

技术实现要素：

为了克服我国常用的混凝土桩在整体桥中应用时存在桥梁下部结构水平位移受限制的不足，本发明提供了一种适用于混凝土刚性桩的整体式桥台无缝桥梁，通过在桥台和混凝土桩连接处设置成滑动连接构造，允许桥台在桩顶部滑动和旋转，释放了约束。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种适用于混凝土刚性桩的整体式桥台无缝桥梁，所述桥梁包括主梁、桥台和桩基，所述桥台与主梁的后面设置有回填路基，所述桩基嵌入到地基，所述桥台的下端与桩基的上端之间通过滑动连接结构滑动连接；

所述滑动连接结构包括可压缩材料、垫块、滑移层、薄钢板和栓钉，所述桩基顶部四面粘附有一层可压缩材料，在桩基的顶部中心预留有一浅槽口；所述浅槽口内安放有一块垫块，所述垫块的长宽尺寸与浅槽口的长宽尺寸一致，所述垫块与桩基、可压缩材料之间无额外约束作用；所述垫块上涂有一层滑移层，所述滑移层上表面与可压缩材料上表面处于同一水平位置；所述滑移层上方设有一块薄钢板，所述薄钢板与滑移层之间无额外约束作用；所述薄钢板上表面焊接有多个栓钉。

进一步，所述桩基、桥台均为混凝土结构，所述桩基施加有预应力；所述桥台与薄钢板、栓钉现场浇筑连接。

再进一步，所述可压缩材料为发泡聚苯乙烯填充物，所述垫块为氯丁橡胶，所述滑移层为特氟龙涂层。

更进一步，所述可压缩材料沿横桥向的厚度为沿顺桥向厚度的1/4。

与现有技术相比，本发明的主要有益效果在于：

1.本发明可有效的提高整体式桥台桥梁的在温度应力作用下的变形能力；

2.本发明能够使整体式桥台桥梁桩基适应地基土刚性较大的地区，并且特别适合于中小跨径新整体桥建设；利用桥台与桩基之间的滑动连接构造，允许桥台在桩基顶部滑动和旋转，使桥台与桩基之间的变形传递能够平稳过度，具有很好应用前景；

3.本发明试用于新桥建设，同时适用于旧桥改造。

附图说明

图1为本发明的桩基与桥台装配示意图。

图2为本发明的滑动连接结构与桩基的装配示意图。

图3为图2的三维构造示意图。

图4为本发明的构造示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明，以助理解本发明的应用，但本发明的保护范围并不限于这一具体实例。

参照图1～图4,一种适用于混凝土刚性桩的整体式桥台无缝桥梁，包括主梁3、桥台1和桩基3，所述桥台1与主梁3的后面设置有回填路基4，所述桩基3嵌入到地基5，所述桥台1的下端与桩基3的上端之间通过滑动连接结构滑动连接；

所述滑动连接结构包括可压缩材料6、垫块10、滑移层9、薄钢板8和栓钉7，所述桩基2顶部四面粘附有一层可压缩材料6，所述桩基2顶部中心预留有一浅槽口11，所述浅槽口11安放有一块垫块10，垫块10长宽尺寸与浅槽口11一致，垫块10与桩基2、可压缩材料6之间无额外约束作用；所述垫块10上涂有一层滑移层9，滑移层9上表面与可压缩材料6上表面处于同一水平位置；所的滑移层9上方设有一块薄钢板8，薄钢板8与滑移层9之间无额外约束作用；所述薄钢板8上表面与多个栓钉7焊接。

进一步，所述桩基2、桥台1均为混凝土结构，桩基2施加有预应力；所述桥台1与薄钢板8、栓钉7现场浇筑连接。

再进一步，所述可压缩材料6为发泡聚苯乙烯填充物，所述垫块10为氯丁橡胶，所述滑移层9为特氟龙涂层。

更进一步，所述可压缩材料6沿横桥向的厚度为沿顺桥向厚度的1/4。

如图1所示：桥梁在外部季节性温差作用下，主梁3产生内能发生水平方向胀缩变形。由于整体式桥台桥梁取消了主梁3和桥台1之间的支座和伸缩缝，变形通过主梁3传递到桥台，桥台1变形同时开始受到台后土压力作用。由于桥台1与桩基2之间采用滑动连接形式，发生相对微小位移和旋转耗散能量。剩余小部分能量传到桩基2，产生变形，随之发生桩土相互作用，桩基2变形将远小于桥台1变形。有效保护了构件，提高了桥梁正常使用寿命。

本发明适合于我国采用混凝土作为桩材料的整体式桥台无缝桥，对于地基土体刚度较大的地区具有更加明显的优势，解决整体式桥台无缝桥主梁因外部季节性温差变化导致桥台与桩连接处应力过大开裂问题。

以上所述仅为本发明的较佳实施实例，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。

技术特征：

技术总结
一种适用于混凝土刚性桩的整体式桥台无缝桥梁，所述桥台的下端与桩基的上端之间通过滑动连接结构滑动连接；所述滑动连接结构包括可压缩材料、垫块、滑移层、薄钢板和栓钉，所述桩基顶部四面粘附有一层可压缩材料，在桩基的顶部中心预留有一浅槽口；所述浅槽口内安放有一块垫块，所述垫块的长宽尺寸与浅槽口的长宽尺寸一致；所述垫块上涂有一层滑移层，所述滑移层上表面与可压缩材料上表面处于同一水平位置；所述滑移层上方设有一块薄钢板；所述薄钢板上表面焊接有多个栓钉。本发明提供了一种适用于混凝土刚性桩的整体式桥台无缝桥梁，通过在桥台和混凝土桩连接处设置成滑动连接构造，允许桥台在桩顶部滑动和旋转，释放了约束。

技术研发人员：庄一舟;苏浩;卢琪;吴易凡
受保护的技术使用者：浙江工业大学
技术研发日：2018.08.21
技术公布日：2018.12.11