采用ECC混凝土的整体桥桩基构造及其施工方法技术

本发明专利技术采用ECC混凝土的整体桥桩基构造及其施工方法，包括桩基上部分和桩基下部分，所述桩基上部分包括中心钢管混凝土和固定在中心钢管混凝土外周壁上的剪力键，所述桩基下部分包括上部一截段与中心钢管混凝土下部一截段外周壁固定连接的钢筋笼和浇筑在钢筋笼上的普通水泥混凝土体，所述中心钢管混凝土外周壁上浇筑有ECC混凝土体。本发明专利技术大大提高了桩基的承载和变形能力，本发明专利技术即从改进桩基构造出发，有效的解决了传统的普通混凝土桩基础抗水平变形能力弱，耗能能力不强的缺陷，有效提高桩基的抗水平变形能力，及受力情况下的耗能能力，增强整体桥的抗震性能。

Pile foundation construction and construction method of integral bridge with ECC concrete

【技术实现步骤摘要】
采用ECC混凝土的整体桥桩基构造及其施工方法
：本专利技术涉及一种采用ECC混凝土的整体桥桩基构造及其工作方法。
技术介绍
：随着经济的发展，社会的进步，人们对交通基础设施建设的要求也越来也高，桥梁作为基础设施的关键环节，在国民生产、生活中有着举足轻重的地位，其设计技术也随着时代不断地发展，人们对桥梁的要求已潜移默化地从原先“逢山开路，遇水架桥”那种仅仅局限于满足日常交通运输的需要，转到更加注重经济、耐久、舒适和美观等方面的需求。传统桥梁的伸缩缝由于使用环境恶劣，且长期暴露在大气中，是桥梁结构中最易遭到破坏的部位。与此同时，伸缩缝破坏后较难修补且维修费用十分昂贵，难以满足人们对桥梁结构经济，耐用的要求。同时，伸缩缝的存在也是影响行车舒适性的重要因素之一。鉴于以上种种原因整体桥桥梁应运而生。整体桥因其上部结构和下部结构连成一个整体，在地震或温度荷载作用下，水平往复荷载主要由桥台及支撑桥台的桩基等承担。因此桩基础抗变形能力的大小对整体桥的变形起着至关重要的作用。在国外，整体桥的桩基础多采用变形能力较好的H型钢桩，这是因为相对于钢筋混凝土桩基，H型钢桩具有较好的抗震性能和变形能力。然而由于我国国情，国内桥梁桩基础大部分采用钢筋混凝土桩基础，这使得加强桩基础的承载和变形能力显得尤为重要。
技术实现思路
：本专利技术的目的即在于提供一种采用ECC混凝土的整体桥桩基构造及其工作方法，该采用ECC混凝土的整体桥桩基构造可以大大提高桩基础的承载和变形能力，提高桩基的抗震性能。本专利技术采用ECC混凝土的整体桥桩基构造，其特征在于：包括桩基上部分和桩基下部分，所述桩基上部分包括中心钢管混凝土和固定在中心钢管混凝土外周壁上的剪力键，所述桩基下部分包括上部一截段与中心钢管混凝土下部一截段外周壁固定连接的钢筋笼和浇筑在钢筋笼上的普通水泥混凝土体，所述中心钢管混凝土外周壁上浇筑有ECC混凝土体。进一步的，上述中心钢管混凝土包括钢管和浇筑在钢管内的混凝土体。进一步的，上述剪力键呈T型状的金属件，其小端垂直焊接在钢管的外周壁面上。进一步的，上述剪力键以阵列排列的方式固定在钢管的外周壁面上。进一步的，上述桩基下部分伸入桩基上部分五分之一处。进一步的，上述钢筋笼包括沿桩基长度方向布置的多根立筋和间隔环绕固定在立筋外周的箍筋。进一步的，上述钢筋笼包括沿桩基长度方向布置的多根立筋和螺旋固定绕设在立筋外周的箍筋。本专利技术采用ECC混凝土的整体桥桩基构造的施工方法，其特征在于：所述采用ECC混凝土的整体桥桩基构造包括桩基上部分和桩基下部分，所述桩基上部分包括中心钢管混凝土和固定在中心钢管混凝土外周壁上的剪力键，所述桩基下部分包括上部一截段与中心钢管混凝土下部一截段外周壁固定连接的钢筋笼和浇筑在钢筋笼上的普通水泥混凝土体，所述中心钢管混凝土外周壁上浇筑有ECC混凝土体；施工时，将钢管下部的一截段与钢筋笼上部的一截断进行焊接固定，钢管和钢筋笼外围设置形成桩基下部分和桩基上部分的模具，在钢管中填充普通水泥混凝土体和在钢筋笼上浇筑普通水泥混凝土体，待凝固并经养护后，在钢管段进行浇筑ECC混凝土体，经凝固、养护后形成桩基。进一步的，上述剪力键预先固定在钢管外周壁上。进一步的，上述中心钢管混凝土由钢管和在钢管内的混凝土体预先浇筑制作而成。本专利技术通过桩基下部分包括上部一截段与中心钢管混凝土下部一截段外周壁固定连接的钢筋笼和浇筑在钢筋笼上的普通水泥混凝土体，中心钢管混凝土外周壁上浇筑有ECC混凝土体，大大提高了桩基的承载和变形能力，本专利技术即从改进桩基构造出发，有效的解决了传统的普通混凝土桩基础抗水平变形能力弱，耗能能力不强的缺陷，有效提高桩基的抗水平变形能力，及受力情况下的耗能能力，增强整体桥的抗震性能。附图说明：图1是桩基结构示意图（未浇筑普通水泥混凝土体前）；图2是桩基结构示意图（未浇筑ECC混凝土体前）；图3桩基结构横截面图；图4是使用本专利技术结构与使用以往结构桩基破坏形式的对比示意图；图中标号说明：1、剪力键；2、中心钢管混凝土；3、普通水泥混凝土体；4、钢筋笼立筋；5、钢筋笼箍筋；6、ECC混凝土体；7、钢筋笼。具体实施方式：下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。本专利技术采用ECC混凝土的整体桥桩基构造包括桩基上部分A和桩基下部分B，所述桩基上部分A包括中心钢管混凝土2和固定在中心钢管混凝土外周壁上的剪力键1，所述桩基下部分包括上部一截段与中心钢管混凝土下部一截段外周壁固定连接的钢筋笼7和浇筑在钢筋笼上的普通水泥混凝土体3，所述中心钢管混凝土外周壁上浇筑有ECC混凝土体6，相比于整个桩基采用一体式的普通混凝土浇筑，本申请的极限拉应变是其上百倍，且其具有超高的韧性和抵抗水平变形的能力，剪力键的布置可以保证中心钢管混凝土2与ECC混凝土体6的接触。其中一种实施例，上述中心钢管混凝土2包括钢管201和浇筑在钢管内的混凝土体202，该钢管201可以是圆柱形或方柱形钢管。其中一种实施例，上述剪力键1呈T型状的金属件，其小端101垂直焊接在钢管的外周壁面上，该剪力键1还可以是矩形块等形态，T型状的剪力键可以是螺栓，采用螺栓取材方便，成本低。其中一种实施例，上述剪力键以阵列排列的方式固定在钢管的外周壁面上，在一个圆周设置5-10个的剪力键，在桩基长度方向上相邻的剪力键间距可以是3-10厘米。其中一种实施例，上述桩基下部分B伸入桩基上部分A五分之一处，通过桩基下部分B伸入桩基上部分A五分之一处，使的上、下两部分桩基紧密连接在一起，保证了共同受力。其中一种实施例，上述钢筋笼7包括沿桩基长度方向布置的多根钢筋笼立筋4和间隔环绕固定在立筋外周的钢筋笼箍筋5，该钢筋笼箍筋5呈环形状，相邻钢筋笼箍筋5具有一定间距，通常可以是5-30厘米，该钢筋笼立筋4在钢筋笼7圆周方向可以布置4-8根，钢筋笼箍筋5与钢筋笼立筋4在交叉部位进行焊接固定。另一种实施例，上述钢筋笼包括沿桩基长度方向布置的多根立筋和螺旋固定绕设在立筋外周的箍筋，该实施例的箍筋以一根钢筋条螺旋布置，并在立筋与箍筋夹叉位置进行焊接固定。本专利技术采用ECC混凝土的整体桥桩基构造的施工方法，所述采用ECC混凝土的整体桥桩基构造包括桩基上部分和桩基下部分，所述桩基上部分包括中心钢管混凝土和固定在中心钢管混凝土外周壁上的剪力键，所述桩基下部分包括上部一截段与中心钢管混凝土下部一截段外周壁固定连接的钢筋笼和浇筑在钢筋笼上的普通水泥混凝土体，所述中心钢管混凝土外周壁上浇筑有ECC混凝土体；施工时，将钢管下部的一截段与钢筋笼上部的一截断进行焊接固定，钢管和钢筋笼外围设置形成桩基下部分和桩基上部分的模具，在钢管中填充普通水泥混凝土体和在钢筋笼上浇筑普通水泥混凝土体，待凝固并经养护后，在钢管段进行浇筑ECC混凝土体，经凝固、养护后形成桩基。其中一种实施例，上述剪力键预先焊接固定在钢管外周壁上。其中一种实施例，上述中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种采用ECC混凝土的整体桥桩基构造，其特征在于：包括桩基上部分和桩基下部分，所述桩基上部分包括中心钢管混凝土和固定在中心钢管混凝土外周壁上的剪力键，所述桩基下部分包括上部一截段与中心钢管混凝土下部一截段外周壁固定连接的钢筋笼和浇筑在钢筋笼上的普通水泥混凝土体，所述中心钢管混凝土外周壁上浇筑有ECC混凝土体。/n

【技术特征摘要】
1.一种采用ECC混凝土的整体桥桩基构造，其特征在于：包括桩基上部分和桩基下部分，所述桩基上部分包括中心钢管混凝土和固定在中心钢管混凝土外周壁上的剪力键，所述桩基下部分包括上部一截段与中心钢管混凝土下部一截段外周壁固定连接的钢筋笼和浇筑在钢筋笼上的普通水泥混凝土体，所述中心钢管混凝土外周壁上浇筑有ECC混凝土体。


2.根据权利要求1所述采用ECC混凝土的整体桥桩基构造，其特征在于：所述中心钢管混凝土包括钢管和浇筑在钢管内的混凝土体。


3.根据权利要求2所述采用ECC混凝土的整体桥桩基构造，其特征在于：所述剪力键呈T型状的金属件，其小端垂直焊接在钢管的外周壁面上。


4.根据权利要求2所述采用ECC混凝土的整体桥桩基构造，其特征在于：所述剪力键以阵列排列的方式固定在钢管的外周壁面上。


5.根据权利要求1所述采用ECC混凝土的整体桥桩基构造，其特征在于：所述桩基下部分伸入桩基上部分五分之一处。


6.根据权利要求1所述采用ECC混凝土的整体桥桩基构造，其特征在于：所述钢筋笼包括沿桩基长度方向布置的多根立筋和间隔环绕固定在立筋外周的箍筋。

【专利技术属性】
技术研发人员：黄福云，刘征峰，何凌峰，单玉麟，周志明，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35