本發(fā)明涉及庫區(qū)橋梁設計施工領域，尤其是一種橋梁耗能筏板式樁基結構及施工方法。

背景技術：

1、對于橋址位于水庫庫區(qū)內(nèi)及水庫影響區(qū)范圍內(nèi)的橋梁，由于受水庫蓄水、水位變化、泄洪等因素的影響，庫區(qū)橋梁比普通橋梁在基礎設計、橋墩設計、管養(yǎng)維護等方面都要復雜。如先有橋再建水庫，則需要考慮蓄水對基礎沉降的影響。如先有水庫再建橋，則需要考慮基礎的水中施工問題。當位于地震設防區(qū)內(nèi)時，還要考慮地震作用下橋墩會在庫水環(huán)境下振動，具有較大的附加質量。庫區(qū)橋梁還需要考慮淤積的影響。另外，對于橋址位于地震高設防烈度區(qū)的范圍內(nèi)的橋梁，即橋址位于抗震設防烈度為8度及以上的地區(qū)的橋梁，地震潛在風險高，因此在建筑設計和基礎設施建設中必須遵循更嚴格的抗震標準。

2、對于上述應用場景的橋梁，以高烈度設防區(qū)為例，橋梁的樁基如果位于深厚覆蓋層上，則有可能樁基無法進入強度較高的持力層，這樣的話，在地震力的作用下，又樁基、承臺、橋墩以及上部結構構成的橋梁，就成為一個柔性桿上的多質點體系的振動。而橋梁的承臺按照常見設計形式，是按照抗沖剪計算確定的一個實體結構，質量大，剛度大。在這個多質點體系中，勢必會引起應力集中，導致樁頂和墩底的破壞。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種有效實現(xiàn)橋梁的承臺減震隔震的橋梁耗能筏板式樁基結構及施工方法。

2、本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：橋梁耗能筏板式樁基結構，包括由下往上依次設置的樁基、承臺以及橋墩，承臺底部固定設置有耗能墊層，耗能墊層底面與樁基頂面固定連接，耗能墊層底面設置有摩擦耗能層，承臺頂部通過耗能器與橋墩底部固定連接。在實際使用時，承臺底部的耗能墊層在地震時，與周圍土體尤其是承臺下部的土體摩擦耗能，減輕因為承臺質量集中導致的損害。另外，耗能墊層還具有對承臺進行封底的效果。提高了施工的效率。其次，耗能器利用阻尼特性，耗散地震作用下的破壞能量，提高承臺以及整體建筑物的抗震性能。本發(fā)明較常規(guī)的承臺結構，具有施工方便，重量輕，傳力性能好，有耗能能力，以及便于修復的優(yōu)勢，尤其在地震高設防烈度區(qū)庫區(qū)橋梁施工中優(yōu)勢顯著。

3、作為承臺的一種實施例，可以選擇如下方案：承臺包括承臺外框和縱橫梁，縱橫梁沿水平面方向沿伸設置，縱橫梁設置于承臺外框內(nèi)，耗能墊層設置于縱橫梁下方。縱橫梁結構的承臺，減輕了質量，且梁與梁之間留有空隙，讓承臺損傷具有快捷修復的條件，便于后期修復。其中，可以在縱橫梁節(jié)點處采用ecc現(xiàn)澆，其余部分普通混凝土或ecc預制，節(jié)點采用ecc可以極大提升節(jié)點韌性和整體抗力。另外，縱橫梁結構的承臺，具有可調剛度設計的結構基礎，承臺不再是一個抗沖剪的實體。由于承臺與耗能墊層構成筏板式結構，可以降低沉降和沉降更均勻。同時，承臺和樁基可聯(lián)合調整剛度一致，進而實現(xiàn)剛度比協(xié)調。當?shù)卣鸬絹頃r，可以通過縱橫梁開裂的方式，讓承臺進一步的吸收地震的能量，進而降低震害。一般的，可以選擇承臺外框21為矩形結構或者八邊形結構。

4、作為摩擦耗能層的一種實施例，可以選擇如下方案：摩擦耗能層包括波浪形耗能層，波浪形耗能層表面為均勻的波浪形狀，波浪形耗能層沿水平方向設置。波浪形耗能層可以使其上的承臺在地震來臨時，可以小范圍的相對滑動，進而有效地摩擦耗能，降低震害。同樣的，也可以選擇如下方案：摩擦耗能層包括深槽肋形耗能層，深槽肋形耗能層表面為凸臺和凹槽交替設置的結構，凸臺沿豎直方向向下延伸設置。

5、為了穩(wěn)固的設置耗能器，可以選擇在承臺頂部增設頂板，耗能器底部設置于頂板上。

6、橋梁耗能筏板式樁基施工方法，包括如下步驟：a、樁基設計和施工：根據(jù)豎向承載力，初擬樁徑和樁長，隨后在結構整體模型中，進行有限元分析，進而對樁基的樁徑和樁長進行調整，每個承臺對應的樁基的樁徑數(shù)量少于或者等于三個；隨后，將樁基設置于深厚覆蓋層；b、承臺以及耗能墊層的施工：首先完成承臺外框的制作，然后將承臺外框下沉至樁基上方，下沉到位后與鋼圍堰連接，隨后抽水和清底；接下來，澆筑耗能墊層進而將承臺底部封底；然后，在承臺外框內(nèi)綁扎鋼筋完成縱橫梁的澆筑，隨后在縱橫梁頂面澆筑頂板并設置與橋墩連接的橋墩插筋；c、橋墩的施工：在頂板設置耗能器，耗能器上設置橋墩。其中，承臺的外圈兼做圍堰，與上部鋼圍堰留有插槽，結合墊層作為封底，實現(xiàn)自圍堰。且在修復損傷時還可以利用。

7、進一步的是，步驟b中，縱橫梁的澆筑方法為ecc澆筑工藝。ecc澆筑工藝，具有很好的韌性，減輕節(jié)點在地震作用下的損傷，具有很好的流動性，可實現(xiàn)自密實，不用振搗。

8、本發(fā)明的有益效果是：一、承臺通過承臺底部的耗能墊層和承臺頂部的耗能器，有效耗散地震作用下的破壞能量，減輕了承臺承受的破壞力，進而降低承臺受損風險。二、承臺內(nèi)部采用縱橫梁結構，讓承臺損傷具有快捷修復的條件，同時，可以通過縱橫梁開裂的方式，讓承臺進一步的吸收地震的能量，進而降低震害。三、通過優(yōu)化摩擦耗能層的具體結構，提高了摩擦耗能的效果，進一步降低震害。本發(fā)明尤其適用于設置于高烈度設防區(qū)的橋梁的施工之中。

技術特征：

1.橋梁耗能筏板式樁基結構，包括由下往上依次設置的樁基(4)、承臺(2)以及橋墩(1)，其特征在于：承臺(2)底部固定設置有耗能墊層(3)，耗能墊層(3)底面與樁基(4)頂面固定連接，耗能墊層(3)底面設置有摩擦耗能層，承臺(2)頂部通過耗能器與橋墩(1)底部固定連接。

2.如權利要求1所述的橋梁耗能筏板式樁基結構，其特征在于：所述承臺(2)包括承臺外框(21)和縱橫梁(22)，縱橫梁(22)沿水平面方向沿伸設置，縱橫梁(22)設置于承臺外框(21)內(nèi)，耗能墊層(3)設置于縱橫梁(22)下方。

3.如權利要求1所述的橋梁耗能筏板式樁基結構，其特征在于：承臺外框(21)為矩形結構或者八邊形結構。

4.如權利要求1至3任意一項所述的橋梁耗能筏板式樁基結構，其特征在于：摩擦耗能層包括波浪形耗能層(31)，波浪形耗能層(31)表面為均勻的波浪形狀，波浪形耗能層沿水平方向設置。

5.如權利要求1至3任意一項所述的橋梁耗能筏板式樁基結構，其特征在于：摩擦耗能層包括深槽肋形耗能層(33)，深槽肋形耗能層(33)表面為凸臺和凹槽交替設置的結構，凸臺沿豎直方向向下延伸設置。

6.如權利要求1至3任意一項所述的橋梁耗能筏板式樁基結構，其特征在于：承臺(2)包括設置于頂部的頂板，耗能器底部設置于頂板上。

7.橋梁耗能筏板式樁基施工方法，包括如權利要求1至6任意一項所述的橋梁耗能筏板式樁基結構，其特征在于，包括如下步驟：

8.如權利要求7所述的橋梁耗能筏板式樁基施工方法，其特征在于：步驟b中，縱橫梁(22)的澆筑方法為ecc澆筑工藝。

技術總結
本發(fā)明涉及庫區(qū)橋梁設計施工領域，尤其是一種有效實現(xiàn)橋梁的承臺減震隔震的橋梁耗能筏板式樁基結構及施工方法，包括由下往上依次設置的樁基、承臺以及橋墩，承臺底部固定設置有耗能墊層，耗能墊層底面與樁基頂面固定連接，耗能墊層底面設置有摩擦耗能層，承臺頂部通過耗能器與橋墩底部固定連接。本發(fā)明尤其適用于設置于高烈度設防區(qū)的橋梁的施工之中。

技術研發(fā)人員：毛穗豐,代富,高立寶,張方,羅建飛,康曉博
受保護的技術使用者：中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/4/28