專利名稱：位于圓弧曲線匝道橋主梁之下的偏心鋼結構橋墩墩柱的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及 一種位于圓弧曲線匝道橋主梁之下的偏心鋼結構橋墩墩柱。
背景技術：
在大城市的城區(qū)，在互通式立交橋的主路之間，大多連接著圓弧曲線匝道橋。該匝道橋以2-4孔為一聯(lián)，每一聯(lián)的上部承重構件均為一道單箱單室的預應力連續(xù)箱形梁，其下部箱寬3. 5-4. 5m，其頂面行車道板寬8. 0-9. 0m，其橋面縱坡為1_3%。在每一聯(lián)的兩端， 采用橋臺或雙柱式橋墩支撐；在每一聯(lián)的中部，采用鉆孔樁基礎的單柱式橋墩支撐。在橋臺或雙柱式橋墩的頂部，均設有一個蓋梁。在該蓋梁的頂面，并排粘貼著兩塊板式橡膠支座支撐著匝道橋主梁。單柱式橋墩墩柱是一根直徑為1400-1600mm的鋼筋混凝土圓柱體，它座落在橋墩承臺的正中部位，其頂面安裝一個盆式支座，以支撐匝道橋主梁。所謂圓弧曲線匝道橋，其主梁的縱向中軸線為一道圓弧曲線。通過這條圓弧曲線作一個與水平面相垂直的圓弧曲面，該圓弧曲面即為這座匝道橋的圓弧曲面，其半徑為 150-300m。這座匝道橋的各單柱式橋墩墩柱的豎向中軸線皆位于這個圓弧曲面上，而匝道橋主梁的重心線和車流的重心線則位于該匝道橋的圓弧曲面以外的100-200mm處。在圓弧曲線匝道橋的兩端，在墩臺蓋梁的頂面，沿著圓弧曲面外側的兩塊板式橡膠支座劃一條直線，這條直線即為整個匝道橋主梁的轉軸A。在轉軸A的外側，是匝道橋主梁的主體，其重量約占總重量的70-90% ；在轉軸A的內側，是匝道橋主梁兩端的局部，其重量只占總重量的 30-10%。在偏心豎向壓力和離心力長期的作用下，在轉軸A的外側，匝道橋主梁的主體下沉；在轉軸A的內側，匝道橋主梁的兩端向上翹曲。與此同時，整個匝道橋主梁向轉軸A的外側產生平移。當匝道橋的施工質量較差時，此種現象將更為嚴重。修復圓弧曲線匝道橋， 首先對其主梁進行平移，然后再向上進行支頂，使其主梁恢復到該橋剛竣工時的位置。在匝道橋的主梁之下，加固原單柱式橋墩墩柱，使之由圓柱體變?yōu)闄M橋向的八棱柱體，以增大其抗彎能力。將整個墩柱的豎向中軸線向該匝道橋的圓弧曲面的外側平移100-200mm，形成一座偏心橋墩墩柱，該偏心橋墩墩柱通過偏心鋼結構橋墩蓋梁支撐著匝道橋主梁，它所提供的支反力與匝道橋主梁所施加的偏心壓力相吻合。本實用新型就是針對上述的這一構想而由本發(fā)明人精心研制的一種新型的單柱式偏心橋墩墩柱。在整個制作的過程中，無需中斷橋面交通，無需破壞橋下綠地，所形成的偏心鋼結構橋墩墩柱造型美觀，質地堅固，并能與其上方的偏心鋼結構橋墩蓋梁融為一體。

實用新型內容本實用新型所要解決的問題就是提供一種新型的單柱式偏心橋墩墩柱，用以支撐圓弧曲線匝道橋的主梁。該偏心橋墩墩柱由原有的圓柱形單柱式橋墩墩柱加固而成，它通過偏心橋墩蓋梁所提供的支反力與該匝道橋主梁所施加的偏心壓力相吻合。本實用新型的目的是通過以下技術方案實現的[0008]一種位于圓弧曲線匝道橋主梁之下的偏心鋼結構橋墩墩柱，所述的圓弧曲線匝道橋其主梁的縱向中軸線為一道圓弧曲線，通過這條圓弧曲線作一個與水平面相垂直的圓弧曲面，這個圓弧曲面即為該圓弧曲線匝道橋的圓弧曲面，所述的匝道橋主梁之下的各原橋墩墩柱的豎向中軸線皆位于這個圓弧曲面上；根據本實用新型所制作的偏心鋼結構橋墩墩柱，其特征在于所述的偏心鋼結構橋墩墩柱為一個前后和左右都相互對稱的八棱柱體，其沿橫橋向的寬度為2200mm，其沿縱橋向的厚度等于所述的原橋墩墩柱的直徑，其四個倒角均為 400 X 100mm，其根部座落在橋墩承臺上，其頂面低于所述的匝道橋主梁的底面1330mm，其豎向中軸線位于所述的圓弧曲線匝道橋的圓弧曲面外側的100-200mm處；該偏心鋼結構橋墩墩柱自里向外依次為原橋墩墩柱主體，鋼套，偏心鋼結構橋墩墩柱的鋼筋籠和偏心鋼結構橋墩墩柱的鋼護筒；在該偏心鋼結構橋墩墩柱的鋼護筒與原橋墩墩柱主體之間所有的空間內，都充滿了 C30無收縮細骨料混凝土 ；在該偏心鋼結構橋墩墩柱鋼護筒的頂端安裝著一塊頂板；所述的原橋墩墩柱自上而下分為原橋墩墩柱頂部和原橋墩墩柱主體兩部分，在二者的交界處，圍繞著原橋墩墩柱設制一道圓環(huán)狀的混凝土保護層的豁口，使原墩柱鋼筋籠的每一根豎向鋼筋都裸露50mm長；在原橋墩墩柱主體的前后兩側，各設制一個400mm寬的混凝土保護層的剝離區(qū)；在每個剝離區(qū)內，都裸露出3根原墩柱鋼筋籠的豎向鋼筋；所述的鋼套由自上而下以300mm為間距的1列帶鋼墩柱箍所組成，其每道帶鋼墩柱箍都將所述的原橋墩墩柱主體緊緊地箍??；所述的偏心鋼結構橋墩墩柱的鋼筋籠由豎筋和加固箍筋構成，其中豎筋包括有18道加固豎筋、原墩柱鋼筋籠前后的各3根豎向鋼筋和2-4根新設豎筋；所述的偏心鋼結構橋墩墩柱的鋼護筒由2塊橫向垂直鋼板、2塊縱向垂直鋼板和4塊倒角垂直鋼板構成；在所述的鋼套與偏心鋼結構橋墩墩柱的鋼筋籠之間，共設有18列連接鋼筋；所述的偏心鋼結構橋墩墩柱的鋼筋籠的加固箍筋直接與其鋼護筒的橫向垂直鋼板和縱向垂直鋼板相焊接，在其鋼護筒的倒角垂直鋼板的內側面焊接著加固彎筋。所述的原橋墩墩柱是一個直徑為1400-1600mm的鋼筋混凝土圓柱體，它與所述的橋墩承臺一起，構成了一座沒有橋墩蓋梁的原單柱式橋墩；原橋墩墩柱位于所述的匝道橋主梁的正下方，其高度在IOm以內，其根部座落在橋墩承臺的正中部位，其豎向中軸線位于所述的圓弧曲線匝道橋的圓弧曲面上；整個原橋墩墩柱自上而下分為原橋墩墩柱頂部和原橋墩墩柱主體兩部分；原橋墩墩柱主體位于所述的偏心鋼結構橋墩墩柱之內，在偏心鋼結構橋墩墩柱的頂板之上，原橋墩墩柱頂部高1150mm。所述的頂板用一塊20mm厚的矩形鋼板制作，在該頂板內設有一個直徑等于所述的原橋墩墩柱鋼筋籠外徑的主孔；在這個主孔的左右兩側，根據所述的加固豎筋的布局，各設制9個直徑為^mm的螺栓孔；在這個主孔左右兩側與螺栓孔之間的部位，各設制2個直徑為50-60mm的灌漿孔；通過這個主孔的圓心設有一道沿縱橋向的拼縫，將該頂板分成左右兩塊；這兩塊頂板分別從左右兩側嵌入所述的原橋墩墩柱圓環(huán)狀的混凝土保護層的豁口內；在其拚縫處實施通縫滿焊，使該頂板形成一個整體；在該頂板與原墩柱鋼筋籠每根豎向鋼筋的相交處，焊口的長度均不小于20mm。所述的頂板沿橫橋向的長邊的長度為MOOmm，沿縱橋向的短邊的長度等于所述的原橋墩墩柱的直徑加160mm ；在所述的偏心鋼結構橋墩墩柱鋼護筒的頂端，該頂板呈水平設制，其頂面距所述的原橋墩墩柱的頂面1150mm，其縱橋向中軸線位于所述的圓弧曲線匝道橋的圓弧曲面以外的100-200mm處，其兩個短邊分別位于所述的偏心鋼結構橋墩墩柱鋼護筒左右外側的IOOmm處，其兩個長邊分別位于該鋼護筒前后外側的80mm處，其底面與該鋼護筒的頂邊相交，在二者的相交處通過實施周圈滿焊相固定。所述的帶鋼墩柱箍用寬60mm，厚5mm的帶鋼彎制而成；每道帶鋼墩柱箍都由兩個圓弧形的部分構成，它們分別位于所述的原橋墩墩柱主體的前后兩側，在其左右兩端，各并排穿過2根直徑為12mm的螺栓，通過擰緊這4根螺栓的螺母，使整個帶鋼墩柱箍緊緊地箍在原橋墩墩柱主體的外側；在原橋墩墩柱主體的前后兩側，在所述的帶鋼墩柱箍與每根原墩柱鋼筋籠的豎向鋼筋的相交處，焊口的長度均不小于20mm。所述的加固豎筋由2根豎向主筋，1根植筋和1根螺栓構成，它們的直徑均為 25mm;植筋和豎向主筋用螺紋鋼筋裁制而成，螺栓用光圓鋼筋制作；豎向主筋的底端與所述的橋墩承臺的構造鋼筋相焊接，其頂端與所述的底板相接觸；螺栓和植筋分別位于兩根豎向主筋之間的頂部和底部，在它們與兩根豎向主筋的相貼處，均實施雙面焊接，且每一側焊口的長度都不小于200mm ；植筋長850mm，其底部錨入所述的橋墩承臺600mm長；螺栓長 310mm，其頂部向上穿過所述的頂板的螺栓孔，通過所擰入的螺母將所述的加固豎筋與該頂板相固定。在所述的偏心鋼結構橋墩墩柱鋼護筒的左右兩塊縱向垂直鋼板的內側，各以相等的間距布設5道所述的加固豎筋；在該鋼護筒的前后兩塊橫向垂直鋼板內側的左右邊部， 各布設1道所述的加固豎筋；在該鋼護筒的四塊倒角垂直鋼板內側的中部，各布設1道所述的加固豎筋；每道加固豎筋的2根豎向主筋都構成一個平面，這個平面與該鋼護筒的內側面相平行；在所述的加固豎筋與該鋼護筒之間，夾著所述的加固箍筋。當18道所述的加固豎筋在所述的橋墩承臺與頂板之間就位以后，沿著每一道加固豎筋都自上而下以150mm為間距設制1列所述的連接鋼筋；該連接鋼筋用直徑為IOmm的光圓鋼筋制作，其外端設有一個半圓彎鉤，勾住加固豎筋的豎向主筋，并通過30mm長的焊口與之相固定，其里端設有一個直角彎鉤，上下兩根連接鋼筋的直角彎鉤并在一起與1道所述的帶鋼墩柱箍相貼，并通過40mm長的焊口與之相連接；在所述的加固豎筋與帶鋼墩柱箍之間，每根連接鋼筋都按最短的路徑設制。所述的加固箍筋用直徑為IOmm的光圓鋼筋制作，它包圍著原墩柱鋼筋籠前后兩側的各3根豎向鋼筋及18道所述的加固豎筋；在該加固箍筋與這些鋼筋的相交處，焊口的長度均不小于20mm ；在所述的橋墩承臺至頂板之間，該加固箍筋以150mm為間距設制；在所形成的偏心鋼結構橋墩墩柱鋼筋籠前后的內側，在所述的圓弧曲線匝道橋的圓弧曲面的外側，宜根據具體情況各加焊1-2根新設豎筋，以使該鋼筋籠的配筋左右相互對稱；所述的新設豎筋用直徑為22mm的螺紋鋼筋裁制而成，其底端與所述的橋墩承臺的構造鋼筋相焊接， 其頂端與所述的頂板相焊接；在其與每道加固箍筋的相交處，焊口的長度皆不小于20mm。所述的橫向垂直鋼板和縱向垂直鋼板均為矩形鋼板，它們都是用8mm厚的整張鋼板裁制而成；在所述的偏心鋼結構橋墩墩柱鋼筋籠前后的外側，各定位1塊橫向垂直鋼板， 其沿橫橋向的寬度為1230mm ；在該鋼筋籠左右的外側，各定位1塊縱向垂直鋼板，其沿縱橋向的寬度等于所述的原橋墩墩柱的直徑減256mm ；這4塊鋼板的底邊都與所述的橋墩承臺的構造鋼筋相焊接，其頂邊都與所述的頂板的底面實施通縫滿焊；在每塊所述的橫向垂直鋼板及縱向垂直鋼板的內側，在每道所述的加固箍筋與之相貼處，都以SOO-IOOOmm為間距設制兩個焊口，而每個焊口的長度都不小于40mm。所述的倒角垂直鋼板用一塊30mm厚的鋼板刨制而成，其橫截面為一個六邊形；該橫截面的外橫邊與內橫邊相距129mm，它們均沿橫橋向，外橫邊長84mm，內橫邊長IOmm ；該橫截面的外縱邊與內縱邊相距484mm，它們均沿縱橋向，外縱邊長29mm，內縱邊長IOmm ；該橫截面的外側邊和內側邊相距30mm，它們與外橫邊的夾角均為14度，外側邊長400mm，內側邊長489mm。所述的 加固彎筋用一根直徑為IOmm的光圓鋼筋制作，該鋼筋長240mm，在其頂端設有一個半徑為30mm的半圓彎鉤，其尾端設有一個40mm長的直角彎鉤；在所述的倒角垂直鋼板的內側面，該加固彎筋每排2根，自上而下以150mm為排距與之垂直設制，其尾端的直角彎鉤與所述的倒角垂直鋼板的內側面相貼；在其相貼處實施雙側通縫滿焊，而每一側焊口的長度都不小于30mm ；在所述的偏心鋼結構橋墩墩柱鋼筋籠的四個倒角的外側，各定位 1塊所述的倒角垂直鋼板，焊接于其內側面的所有加固彎筋都水平地伸入到該鋼筋籠內； 每一塊倒角垂直鋼板的底邊都與所述的橋墩承臺的構造鋼筋相焊接，其頂邊都與所述的頂板的底面實施通縫滿焊，其左右兩個側邊都分別與1塊所述的橫向垂直鋼板的側邊和1塊所述的縱向垂直鋼板的側邊相拼接，在其拼縫處均實施通縫滿焊。本實用新型的優(yōu)點是制作方法簡單，物理力學性能優(yōu)良，其所有的鋼構件均可在車間內進行機械加工，因而精度高，質量好。在施工現場，通過焊接和螺栓固定即可進行組裝。在本實用新型的頂部便于制作偏心鋼結構橋墩蓋梁，并能與該偏心鋼結構橋墩蓋梁形成一個堅實的整體。

圖1是本實用新型中原橋墩墩柱的正面示意圖。圖2是本實用新型中原橋墩墩柱的側面示意圖。圖3是本實用新型中劃分原橋墩墩柱頂部和原橋墩墩柱主體的正面示意圖。圖4是本實用新型中劃分原橋墩墩柱頂部和原橋墩墩柱主體的側面示意圖。圖5是本實用新型中在原橋墩墩柱主體剝離混凝土保護層的正面示意圖。圖6是本實用新型中在原橋墩墩柱主體剝離混凝土保護層的側面示意圖。圖7是本實用新型的頂板的平面示意圖。圖8是本實用新型中在原橋墩墩柱主體加設帶鋼墩柱箍的正面示意圖。圖9是本實用新型中在原橋墩墩柱主體加設帶鋼墩柱箍的側面示意圖。圖10是本實用新型的加固豎筋的正面示意圖。圖11是本實用新型的加固豎筋和新設豎筋安裝就位的正面示意圖。圖12是本實用新型的加固豎筋和新設豎筋安裝就位的側面示意圖。圖13是本實用新型的鋼筋籠的正面示意圖。圖14是本實用新型的鋼筋籠的側面示意圖。圖15是本實用新型的鋼筋籠的橫斷面示意圖。圖16是本實用新型的橫向垂直鋼和縱向垂直鋼板安裝就位的正面示意圖。圖17是本實用新型的橫向垂直鋼和縱向垂直鋼板安裝就位的側面示意圖。圖18是本實用新型的倒角垂直鋼板的橫斷面示意圖。[0040]圖19是本實用新型的鋼護筒的正面示意圖。圖20是本實用新型的鋼護筒的側面示意圖。圖21是本實用新型的正面示意圖。圖22是本實用新型的側面示意圖。圖23是本實用新型的鋼結構的橫斷面示意圖。圖M是本實用新型位于鋼護筒頂邊處的橫斷面示意圖。附圖標記1原橋墩墩柱，2偏心鋼結構橋墩墩柱，3橋墩承臺，4匝道橋主梁，5頂板，6橫向垂直鋼板，7縱向垂直鋼板，8倒角垂直鋼板，9加固彎筋，10加固箍筋，11加固豎筋，12連接鋼筋，13帶鋼墩柱箍，14原墩柱鋼筋籠的豎向鋼筋，15新設豎筋，16 C30無收縮細骨料混凝土，1-1原橋墩墩柱頂部，1-2原橋墩墩柱主體，5-1主孔，5-2螺栓孔，5-3灌漿孔，5-4拼縫， 5-5長邊，5-6短邊，8-1外橫邊，8-2外側邊，8_3外縱邊，8_4內橫邊，8_5內側邊，8_6內縱邊，11-1豎向主筋，11-2植筋，11-3螺栓。
以下結合附圖I-M對本實用新型進行詳細說明。
具體實施方式
參見附圖I-M所示本實用新型自里向外依次為原橋墩墩柱主體1-2，鋼套，偏心鋼結構橋墩墩柱2的鋼筋籠和偏心鋼結構橋墩墩柱2的鋼護筒。在該鋼護筒與原橋墩墩柱主體1-2之間所有的空間內，都充滿了 C30無收縮細骨料混凝土 16，在該鋼護筒的頂面安裝著一塊頂板5。原橋墩墩柱1是一個直徑為1400-1600mm的鋼筋混凝土圓柱體，它位于匝道橋主梁4的正下方，其高度在IOm以內，其根部座落在橋墩承臺3的正中部位。原橋墩墩柱1自上而下分為原橋墩墩柱頂部1-1和原橋墩墩柱主體1-2兩部分。在頂板5的上方，原橋墩墩柱頂部1-1高1150_。在原橋墩墩柱1根部的周圍進行開挖，清除橋墩承臺3頂面之上的覆蓋土層。在偏心鋼結構橋墩墩柱2所占據的部位剔除混凝土保護層，使該部位橋墩承臺3頂部的構造鋼筋全部裸露。在原橋墩墩柱主體1-2的前后兩側，各設制一個400mm寬的混凝土保護層的剝離區(qū)，在每個剝離區(qū)內都裸露出3根原墩柱鋼筋籠的豎向鋼筋14。在原橋墩墩柱頂部 1-1和原橋墩墩柱主體1-2的交界處圍繞著原橋墩墩柱1剔除混凝土保護層，以形成一道圓環(huán)狀豁口。在該豁口處，原墩柱鋼筋籠的每根豎向鋼筋14都裸露50mm長。頂板5用一塊20mm厚的矩形鋼板制作，其沿橫橋向的長邊5_5為MOOmm，沿縱橋向短邊5-6等于原橋墩墩柱1的直徑加160mm。在該頂板5內設有一個直徑等于原橋墩墩柱鋼筋籠外徑的主孔5-1。在這個主孔5-1的左右兩側，根據加固豎筋11的布局，各設9個直徑為^mm的螺栓孔5-2。在這個主孔5_1的左右兩側與螺栓孔5_2之間的部位，各設2 個直徑為50-60mm的灌注孔5_3。該頂板5用車床加工而成，其四邊的誤差不超過0. 5mm, 其各孔位的誤差不超過0. 3mm。沿著縱橋向通過主孔5-1的圓心設有一道拼縫5-4，將頂板5分成左右兩塊。被分開的兩塊頂板5分別從左右兩側嵌入原橋墩墩柱1的圓環(huán)狀的混凝土保護層的豁口內， 在其拚縫5-4處預先打制焊接坡口，然后實施通縫滿焊，最后再打磨平整，使之形成一個整體。在頂板5與原墩柱鋼筋籠的每根豎向鋼筋14的相交處，焊口的長度均不小于20mm。 當頂板5安裝就位以后，其頂面呈水平狀態(tài)，并低于原橋墩墩柱1頂面1150mm，其縱橋向的中軸線位于圓弧曲線匝道橋的圓弧曲面外側的100-200mm處，其兩個短邊分別位于偏心鋼結構橋墩墩柱2鋼護筒左右外側的IOOmm處，其兩個長邊分別位于該鋼護筒2前后外側的 80mm處，其底面與該鋼護筒的頂邊相交，在二者的相交處通過實施周圈滿焊相固定。帶鋼墩柱箍13用寬60mm，厚5mm的帶鋼彎制而成。每道帶鋼墩柱箍13都由前后兩個圓弧形的部分構成，它們分別位于原橋墩墩柱主體1-2的前后兩側。在其左右兩端，各并排穿過2根直徑為12mm的螺栓，擰緊這4根螺栓的螺母，整個帶鋼墩柱箍13便緊緊地將該原橋墩墩柱主體1-2箍住。在原橋墩墩柱主體1-2的前后兩側，在帶鋼墩柱箍13與每根原墩柱鋼筋籠的豎向鋼筋14的相交處，焊口的長度均不小于20mm。加固豎筋11由2根豎向主筋11-1，1根植筋11_2和1根螺栓11_3構成，它們的直徑均為25mm。植筋11_2和豎向主筋11_1用螺紋鋼筋裁制而成，螺栓11_3用光圓鋼筋制作。在頂板5的每個螺栓孔5-2中，分別插入1根螺栓11-3，通過所擰入的螺母使這些螺栓11-3與該頂板5相固定。在該頂板5每根螺栓11-3正下方的橋墩承臺3的表層，都用錨固包錨入1根植筋11-2，其錨入的深度為600mm。在每對螺栓11_3與植筋11_2的兩側，各設1根豎向主筋11-1。在這兩根豎向主筋11-1與螺栓11-3和植筋11-2的相貼處， 均實施雙側焊接，且每一側焊口的長度都不小于200mm。這兩根豎向主筋11_1的頂端都與與頂板5的底面相接觸，其底端皆與橋墩承臺3的構造鋼筋相焊接。在偏心鋼結構橋墩墩柱2鋼護筒的左右兩塊縱向垂直鋼板7的內側，各以相等的間距布設5道加固豎筋11 ；在該鋼護筒的前后兩塊橫向垂直鋼板6內側的左右邊部，各布設1道加固豎筋11 ；在該鋼護筒的四塊倒角垂直鋼板8內側的中部，各布設1道加固豎筋 11。每道加固豎筋11的2根豎向主筋11-1都構成一個平面，這個平面與該鋼護筒的內側面相平行。在加固豎筋11與該鋼護筒之間，夾著加固箍筋10。當18道加固豎筋11在橋墩承臺3與頂板5之間就位以后，沿著每一道加固豎筋 11都自上而下以150mm為間距設制1列連接鋼筋12。該連接鋼筋12用直徑為IOmm的光圓鋼筋制作，其外端設有一個半圓彎鉤，勾住加固豎筋11的豎向主筋11-1，并通過30mm長的焊口與之相固定；其里端設有一個直角彎鉤，上下兩根連接鋼筋12的直角彎鉤并在一起與1道帶鋼墩柱箍13相貼，并通過40mm長的焊口與之相連接。在加固豎筋11與帶鋼墩柱箍13之間，每根連接鋼筋12都按最短的路徑設制。加固箍筋10用直徑為IOmm的光圓鋼筋制作，它包圍著原墩柱鋼筋籠前后兩側的各3根豎向鋼筋14及18道加固豎筋11。在該加固箍筋10與這些鋼筋的相交處，焊口的長度均不小于20mm。在橋墩承臺3至頂板5之間，該加固箍筋10以150mm為間距設制。在所形成的偏心鋼結構橋墩墩柱2鋼筋籠前后的內側，在圓弧曲線匝道橋的圓弧曲面的外側， 宜根據具體情況各加焊1-2根新設豎筋15，以使該鋼筋籠的配筋左右相互對稱。該新設豎筋15用直徑為22mm的螺紋鋼筋裁制而成，其底端與橋墩承臺3的構造鋼筋相焊接，其頂端與頂板5相焊接；在其與每道加固箍筋10的相交處，焊口的長度皆不小于20mm。橫向垂直鋼板6和縱向垂直鋼板7均為矩形鋼板，它們都是用8mm厚的整張鋼板裁制而成。在偏心鋼結構橋墩墩柱2鋼筋籠的前后兩側，各定位1塊橫向垂直鋼板6，其沿橫橋向的寬度為1230mm。在該鋼筋籠的左右兩側，各定位1塊縱向垂直鋼板7，其沿縱橋向的寬度等于原橋墩墩柱1的直徑減256mm。這4塊鋼板的底邊都與橋墩承臺3的構造鋼筋相焊接，其頂邊都與頂板5的底面實施通縫滿焊。在每塊橫向垂直鋼板6的左右兩側，都與 1塊縱向垂直鋼板7保持489mm寬的凈距。利用這個間距，電焊工將手從該鋼筋籠的每上下兩道加固箍筋10之間伸入，將每道加固箍筋10都焊接在這些橫向垂直鋼板6和縱向垂直鋼板7的內側面。倒角垂直鋼8板用一塊30mm厚的鋼板刨制而成，其橫截面為一個六邊形。該橫截面的外橫邊8-1與內橫邊8-4相距U9mm，它們均沿橫橋向，外橫邊8-1長84mm，內橫邊8_4 長10mm。該橫截面的外縱邊8-3與內縱邊8_6相距484mm，它們均沿縱橋向，外縱邊8_3長 29mm,內縱邊8-6長10mm。該橫截面的外側邊8-2和內側邊8-5相距30mm，它們與外橫邊 8-1的夾角均為14度，外側邊8-2長400mm,內側邊8-5長489mm。加固彎筋9用直徑為IOmm的光圓鋼筋制作，該鋼筋長240mm，其頂端有一個半徑為 30mm的半圓彎鉤，其尾端有一個40mm長的直角彎鉤。在倒角垂直鋼板8的內側面，該加固彎筋9每排2根，自上而下以150mm為排距與之垂直設制，其尾端的直角彎鉤與倒角垂直鋼板8的內側面相貼，在其相貼處實施雙側通縫滿焊，而每一側焊口的長度不小于30mm。在偏心鋼結構橋墩墩柱2鋼筋籠的四個倒角處，各定位1塊倒角垂直鋼板8，焊接于其內側面的所有加固彎筋9都水平地伸入到該鋼筋籠內。每一塊倒角垂直鋼板8的底邊都與橋墩承臺 3的構造鋼筋相焊接，其頂邊都與頂板5的底面實施通縫滿焊，其左右兩個側邊都分別與1 塊橫向垂直鋼板6的側邊和1塊縱向垂直鋼板7的側邊相拼接。在其拼接處預先設制焊接坡口，經過通縫滿焊后再將焊口部位打磨平整。頂板5的灌漿孔5-3其口徑為50_60mm，C30無收縮細骨料混凝土 16其骨料的最大粒徑不大于10mm。該C30無收縮細骨料混凝土 16通過輸漿管進入偏心鋼結構橋墩墩柱 2的鋼護筒內，并用插入式振搗器振搗密實。在原橋墩墩柱1的左右兩側，同步灌注并振搗該C30無收縮細骨料混凝土 16，使其兩側的C30無收縮細骨料混凝土 16頂面的上升速度相同。
權利要求1.一種位于圓弧曲線匝道橋主梁之下的偏心鋼結構橋墩墩柱，所述的圓弧曲線匝道橋其主梁〔4〕的縱向中軸線為一道圓弧曲線，通過這條圓弧曲線作一個與水平面相垂直的圓弧曲面，這個圓弧曲面即為該圓弧曲線匝道橋的圓弧曲面，所述的匝道橋主梁〔4〕之下的各原橋墩墩柱〔1〕的豎向中軸線皆位于這個圓弧曲面上；根據本實用新型所制作的偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕，其特征在于所述的偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕為一個前后和左右都相互對稱的八棱柱體，其沿橫橋向的寬度為2200mm，其沿縱橋向的厚度等于所述的原橋墩墩柱〔1〕的直徑，其四個倒角均為400X100mm，其根部座落在橋墩承臺〔3〕上，其頂面低于所述的匝道橋主梁〔4〕的底面 1330mm，其豎向中軸線位于所述的圓弧曲線匝道橋的圓弧曲面外側的100-200mm處；該偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕自里向外依次為原橋墩墩柱主體〔1-2〕，鋼套，偏心鋼結構橋墩墩柱 〔2〕的鋼筋籠和偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕的鋼護筒；在該偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕的鋼護筒與原橋墩墩柱主體〔1-2〕之間所有的空間內，都充滿了 C30無收縮細骨料混凝土〔16〕；在該偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕鋼護筒的頂端安裝著一塊頂板〔5〕；所述的原橋墩墩柱〔1〕自上而下分為原橋墩墩柱頂部〔1-1〕和原橋墩墩柱主體〔1-2〕兩部分，在二者的交界處，圍繞著原橋墩墩柱〔1〕設制一道圓環(huán)狀的混凝土保護層的豁口，使原墩柱鋼筋籠的每一根豎向鋼筋〔14〕都裸露50mm長；在原橋墩墩柱主體〔1-2)的前后兩側，各設制一個400mm寬的混凝土保護層的剝離區(qū)；在每個剝離區(qū)內，都裸露出3根原墩柱鋼筋籠的豎向鋼筋〔14〕;所述的鋼套由自上而下以300mm為間距的1列帶鋼墩柱箍〔13〕所組成，其每道帶鋼墩柱箍〔13〕 都將所述的原橋墩墩柱主體〔1-2〕緊緊地箍?。凰龅钠匿摻Y構橋墩墩柱〔2〕的鋼筋籠由豎筋和加固箍筋〔10〕構成，其中豎筋包括有18道加固豎筋〔11〕、原墩柱鋼筋籠前后的各 3根豎向鋼筋〔14〕和2-4根新設豎筋〔15〕；所述的偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕的鋼護筒由2 塊橫向垂直鋼板〔6〕、2塊縱向垂直鋼板〔7〕和4塊倒角垂直鋼板〔8〕構成；在所述的鋼套與偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕的鋼筋籠之間，共設有18列連接鋼筋〔12〕；所述的偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕的鋼筋籠的加固箍筋〔10〕直接與其鋼護筒的橫向垂直鋼板〔6〕和縱向垂直鋼板〔7〕相焊接，在其鋼護筒的倒角垂直鋼板〔8〕的內側面焊接著加固彎筋〔9〕。
2.根據權利要求1所述的位于圓弧曲線匝道橋主梁之下的偏心鋼結構橋墩墩柱，其特征在于所述的原橋墩墩柱〔1〕是一個直徑為1400-1600mm的鋼筋混凝土圓柱體，它與所述的橋墩承臺〔3〕一起，構成了一座沒有橋墩蓋梁的原單柱式橋墩；原橋墩墩柱〔1〕位于所述的匝道橋主梁〔4〕的正下方，其高度在IOm以內，其根部座落在橋墩承臺〔3〕的正中部位， 其豎向中軸線位于所述的圓弧曲線匝道橋的圓弧曲面上；整個原橋墩墩柱〔1〕自上而下分為原橋墩墩柱頂部〔1-1〕和原橋墩墩柱主體〔1-2〕兩部分；原橋墩墩柱主體〔1-2〕位于所述的偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕之內，在偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕的頂板〔5〕之上，原橋墩墩柱頂部〔1-1〕高1150mm。
3.根據權利要求1所述的位于圓弧曲線匝道橋主梁之下的偏心鋼結構橋墩墩柱，其特征在于所述的頂板〔5〕用一塊20mm厚的矩形鋼板制作，在該頂板〔5〕內設有一個直徑等于所述的原橋墩墩柱〔1〕鋼筋籠外徑的主孔〔5-1〕；在這個主孔〔5-1〕的左右兩側，根據所述的加固豎筋〔11〕的布局，各設制9個直徑為^mm的螺栓孔〔5_2〕；在這個主孔〔5_1〕左右兩側與螺栓孔〔5-2〕之間的部位，各設制2個直徑為50-60mm的灌漿孔〔5_3〕；通過這個主孔〔5-1〕的圓心設有一道沿縱橋向的拼縫〔5-4〕，將該頂板〔1〕分成左右兩塊；這兩塊頂板〔1〕分別從左右兩側嵌入所述的原橋墩墩柱〔1〕圓環(huán)狀的混凝土保護層的豁口內；在其拚縫〔5-4〕處實施通縫滿焊，使該頂板〔1〕形成一個整體；在該頂板〔5〕與原墩柱鋼筋籠每根豎向鋼筋〔14〕的相交處，焊口的長度均不小于20mm。
4.根據權利要求1所述的位于圓弧曲線匝道橋主梁之下的偏心鋼結構橋墩墩柱，其特征在于所述的頂板〔5〕沿橫橋向的長邊〔5-5〕的長度為MOOmm，沿縱橋向的短邊〔5-6〕的長度等于所述的原橋墩墩柱〔1〕的直徑加160mm ；在所述的偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕鋼護筒的頂端，該頂板〔5〕呈水平設制，其頂面距所述的原橋墩墩柱〔1〕的頂面1150mm，其縱橋向中軸線位于所述的圓弧曲線匝道橋的圓弧曲面以外的100-200mm處，其兩個短邊〔5_6〕分別位于所述的偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕鋼護筒左右外側的IOOmm處，其兩個長邊〔5_5〕分別位于該鋼護筒前后外側的80mm處，其底面與該鋼護筒的頂邊相交，在二者的相交處通過實施周圈滿焊相固定。
5.根據權利要求1所述的位于圓弧曲線匝道橋主梁之下的偏心鋼結構橋墩墩柱，其特征在于所述的帶鋼墩柱箍〔13〕用寬60mm，厚5mm的帶鋼彎制而成；每道帶鋼墩柱箍〔13〕 都由兩個圓弧形的部分構成，它們分別位于所述的原橋墩墩柱主體〔1-2〕的前后兩側，在其左右兩端，各并排穿過2根直徑為12mm的螺栓，通過擰緊這4根螺栓的螺母，使整個帶鋼墩柱箍〔13〕緊緊地箍在原橋墩墩柱主體〔1-2〕的外側；在原橋墩墩柱主體〔1-2〕的前后兩側，在所述的帶鋼墩柱箍〔13〕與每根原墩柱鋼筋籠的豎向鋼筋〔14〕的相交處，焊口的長度均不小于20mm。
6.根據權利要求1所述的位于圓弧曲線匝道橋主梁之下的偏心鋼結構橋墩墩柱，其特征在于所述的加固豎筋〔11〕由2根豎向主筋〔11-1〕，1根植筋〔11-2〕和1根螺栓〔11-3〕 構成，它們的直徑均為25mm ；植筋〔11_2〕和豎向主筋〔11_1〕用螺紋鋼筋裁制而成，螺栓〔 11-3〕用光圓鋼筋制作；豎向主筋〔11-1〕的底端與所述的橋墩承臺〔3〕的構造鋼筋相焊接，其頂端與所述的底板〔5〕相接觸；螺栓〔11-3〕和植筋〔11-2〕分別位于兩根豎向主筋 〔11-1〕之間的頂部和底部，在它們與兩根豎向主筋〔11-1〕的相貼處，均實施雙面焊接，且每一側焊口的長度都不小于200mm;植筋〔11-2〕長850mm，其底部錨入所述的橋墩承臺〔3〕 600mm長；螺栓〔11-3〕長310mm，其頂部向上穿過所述的頂板〔5〕的螺栓孔〔5-2〕，通過所擰入的螺母將所述的加固豎筋〔11〕與該頂板〔5〕相固定。
7.根據權利要求1所述的位于圓弧曲線匝道橋主梁之下的偏心鋼結構橋墩墩柱，其特征在于在所述的偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕鋼護筒的左右兩塊縱向垂直鋼板〔7〕的內側，各以相等的間距布設5道所述的加固豎筋〔11〕；在該鋼護筒的前后兩塊橫向垂直鋼板〔6〕內側的左右邊部，各布設1道所述的加固豎筋〔11〕;在該鋼護筒的四塊倒角垂直鋼板〔8〕內側的中部，各布設1道所述的加固豎筋〔11〕；每道加固豎筋〔11〕的2根豎向主筋〔11-1〕都構成一個平面，這個平面與該鋼護筒的內側面相平行；在所述的加固豎筋〔11〕與該鋼護筒之間，夾著所述的加固箍筋〔10〕。
8.根據權利要求1所述的位于圓弧曲線匝道橋主梁之下的偏心鋼結構橋墩墩柱，其特征在于當18道所述的加固豎筋〔11〕在所述的橋墩承臺〔3〕與頂板〔5〕之間就位以后，沿著每一道加固豎筋〔11〕都自上而下以150mm為間距設制1列所述的連接鋼筋〔12〕；該連接鋼筋〔12〕用直徑為IOmm的光圓鋼筋制作，其外端設有一個半圓彎鉤，勾住加固豎筋〔11〕 的豎向主筋〔11-1〕，并通過30mm長的焊口與之相固定，其里端設有一個直角彎鉤，上下兩根連接鋼筋〔12〕的直角彎鉤并在一起與1道所述的帶鋼墩柱箍〔13〕相貼，并通過40mm長的焊口與之相連接；在所述的加固豎筋〔11〕與帶鋼墩柱箍〔13〕之間，每根連接鋼筋〔12〕 都按最短的路徑設制。
9.根據權利要求1所述的位于圓弧曲線匝道橋主梁之下的偏心鋼結構橋墩墩柱，其特征在于所述的加固箍筋〔10〕用直徑為IOmm的光圓鋼筋制作，它包圍著原墩柱鋼筋籠前后兩側的各3根豎向鋼筋〔14〕及18道所述的加固豎筋〔11〕；在該加固箍筋〔10〕與這些鋼筋的相交處，焊口的長度均不小于20mm ；在所述的橋墩承臺〔3〕至頂板〔5〕之間，該加固箍筋〔10〕以150mm為間距設制；在所形成的偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕鋼筋籠前后的內側，在所述的圓弧曲線匝道橋的圓弧曲面的外側，宜根據具體情況各加焊1-2根新設豎筋〔15〕， 以使該鋼筋籠的配筋左右相互對稱；所述的新設豎筋〔15〕用直徑為22mm的螺紋鋼筋裁制而成，其底端與所述的橋墩承臺〔3〕的構造鋼筋相焊接，其頂端與所述的頂板〔5〕相焊接； 在其與每道加固箍筋〔10〕的相交處，焊口的長度皆不小于20mm。
10.根據權利要求1所述的位于圓弧曲線匝道橋主梁之下的偏心鋼結構橋墩墩柱，其特征在于所述的橫向垂直鋼板〔6〕和縱向垂直鋼板〔7〕均為矩形鋼板，它們都是用8mm厚的整張鋼板裁制而成；在所述的偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕鋼筋籠前后的外側，各定位1塊橫向垂直鋼板〔6〕，其沿橫橋向的寬度為1230mm ；在該鋼筋籠左右的外側，各定位1塊縱向垂直鋼板〔7〕，其沿縱橋向的寬度等于所述的原橋墩墩柱〔1〕的直徑減256mm ；這4塊鋼板的底邊都與所述的橋墩承臺〔3〕的構造鋼筋相焊接，其頂邊都與所述的頂板〔5〕的底面實施通縫滿焊；在每塊所述的橫向垂直鋼板〔6〕及縱向垂直鋼板〔7〕的內側，在每道所述的加固箍筋〔10〕與之相貼處，都以SOO-IOOOmm為間距設制兩個焊口，而每個焊口的長度都不小于 40mm ο
11.根據權利要求1所述的位于圓弧曲線匝道橋主梁之下的偏心鋼結構橋墩墩柱，其特征在于所述的倒角垂直鋼〔8〕板用一塊30mm厚的鋼板刨制而成，其橫截面為一個六邊形；該橫截面的外橫邊〔8-1〕與內橫邊〔8-4〕相距U9mm，它們均沿橫橋向，外橫邊〔8-1〕長 84mm,內橫邊(8-4)長IOmm ；該橫截面的外縱邊(8-3)與內縱邊(8-6)相距484mm，它們均沿縱橋向，外縱邊〔8-3〕長^mm,內縱邊〔8-6〕長IOmm ；該橫截面的外側邊〔8-2〕和內側邊 〔8-5〕相距30mm，它們與外橫邊(8-1)的夾角均為14度，外側邊(8-2)長400mm，內側邊〔 8-5〕長 489mm。
12.根據權利要求1所述的位于圓弧曲線匝道橋主梁之下的偏心鋼結構橋墩墩柱，其特征在于所述的加固彎筋〔9〕用一根直徑為IOmm的光圓鋼筋制作，該鋼筋長MOmm，在其頂端設有一個半徑為30mm的半圓彎鉤，其尾端設有一個40mm長的直角彎鉤；在所述的倒角垂直鋼板〔8〕的內側面，該加固彎筋〔9〕每排2根，自上而下以150mm為排距與之垂直設制， 其尾端的直角彎鉤與所述的倒角垂直鋼板〔8〕的內側面相貼；在其相貼處實施雙側通縫滿焊，而每一側焊口的長度都不小于30mm ；在所述的偏心鋼結構橋墩墩柱〔2〕鋼筋籠的四個倒角的外側，各定位1塊所述的倒角垂直鋼板〔8〕，焊接于其內側面的所有加固彎筋〔9〕都水平地伸入到該鋼筋籠內；每一塊倒角垂直鋼板〔8〕的底邊都與所述的橋墩承臺〔3〕的構造鋼筋相焊接，其頂邊都與所述的頂板〔5〕的底面實施通縫滿焊，其左右兩個側邊都分別與 1塊所述的橫向垂直鋼板〔6〕的側邊和1塊所述的縱向垂直鋼板〔7〕的側邊相拼接，在其拼縫處均實施通縫滿焊。
專利摘要本實用新型涉及一種位于圓弧曲線匝道橋主梁之下的偏心鋼結構橋墩墩柱，該偏心鋼結構橋墩墩柱是對原橋墩墩柱經加固而形成。本實用新型通過偏心鋼結構橋墩蓋梁支撐著匝道橋主梁，它所提供的支反力與匝道橋主梁所施加的偏心壓力相吻合。本實用新型自里向外依次為原橋墩墩柱主體，鋼套，偏心鋼結構橋墩墩柱的鋼筋籠和偏心鋼結構橋墩墩柱的鋼護筒。在該鋼護筒與原橋墩墩柱主體之間所有的空間內，都充滿了C30無收縮細骨料混凝土，在該鋼護筒的頂端安裝著一塊頂板。本實用新型所有的鋼構件皆可在車間內用機械加工制作，故其精度高，質量好。這些鋼構件在施工現場通過焊接和螺栓組裝在一起，其造形美觀，質地堅固，物理力學性能優(yōu)良。
文檔編號E01D101/30GK202107990SQ20112015829
公開日2012年1月11日 申請日期2011年5月18日 優(yōu)先權日2011年5月18日
發(fā)明者徐岳, 楊宏量 申請人:北京鑫實路橋建設有限公司