CN104631303B - 一种单肋拱加劲v型撑刚构-连续梁桥及其施工方法 - Google Patents

一种单肋拱加劲v型撑刚构-连续梁桥及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥及其施工方法,该桥包括单肋加劲拱、吊杆、主梁、V型撑、桥墩和基础,主梁采用分离的双箱梁结构,左、右幅两箱梁之间只在横梁及V型撑处连接,其余部位断开;顺桥向在上下行分离的两幅桥横向中轴线上设单肋加劲拱,再通过吊杆和横梁将单肋加劲拱与箱梁联合起来,形成梁拱组合受力体系。本发明施工时采用上下行两幅分别修建,大大地降低了横向超宽桥梁施工难度,充分发挥了刚构—连续梁桥悬臂施工合拢的优势,待单幅桥纵向合拢后,再浇筑横梁及V型撑横向后浇段,然后在桥面上支架安装加劲拱肋形成整体受力结构,有利于在宽阔的江河上建造钢管混凝土拱或钢箱拱。

Description

一种单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥及其施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁结构领域,尤其涉及梁拱组合结构的桥梁工程领域。
背景技术
近年来,随着我国经济建设的迅猛发展,桥梁建设水平发展突飞猛进,桥梁型式日趋多样。预应力砼连续刚构-连续梁桥型具有经济合理的显著优势,在中等跨径桥梁中长盛不衰。对有特殊造型要求的中等跨径桥梁,在该桥型基础上进行深化,通过拱、索加劲,既能最大限度继承刚构-连续梁桥的优点,又为单一梁桥增添风彩,是目前方兴未艾的研究课题。
单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥是在对国内外预应力混凝土刚构连续梁桥、钢管混凝土拱桥桥型研究的基础上,创造性地将二者结合起来,取二者的优点,提出了单肋拱加劲V型撑刚构—连续梁桥桥型方案,是国内首次采用钢管混凝土单肋拱加劲的分离式双箱组合体系宽桥。该桥型具有普通刚构-连续梁桥的经济性和行车舒适性等优点,不仅结构更为合理,而且桥型别具一格,符合当代桥梁建设追求,简化了施工方案,富有竞争应用前景。相关理论的研究为这类有特殊造型要求的中等跨径加劲刚构-连续梁桥的推广应用创造条件,进而推动我国桥梁建设水平的发展。
发明内容
本发明的目的在于通过对预应力混凝土刚构—连续梁桥、钢管混凝土拱的优化组合,提出一种造型优美,造价经济,降低横向超宽桥梁施工难度的合理桥型。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥,包括单肋加劲拱、吊杆、主梁、V型撑、桥墩和基础,主梁采用分离的双箱梁结构,左、右幅两箱梁之间只在横梁及V型撑处连接,其余部位断开;顺桥向在上下行分离的两幅桥横向中轴线上设单肋加劲拱,再通过吊杆和横梁将单肋加劲拱与箱梁联合起来,形成梁拱组合受力体系。
上述的单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥,其特征在于:
(1)主梁采用分离的双箱梁结构,并采用悬臂浇筑法施工;
(2)两箱梁之间只在横梁及V型撑处连接,其余部位断开;
(3)单肋加劲拱位于分离的两幅桥中间,通过吊杆和横梁将加劲拱与箱梁联合起来。
上述的单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥,其特征在于:所述的箱梁采用变截面分离式双箱斜腹板箱梁。
上述的单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥,其特征在于:拱肋范围内箱梁每隔8m设一道横梁。
上述的单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥,其特征在于:桥梁在中央分隔带位置,顺桥向设置一大两小的三个单肋拱肋,大拱矢跨比1/5,跨径88米,小拱矢跨比1/6,跨径72米,拱肋均采用二次抛物线线型;拱圈采用双哑铃型钢管砼。
上述的单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥,其特征在于:主桥加劲拱肋吊杆采用平行钢丝束双吊杆。
上述的单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥,其特征在于:桥墩均采用薄壁墩,桥墩呈“Y”形和/或采用薄壁花瓶墩,桥墩与上部固结,和/或墩顶设支座。
本发明还提供一种单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥的施工方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)、设钻孔桩平台,桩基施工,围堰施工承台;
2)、搭设0#梁段临时支撑,在支架上浇筑0#梁段;
3)、采用悬臂浇筑法施工中间梁段至合拢段,两幅桥分开浇筑,部分横梁随梁体一起浇注,在左右幅横梁中间预留两米的横梁后浇段;
4)、设支架浇筑左右边跨现浇段;
5)、立模浇筑边跨合拢段;
6)、立模浇筑中跨合拢段,形成连续—刚构体系;
7)、浇筑左右幅横梁之间的两米横梁后浇段、浇筑两幅桥间的V型撑后浇段;
8)、在桥面上搭设支架,安装钢管拱肋;
9)、安装并张拉吊杆,形成拱梁组合受力体系。
本发明是以V型撑刚构-连续梁桥受力为主,辅以拱受力的组合结构体系。桥面荷载通过横梁传递至吊杆,再通过吊杆传递至加劲拱肋,使得梁与拱共同承受桥面竖向荷载,通过拱肋的加劲增强了主梁承受外荷载能力。
本发明施工时采用上下行两幅分别修建,大大地降低了横向超宽桥梁施工难度,充分发挥了刚构—连续梁桥悬臂施工合拢的优势,待单幅桥纵向合拢后,再浇筑横梁及V型撑横向后浇段,然后在桥面上支架安装加劲拱肋形成整体受力结构,有利于在宽阔的江河上建造钢管混凝土拱或钢箱拱。从结构受力情况看,梁体自重主要由主梁承担,二期恒载及活载由梁拱共同承担,各自承力的大小受梁、拱的刚度及吊杆的面积大小影响。在合理的梁拱刚度比下,拱肋一般可分担外荷载产生弯矩的30%~50%。全桥以主梁承受拉弯、拱肋承受压弯的形式承受主要荷载作用,从而充分发挥了各构件的受力特性,节省材料,降低造价,充分体现了梁拱组合结构受力的优越性。
附图说明
图1为本发明所述的单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥的桥梁正立面图。
图2为本发明所述的单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥的桥梁平面图,不含拱肋及吊杆。
图3为本发明所述的单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥的桥墩处侧立面图。
图4为本发明所述的单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥的跨中处侧立面图(有横梁处)。
图5为本发明所述的单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥的跨中处侧立面图(无横梁处)。
图6为本发明所述的单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥的施工工艺简图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制。
对于本领域技术人员来说,附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
下面将结合本发明中的说明书附图,对发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示为本发明的一种单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥,包括:单肋加劲拱1、吊杆2、主梁3、V型撑4、桥墩5和基础6。如图3所示,主梁采用分离的双箱梁结构,左、右幅两箱梁(3-1)之间只在横梁7(见图2)及V型撑4处连接,其余部位断开。顺桥向在上下行分离的两幅桥横向中轴线上设单肋加劲拱1,再通过吊杆2和横梁7将单肋加劲拱与箱梁(3-1)联合起来,形成梁拱组合受力体系。
如图2所示,主梁顺桥向分离为左幅桥21和右幅桥22,在图2中,阴影部分表示左右幅翼缘连接,空白部分表示左右幅翼缘断开。由图2可以看出,左、右幅两箱梁(3-1)之间只在横梁7及V型撑4处连接,其余部位断开。
图3示出了桥墩处侧立面图。如图3所示,(1)主梁采用分离的双箱梁结构,并采用悬臂浇筑法施工;(2)两箱梁之间只在横梁及V型撑处连接,其余部位断开;(3)单肋加劲拱1位于分离的两幅桥(即左幅桥21和右幅桥22)中间,通过吊杆和横梁将加劲拱与箱梁联合起来。
图4示出了有横梁处的跨中处侧立面图。如图4所示,左右幅箱梁通过横梁7连接。图5示出了无横梁处的跨中处侧立面图。如图5所示,在没有横梁的位置,左右幅箱梁翼缘断开。
下面进一步以一个具体实例详细描述本发明所述的单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥。在该实例中,桥梁构造具有以下特点:
1、桥梁总体布置为(45+90+106+90+45)米跨的单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁,桥幅总宽34米。上部结构以V型墩刚构—连续梁桥为受力主体,配以单肋拱进行加劲。
2、主桥连续箱梁采用变截面双箱斜腹板箱梁(3-1),主桥连续箱梁两箱梁之间除在横梁及V型撑处连接外,其余部位左右幅翼缘板按断开设计。拱肋范围内箱梁每隔8m设一道横梁。
3、如图1所示,数字②③④⑤⑥⑦分别代表2#~7#墩,其中3#~6#墩墩中心左右两侧各12.5米范围梁段(含V型撑)为主梁0#梁段。0#梁段V型撑高度约9米,左右侧撑壁与墩中心夹角为45度。
4、桥梁在中央分隔带位置,顺桥向设置一大两小的三个单肋拱肋,大拱矢跨比1/5,跨径88米,小拱矢跨比1/6,跨径72米,拱肋均采用二次抛物线线型;拱圈采用双哑铃型钢管砼。
5、主桥加劲拱肋吊杆采用平行钢丝束双吊杆,吊杆索体可采用工厂生产的成品索体。
6、主桥下部结构:桥墩均采用薄壁墩,主桥3#、4#、5#、6#墩呈“Y”形,2#、7#墩采用薄壁花瓶墩。4#、5#墩与上部固结,3#、6#墩墩顶设支座。
图6进一步示出了本发明所述的单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥的施工工艺简图。图6中,最左侧的数字1-9表示施工顺序,右侧示出了工艺简图。如图6所示,本发明所述的单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥的施工工艺包括以下步骤:
1、设钻孔桩平台,桩基施工,围堰施工承台;
2、搭设0#梁段临时支撑,在支架上浇筑0#梁段;
3、采用悬臂浇筑法施工中间梁段至合拢段,两幅桥分开浇筑,部分横梁随梁体一起浇注,在左右幅横梁中间预留两米的横梁后浇段;
4、设支架浇筑左右边跨现浇段;
5、立模浇筑边跨合拢段;
6、立模浇筑中跨合拢段,形成连续—刚构体系;
7、浇筑左右幅横梁之间的两米横梁后浇段、浇筑两幅桥间的V型撑后浇段;
8、在桥面上搭设支架,安装钢管拱肋;
9、安装并张拉吊杆,形成拱梁组合受力体系。
综上所述,即为本发明实施例内容,而显然本发明的实施方式并不仅限于此,其可根据不同应用环境,利用本发明的功能实现相应的需求。本发明的结构和施工方法已经参考示意性附图进行了说明和解释。基于上面的描述,附加的变型和修改对本领域普通技术人员来说是显而易见的,均落入本申请的保护范围之内,并且本发明的保护范围是由所附的权利要求来确定的。

Claims (1)

1.一种单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥的施工方法,其特征在于,该单肋拱加劲V型撑刚构-连续梁桥包括单肋加劲拱、吊杆、主梁、V型撑、桥墩和基础,主梁采用分离的双箱梁结构,并采用悬臂浇筑法施工;左、右幅两箱梁之间只在横梁及V型撑处连接,其余部位断开;顺桥向在上下行分离的两幅桥横向中轴线上设单肋加劲拱,再通过吊杆和横梁将单肋加劲拱与箱梁联合起来,形成梁拱组合受力体系;所述的箱梁采用变截面分离式双箱斜腹板箱梁;拱肋范围内箱梁每隔8m设一道横梁;桥梁在中央分隔带位置,顺桥向设置一大两小的三个单肋拱肋,大拱矢跨比1/5,跨径88米,小拱矢跨比1/6,跨径72米,拱肋均采用二次抛物线线型;拱圈采用双哑铃型钢管砼;所述的吊杆采用平行钢丝束双吊杆;桥墩采用薄壁花瓶墩,桥墩与上部固结,墩顶设支座;
还包括以下步骤:
1)、设钻孔桩平台,桩基施工,围堰施工承台;
2)、搭设0#梁段临时支撑,在支架上浇筑0#梁段;
3)、采用悬臂浇筑法施工中间梁段至合拢段,两幅桥分开浇筑,部分横梁随梁体一起浇注,在左右幅横梁中间预留两米的横梁后浇段;
4)、设支架浇筑左右边跨现浇段;
5)、立模浇筑边跨合拢段;
6)、立模浇筑中跨合拢段,形成连续—刚构体系;
7)、浇筑左右幅横梁之间的两米横梁后浇段、浇筑两幅桥间的V型撑后浇段;
8)、在桥面上搭设支架,安装钢管拱肋;
9)、安装并张拉吊杆,形成拱梁组合受力体系。
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