一种永临结合型铅芯阻尼器及其施工方法与流程

1.本发明涉及桥梁减隔震技术领域，尤其涉及一种永临结合型铅芯阻尼器及其施工方法。


背景技术：

2.在连续梁桥设计过程中，涉及到桥梁减隔震设计时，经常使用到“支座功能分离”的思想，即在连续梁桥墩顶与主梁之间设置水平活动支座，并在水平活动支座旁边设置若干组铅芯阻尼器，使活动支座承受主梁的竖向荷载，阻尼器承受主梁的水平地震力，两者各司其职，以达到耗能减震的作用。
3.在该类连续梁桥施工过程中，为了保证主墩的稳定和安全，需要设计临时锚固体系，以承载箱梁两悬臂偶尔发生不对称荷载作用，保证施工安全及悬臂的施工倾覆稳定。常规悬臂梁临时锚固措施采用在永久支座旁边增设混凝土短柱的方式来实现，但此方法存在一定缺陷。一是当连续梁悬臂浇筑施工完成进行体系转换时，需要割除增设的混凝土短柱，切割的混凝土、钢筋无法再次使用造成浪费，且切割混凝土、钢筋施工难度大，可能会破坏主梁及桥墩；二是当主墩墩顶面积较小时，无法同时设置多组铅芯阻尼器和混凝土短柱，造成施工困难。


技术实现要素：

4.本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种永临结合型铅芯阻尼器及其施工方法。
5.本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：一种永临结合型铅芯阻尼器，包括顶板，顶板底部连接有受力钢桶，受力钢桶底部连接有底板，受力钢桶通过若干螺栓分别与顶板和底板连接，顶板顶部和底板底部均连接有锚固装置，受力钢桶内部安装有铅芯柱，铅芯柱顶部安装有盖板，铅芯柱外侧套设有若干水平稳定钢板。
6.进一步的，锚固装置包括精轧螺纹钢，精轧螺纹钢远离受力钢桶一端套设有螺旋钢筋，螺旋钢筋外侧安装有垫板，垫板外侧安装有螺母，垫板套在精轧螺纹钢上，螺母与精轧螺纹钢旋合，精轧螺纹钢靠近受力钢桶一端通过螺母和垫板与顶板或底板连接。
7.进一步的，顶板设有顶板开孔，盖板置于顶板开孔内侧。
8.进一步的，受力钢桶内部灌注聚氨酯。
9.进一步的，底板顶部设有圆形凹槽，铅芯柱置于圆形凹槽内，圆形凹槽直径与铅芯柱直径一致。
10.进一步的，受力钢桶由两个半圆柱拼接而成，两个半圆柱通过紧固螺栓连接，半圆柱由多块钢板焊接而成，受力钢桶顶部和底部设有螺栓孔。
11.一种永临结合型铅芯阻尼器的施工方法，包括以下步骤：
12.第一步、确定铅芯阻尼器的安装位置和个数；
13.第二步、绑扎主墩钢筋时，预埋底板上的精轧螺纹钢、螺母、垫板及螺旋钢筋；
14.第三步、检查精轧螺纹钢间距位置是否正确，浇筑主墩混凝土；
15.第四步、主墩混凝土养护期间，将铅芯柱安放至底板凹槽内，按照顺序安装水平稳定钢板、顶板，浇筑聚氨酯，安装顶部盖板，并将盖板与顶板焊接，安装受力钢桶，并将上下螺栓拧紧，固定好受力钢桶；
16.第五步、待主墩混凝土强度达到设计强度后，安装永久活动支座，并在将铅芯阻尼器吊装至设计位置，使得主墩墩顶露出的精轧螺纹钢穿过底板预留孔；安装底板锚固装置的螺母及垫板，固定铅芯阻尼器；
17.第六步、安装模板，施工上部结构，此时由锚固装置和受力钢桶组成的临时锚固系统承受施工过程中的不对称荷载；
18.第七步、浇筑完成后，将受力钢桶上下部的螺栓取出，将受力钢桶拆除，即可解除临时锚固功能，拆除受力钢桶后的铅芯阻尼器即可起到常规阻尼器的减隔震作用。
19.本发明的有益效果是：本发明采用永临结合的思想，在施工期间可充当临时锚固，施工完成后，可作为阻尼器满足连续梁桥减隔震设计要求，使用方便，节省施工空间，缩短工期。
附图说明
20.图1为本发明的结构示意图；
21.图2为本发明的俯视图；
22.图3为图2中a-a处的剖面图；
23.图4为图2中b-b处的剖面图（无锚固装置）；
24.图5为本发明的安装示意图；
25.图中：1-精轧螺纹钢；2-螺母；3-垫板；4-螺旋钢筋；5-顶板；6-盖板；7-受力钢桶；8-聚氨酯；9-铅芯柱；10-水平稳定钢板；11-底板；12-螺栓；13-顶板开孔；14-连续梁桥主梁；15-铅芯阻尼器；16-永久活动支座；17-主墩；18-紧固螺栓；
26.以下将结合本发明的实施例参照附图进行详细叙述。
具体实施方式
27.下面结合实施例对本发明作进一步说明：
28.如图1~图5所示，一种永临结合型铅芯阻尼器，包括顶板5，顶板5底部连接有受力钢桶7，受力钢桶7底部连接有底板11，受力钢桶7通过若干螺栓12分别与顶板5和底板11连接，顶板5顶部和底板11底部均连接有锚固装置，锚固装置包括精轧螺纹钢1，精轧螺纹钢1远离受力钢桶7一端套设有螺旋钢筋4，螺旋钢筋4外侧安装有垫板3，垫板3外侧安装有螺母2，垫板3套在精轧螺纹钢1上，螺母2与精轧螺纹钢1旋合，精轧螺纹钢1靠近受力钢桶7一端通过螺母2和垫板3与顶板5或底板11连接。受力钢桶7内部安装有铅芯柱9，铅芯柱9顶部安装有盖板6，铅芯柱9外侧套设有若干水平稳定钢板10。顶板5设有顶板开孔13，盖板6置于顶板开孔13内侧。受力钢桶7内部灌注聚氨酯8。底板11顶部设有圆形凹槽，铅芯柱9置于圆形凹槽内，圆形凹槽直径与铅芯柱9直径一致。受力钢桶7由两个半圆柱拼接而成，两个半圆柱通过紧固螺栓18连接，半圆柱由多块钢板焊接而成，受力钢桶7顶部和底部设有螺栓孔。
29.一种永临结合型铅芯阻尼器的施工方法，包括以下步骤：
30.一、通过减隔震设计，结合铅芯阻尼器15自身的特性，确定需要的铅芯阻尼器15数量以及安装位置。
31.二、绑扎主墩17钢筋时，依据需要的铅芯阻尼器15数量和位置，在绑扎墩顶钢筋的同时，预埋底板11上的精轧螺纹钢1、螺母2、螺旋钢筋4及垫板3等锚固装置；
32.三、检查精轧螺纹钢1间距位置是否正确，后浇筑主墩17混凝土；
33.四、制作相应数量的铅芯阻尼器15，将铅芯柱9安放至底板11的凹槽内，将水平稳定钢板10安装至铅芯柱9，安装顶板5，将铅芯柱9顶部放入顶板开孔13处，在顶板开孔13与铅芯柱9的间隙之间向模具内浇筑聚氨酯8，待聚氨酯8凝固，检查铅芯柱9位置后，安装顶部盖板6，并将盖板6与顶板5进行焊接，安装受力钢桶7，将两个半圆柱型钢桶通过紧固螺栓18拼接，并将上下螺栓12拧紧，固定好受力钢桶7。
34.五、待主墩17混凝土强度达到设计强度后，安装永久活动支座16，并在将铅芯阻尼器15吊装至设计位置，使得主墩17墩顶露出的精轧螺纹钢1穿过底板11预留孔，拧紧下部螺母套筒2和垫板3，固定铅芯阻尼器15。
35.六、安装模板，施工连续梁桥主梁14上部结构，此时由锚固装置和受力钢桶7组成的临时锚固系统承受施工过程中的不对称荷载。
36.七、连续梁桥主梁14上部结构施工完成后，需进行体系转换，需将上部结构传来的荷载由铅芯阻尼器15上的受力钢桶7传递至永久支座16和铅芯柱9之上，此时仅需将受力钢桶7上下部的螺栓12取出，将受力钢桶7拆除，即可解除铅芯阻尼器15的临时锚固功能，拆除受力钢桶7后的铅芯阻尼器15即可起到常规阻尼器的减隔震作用。当地震发生时，上部结构传递来的竖向力由活动支座承担，水平力则由拆除受力钢桶7后的铅芯阻尼器15承担，通过聚氨酯8包裹下的铅芯柱9发生剪切变形，消耗地震能量，达到消能减震的作用。
37.上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种永临结合型铅芯阻尼器，其特征在于，包括顶板（5），顶板（5）底部连接有受力钢桶（7），受力钢桶（7）底部连接有底板（11），受力钢桶（7）通过若干螺栓（12）分别与顶板（5）和底板（11）连接，顶板（5）顶部和底板（11）底部均连接有锚固装置，受力钢桶（7）内部安装有铅芯柱（9），铅芯柱（9）顶部安装有盖板（6），铅芯柱（9）外侧套设有若干水平稳定钢板（10）。2.根据权利要求1所述的一种永临结合型铅芯阻尼器，其特征在于，锚固装置包括精轧螺纹钢（1），精轧螺纹钢（1）远离受力钢桶（7）一端套设有螺旋钢筋（4），螺旋钢筋（4）外侧安装有垫板（3），垫板（3）外侧安装有螺母（2），垫板（3）套在精轧螺纹钢（1）上，螺母（2）与精轧螺纹钢（1）旋合，精轧螺纹钢（1）靠近受力钢桶（7）一端通过螺母（2）和垫板（3）与顶板（5）或底板（11）连接。3.根据权利要求2所述的一种永临结合型铅芯阻尼器，其特征在于，顶板（5）设有顶板开孔（13），盖板（6）置于顶板开孔（13）内侧。4.根据权利要求3所述的一种永临结合型铅芯阻尼器，其特征在于，受力钢桶（7）内部灌注聚氨酯（8）。5.根据权利要求4所述的一种永临结合型铅芯阻尼器，其特征在于，底板（11）顶部设有圆形凹槽，铅芯柱（9）置于圆形凹槽内，圆形凹槽直径与铅芯柱（9）直径一致。6.根据权利要求5所述的一种永临结合型铅芯阻尼器，其特征在于，受力钢桶（7）由两个半圆柱拼接而成，两个半圆柱通过紧固螺栓（18）连接，半圆柱由多块钢板焊接而成，受力钢桶（7）顶部和底部设有螺栓孔。7.一种根据权利要求6所述的永临结合型铅芯阻尼器的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：第一步、确定铅芯阻尼器（15）的安装位置和个数；第二步、绑扎主墩（17）钢筋时，预埋底板（11）上的精轧螺纹钢（1）、螺母（2）、垫板（3）及螺旋钢筋（4）；第三步、检查精轧螺纹钢（1）间距位置是否正确，浇筑主墩（17）混凝土；第四步、主墩（17）混凝土养护期间，将铅芯柱（9）安放至底板（11）凹槽内，按照顺序安装水平稳定钢板（10）、顶板（5），浇筑聚氨酯（8），安装顶部盖板（6），并将盖板（6）与顶板（5）焊接，安装受力钢桶（7），并将上下螺栓（12）拧紧，固定好受力钢桶（7）；第五步、待主墩（17）混凝土强度达到设计强度后，安装永久活动支座（16），并在将铅芯阻尼器（15）吊装至设计位置，使得主墩（17）墩顶露出的精轧螺纹钢（1）穿过底板（11）预留孔；安装底板（11）锚固装置的螺母（2）及垫板（3），固定铅芯阻尼器（15）；第六步、安装模板，施工上部结构，此时由锚固装置和受力钢桶（7）组成的临时锚固系统承受施工过程中的不对称荷载；第七步、浇筑完成后，将受力钢桶（7）上下部的螺栓（12）取出，将受力钢桶（7）拆除，即可解除临时锚固功能，拆除受力钢桶（7）后的铅芯阻尼器（15）即可起到常规阻尼器的减隔震作用。

技术总结
本发明是一种永临结合型铅芯阻尼器及其施工方法，包括顶板，顶板底部连接有受力钢桶，受力钢桶底部连接有底板，受力钢桶通过若干螺栓分别与顶板和底板连接，顶板顶部和底板底部均连接有锚固装置，受力钢桶内部安装有铅芯柱，铅芯柱顶部安装有盖板，铅芯柱外侧套设有若干水平稳定钢板。本发明采用永临结合的思想，在施工期间可充当临时锚固，施工完成后，可作为阻尼器满足连续梁桥减隔震设计要求，使用方便，节省施工空间，缩短工期。缩短工期。缩短工期。


技术研发人员：白万帅 周俊龙 刘晓敏 李晓鹏 邑强 耿文宾
受保护的技术使用者：中国建筑第六工程局有限公司
技术研发日：2023.05.25
技术公布日：2023/8/4