一種大體積橋梁承臺結(jié)構(gòu)及施工方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，更具體而言，特別涉及一種大體積橋梁承臺結(jié)構(gòu) 及施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 橋梁主墩承臺通常位于水平面以下，主墩承臺封底混凝土往往采用水下灌注法施 工，封底混凝土澆筑完成，待強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求后抽水，需清除封底上表面松散層，由于封 底結(jié)構(gòu)采用水下施工工藝，封底結(jié)構(gòu)上表面凹凸不平，在施工承臺主體前對封底上表面進(jìn) 行混凝土砂漿找平處理，然后安裝承臺主體鋼筋，澆筑承臺主體混凝土。
[0003] 橋梁主墩承臺施工是水上作業(yè)的重要環(huán)節(jié)，技術(shù)含量高，風(fēng)險大。主墩承臺混凝土 施工重量由封底結(jié)構(gòu)承擔(dān)，由于封底結(jié)構(gòu)承載力的限制，現(xiàn)有大體積主墩承臺混凝土澆筑 過程大多選擇分二層澆筑，第一層混凝土澆筑重量低于由封底混凝土和粧基之間的握裹力 提供的封底結(jié)構(gòu)承載力，其施工荷載完全由封底結(jié)構(gòu)承擔(dān)；等第一層混凝土強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì) 強(qiáng)度70%以上，開始第二層混凝土鋼筋綁扎、混凝土施工，第二層混凝土澆筑重量主要由第 一層混凝土結(jié)構(gòu)承擔(dān)。
[0004] 傳統(tǒng)的主墩承臺分層施工工藝比較成熟，當(dāng)前，橋梁主墩承臺施工中普遍采用該 工藝，但工期長，施工成本高，不利于搶工期。若選擇一次澆筑大體積主墩承臺混凝土將會 大大縮短工期，節(jié)約成本，但一次性澆筑大體積承臺混凝土?xí)r，封底混凝土和粧基之間的握 裹力往往不足以承受主墩承臺混凝土的重量。
[0005] 針對現(xiàn)有橋梁承臺施工技術(shù)狀況，如何在不改變橋梁主墩承臺體積的前提下，優(yōu) 化承臺結(jié)構(gòu)，尋求封底承載力之外的支撐力，使大體積承臺混凝土一次澆筑成型，是一個非 常重要的工程難題，也是需要國內(nèi)外學(xué)者和工程界關(guān)注的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題之一。
[0007] 本發(fā)明要解決的上述問題之一在于，在不改變承臺體積的前提下，使大體積承臺 混凝土一次澆筑成型，縮短工期，節(jié)約成本的問題。
[0008] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種大體積橋梁承臺結(jié)構(gòu)，包括封底混凝土 結(jié)構(gòu)、與所述封底混凝土結(jié)構(gòu)連接的承臺主體混凝土結(jié)構(gòu)，所述承臺結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置在所 述封底混凝土結(jié)構(gòu)與所述承臺主體混凝土結(jié)構(gòu)之間的過渡層結(jié)構(gòu)，所述過渡層結(jié)構(gòu)為鋼與 混凝土組合結(jié)構(gòu)，所述過渡層結(jié)構(gòu)包括粧基的鋼護(hù)筒、型鋼、鋼筋網(wǎng)，所述鋼護(hù)筒之間通過 所述型鋼焊接連接，所述鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)在所述型鋼上并與所述型鋼焊接，所述鋼筋網(wǎng)與所述 鋼護(hù)筒接觸處焊接。
[0009] 進(jìn)一步的，所述過渡層結(jié)構(gòu)還包括覆蓋在所述型鋼和所述鋼筋網(wǎng)上的混凝土，所 述過渡層結(jié)構(gòu)的所述型鋼頂面以上混凝土厚度大于15cm。
[0010] 進(jìn)一步的，所述鋼筋網(wǎng)由鋼筋橫縱方向直線陣列排布構(gòu)成。
[0011] 進(jìn)一步的，所述型鋼為工字鋼。
[0012] 本發(fā)明還提供了所述的過渡層結(jié)構(gòu)的施工方法，該方法步驟包括：
[0013] a、所述鋼護(hù)筒與所述鋼套箱的側(cè)壁、所述鋼護(hù)筒之間用所述型鋼焊接連接，所述 型鋼頂面以上所述混凝土厚度大于15cm;
[0014] b、所述型鋼上鋪設(shè)所述鋼筋網(wǎng)，所述鋼筋網(wǎng)鋼筋橫縱方向直線陣列排布，并將所 述鋼筋與型鋼焊接，所述鋼筋網(wǎng)在經(jīng)過粧基時，與粧基的所述鋼護(hù)筒及粧基鋼筋焊接連 接；
[0015] c、澆筑高性能混凝土，形成鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的所述過渡層結(jié)構(gòu)。
[0016] 本發(fā)明還提供了所述的型鋼的施工方法，該方法包括：
[0017] a、選擇所述過渡層結(jié)構(gòu)的所述型鋼為工字鋼，確定焊縫類型為對接焊縫；
[0018] b、由式（1)獲得對接焊縫的最大剪應(yīng)力
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種大體積橋梁承臺結(jié)構(gòu)，包括封底混凝土結(jié)構(gòu)、與所述封底混凝土結(jié)構(gòu)連接的承 臺主體混凝土結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述承臺結(jié)構(gòu)還包括設(shè)置在所述封底混凝土結(jié)構(gòu)與所述 承臺主體混凝土結(jié)構(gòu)之間的過渡層結(jié)構(gòu)，所述過渡層結(jié)構(gòu)為鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)，所述過 渡層結(jié)構(gòu)包括粧基的鋼護(hù)筒、型鋼和鋼筋網(wǎng)，所述鋼護(hù)筒之間通過所述型鋼焊接連接，所述 鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)在所述型鋼上并與所述型鋼焊接，所述鋼筋網(wǎng)與所述鋼護(hù)筒接觸處焊接。
2. 如權(quán)利要求1所述的大體積橋梁承臺結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述過渡層結(jié)構(gòu)還包括覆 蓋在所述型鋼和所述鋼筋網(wǎng)上的混凝土，所述過渡層結(jié)構(gòu)的所述型鋼頂面以上混凝土厚度 大于15cm〇
3. 如權(quán)利要求1所述的大體積橋梁承臺結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述鋼筋網(wǎng)由鋼筋橫縱方 向直線陣列排布構(gòu)成。
4. 如權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的大體積橋梁承臺結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述型鋼為工 字鋼。
5. -種過渡層結(jié)構(gòu)的施工方法，其特征在于，該方法步驟包括： a、 所述鋼護(hù)筒與鋼套箱的側(cè)壁、所述鋼護(hù)筒之間用所述型鋼焊接連接，所述型鋼頂面 以上所述混凝土厚度大于15cm; b、 所述型鋼上鋪設(shè)所述鋼筋網(wǎng)，所述鋼筋網(wǎng)鋼筋橫縱方向直線陣列排布，并將所述鋼 筋與型鋼焊接，所述鋼筋網(wǎng)在經(jīng)過粧基時，與粧基的所述鋼護(hù)筒及粧基的鋼筋焊接連接； c、 澆筑高性能混凝土，形成鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)的所述過渡層結(jié)構(gòu)。
6. -種型鋼的施工方法，其特征在于，該方法步驟包括： a、 選擇所述過渡層結(jié)構(gòu)的所述型鋼為工字鋼，確定焊縫類型為對接焊縫； b、 由式（1)獲得對接焊縫的最大剪應(yīng)力
式（1)中，V為焊縫群受力，Sx為截面靜矩，I 截面慣性矩，t為焊件厚度； c、 根據(jù)所述最大剪切應(yīng)力及式（2)獲得對接焊縫最大承載力FsuppOTt; "P - t A / O \ 廠support max八、乙) 式（2)中，A為焊縫截面積； d、 一次性澆筑承臺主體混凝土?xí)r的抗滑安全系數(shù)為臨界值1. 1時，根據(jù)所述最大承載 力及式（3)獲得型鋼焊接數(shù)量的最小值nmin;
式⑶中Nd_為承臺結(jié)構(gòu)向下荷載總和，Nup為承臺結(jié)構(gòu)向上荷載總和； e、 根據(jù)所述步驟d并結(jié)合工程實(shí)況確定型鋼焊接數(shù)量。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種大體積橋梁承臺結(jié)構(gòu)，包括封底混凝土結(jié)構(gòu)、與所述封底混凝土結(jié)構(gòu)連接的承臺主體混凝土結(jié)構(gòu)，還包括設(shè)置在所述封底混凝土結(jié)構(gòu)與所述承臺主體混凝土結(jié)構(gòu)之間的過渡層結(jié)構(gòu)，所述過渡層結(jié)構(gòu)為鋼與混凝土組合結(jié)構(gòu)，所述過渡層結(jié)構(gòu)包括樁基的鋼護(hù)筒、型鋼、鋼筋網(wǎng)，所述鋼護(hù)筒之間通過所述型鋼焊接連接，所述鋼筋網(wǎng)鋪設(shè)在所述型鋼上并與所述型鋼焊接，所述鋼筋網(wǎng)與所述鋼護(hù)筒接觸處焊接。本發(fā)明還提供了所述過渡層結(jié)構(gòu)與所述型鋼的施工方法。本發(fā)明在不改變承臺體積的前提下，設(shè)置所述過渡層結(jié)構(gòu)，尋求封底強(qiáng)度之外的支撐力，解決一次性澆筑大體積承臺混凝土?xí)r封底混凝土和樁基之間的握裹力不足的問題，從而大大縮短工期。
【IPC分類】E02D27-14, E01D19-02, E01D21-00
【公開號】CN104775354
【申請?zhí)枴緾N201510145076
【發(fā)明人】董漢軍, 秦小峰, 李滿, 董滿生, 臧駿, 譚嘯峰, 陳斌, 徐海江
【申請人】董滿生
【公開日】2015年7月15日
【申請日】2015年3月31日