CN105484148B - 部分钢箱桁组合连续梁桥及其施工方法 - Google Patents

部分钢箱桁组合连续梁桥及其施工方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种部分钢箱桁组合连续梁桥及其施工方法，所述梁桥包括设有第一边墩基础的第一边墩、设有第二边墩基础的第二边墩、设有第一中墩基础的第一中墩、设有第二中墩基础的第二中墩以及桥面系；所述方法包括施工第一边墩基础、第二边墩基础、第一中墩基础以及第二中墩基础等步骤。本发明将钢箱‑钢桁结构巧妙的组合在一起，全桥采用分区段采用单层或双层钢桁加劲对主梁进行加劲或采用钢箱单独受力，通过第一上层钢桁加劲部和第二上层钢桁加劲部的外端分别与第一下层钢桁加劲部和第二下层钢桁加劲部形成双层钢桁加劲，第一上层钢桁加劲部和第二上层钢桁加劲部与钢箱梁形成单层钢桁加劲，可降低全桥结构高度，改善钢箱梁整体受力性能。

Description

部分钢箱桁组合连续梁桥及其施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁技术领域，具体为一种部分钢箱桁组合连续梁桥及其施工方法。
背景技术
现有的桥梁结构中，连续钢桁桥具有较强的跨越能力，为使结构受理合理，一般跨度越大，结构高度越高。但是，在桥梁结构高度受到限制的工点时，现有的一般连续钢桁桥就难以满足要求了。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种降低全桥结构高度，改善钢箱梁整体受力性能的部分钢箱桁组合连续梁桥，它通过如下技术方案实现：
一种部分钢箱桁组合连续梁桥，包括设有第一边墩基础2的第一边墩1、设有第二边墩基础10的第二边墩9、设有第一中墩基础4的第一中墩3、设有第二中墩基础12的第二中墩11以及桥面系，所述第一边墩1和第二边墩9分别位于桥体两端，所述第一中墩3和第二中墩11均位于第一边墩1和第二边墩9之间，所述桥面系为钢箱梁5，所述钢箱梁5与第一边墩1和第一中墩3之间设置有第一下层钢桁加劲部7，所述钢箱梁5与第二边墩9和第二中墩11之间设置有第二下层钢桁加劲部8，在所述第一中墩3和第二中墩11的上面分别固定有第一上层钢桁加劲部6和第二上层钢桁加劲部13，所述第一上层钢桁加劲部6和第二上层钢桁加劲部13分别位于第一中墩3和第二中墩11处，并分别朝向每个中墩的两侧桥面系方向延伸。
进一步，所述第一上层钢桁加劲部6的内端和第二上层钢桁加劲部13的内端上表面之间设有间断空间。
进一步，所述第一上层钢桁加劲部6、第二上层钢桁加劲部13、第一下层钢桁加劲部7和第二下层钢桁加劲部8均为钢桁梁，所述第一上层钢桁加劲部6和第二上层钢桁加劲部13的形状为倒v拱形，所述第一下层钢桁加劲部7和第二下层钢桁加劲部8的形状为v拱形。
进一步，所述第一下层钢桁加劲部7的一端设有第一下桁架截止段71，所述下桁架截止段71以第一中墩3作为起点向第二中墩11方向延伸；所述第二下层钢桁加劲部8的一端设有第二下桁架截止段81，所述第二下桁架截止段81以第二中墩11作为起点向第一中墩3方向延伸。
所述的部分钢箱桁组合连续梁桥的施工方法包括以下步骤：
步骤1，施工第一边墩基础2、第二边墩基础10、第一中墩基础4以及第二中墩基础12；
步骤2，施工临时钢支墩，接着施工第一边墩1、第二边墩9、第一中墩3以及第二中墩11；
步骤3，施工第一下层钢桁加劲部7和第二下层钢桁加劲部8，然后施工第一上层钢桁加劲部6和第二上层钢桁加劲部13，采用架桥机分片吊装边跨端钢桁，吊装完后进行钢桁的拼接组装，逐跨吊装钢桁，并进行组装；
步骤4，用提升设备将钢箱梁5整孔吊起，拆除临时钢支墩，拼装上层钢桁加劲部6，进行桥面铺装成桥。
进一步，所述步骤3中使用吊车安装架桥机，用架桥机进行上方的桁架架设，并继续向河心方向悬臂架设。
进一步，在所述步骤4之前，先利用船舶将跨中的钢箱梁5运至设计位置处。
进一步，所述步骤3中施工第一下层钢桁加劲部7和第二下层钢桁加劲部8前计算第一下桁架截止段71和第二下桁架截止段81的长度，即确定第一下桁架截止点711和第二下桁架截止点811。
进一步，确定第一下桁架截止点711和第二下桁架截止点811包括以下步骤：
步骤31，根据既有的相似跨度地连续钢桁梁的节间长度，选定本桥型的节间长度；
步骤32，根据主梁的连续梁弯矩，选取正负弯矩值的等值点作为理论上的第一下桁架截止点711和第二下桁架截止点811；
步骤33，根据选取的节间长度，在理论上的第一下桁架截止点711和第二下桁架截止点811上布置并选定实际截止点；
步骤34，建立有限元模型，对上述结构进行计算，确定桁架构件截面尺寸，使其应力满足规范要求。
步骤35，微调下桁架位置，并调整箱梁板厚，使箱梁恒载下应力趋于均匀，且正负应力大小接近相等。
本发明将钢箱-钢桁结构巧妙的组合在一起，全桥采用分区段采用单层或双层钢桁加劲对主梁进行加劲或采用钢箱单独受力，通过第一上层钢桁加劲部和第二上层钢桁加劲部的外端分别与第一下层钢桁加劲部和第二下层钢桁加劲部形成双层钢桁加劲，所述第一上层钢桁加劲部和第二上层钢桁加劲部的内端均与钢箱梁形成单层钢桁加劲，可降低全桥结构高度，改善钢箱梁整体受力性能。边跨和主跨采用钢桁梁加劲，主梁采用钢箱梁，可在满足受力要求情况下，增强主跨跨越能力，改善主梁整体性能，增大结构刚度、减小噪音，节省工程造价。桥型美观大方，功能完备，具有良好的技术经济性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明单层加劲钢箱梁截面示意。
图3为本发明中墩支点箱梁截面示意。
图4为本桥型的节间长度的选定结构示意图。
图5为本桥恒载弯矩示意图。
具体实施方式
下面结合附图及实施例进一步说明本发明。
一种部分钢箱桁组合连续梁桥，包括设有第一边墩基础2的第一边墩1、设有第二边墩基础10的第二边墩9、设有第一中墩基础4的第一中墩3、设有第二中墩基础12的第二中墩11以及桥面系，所述第一边墩1和第二边墩9分别位于桥体两端，所述第一中墩3和第二中墩11均位于第一边墩1和第二边墩9之间，所述桥面系为钢箱梁5，所述钢箱梁5与第一边墩1和第一中墩3之间设置有第一下层钢桁加劲部7，所述钢箱梁5与第二边墩9和第二中墩11之间设置有第二下层钢桁加劲部8，在所述第一中墩3和第二中墩11的上面分别固定有第一上层钢桁加劲部6和第二上层钢桁加劲部13，所述第一上层钢桁加劲部6和第二上层钢桁加劲部13分别位于第一中墩3和第二中墩11处，并分别朝向每个中墩的两侧桥面系方向延伸。所述第一上层钢桁加劲部6的内端和第二上层钢桁加劲部13的内端上表面之间设有间断空间。所述第一上层钢桁加劲部6、第二上层钢桁加劲部13、第一下层钢桁加劲部7和第二下层钢桁加劲部8均为钢桁梁，所述第一上层钢桁加劲部6和第二上层钢桁加劲部13的形状为倒v拱形，所述第一下层钢桁加劲部7和第二下层钢桁加劲部8的形状为v拱形。所述第一下层钢桁加劲部7的一端设有第一下桁架截止段71，所述下桁架截止段71以第一中墩3作为起点向第二中墩11方向延伸；所述第二下层钢桁加劲部8的一端设有第二下桁架截止段81，所述第二下桁架截止段81以第二中墩11作为起点向第一中墩3方向延伸。
所述的部分钢箱桁组合连续梁桥的施工方法包括以下步骤：
步骤1，施工第一边墩基础2、第二边墩基础10、第一中墩基础4以及第二中墩基础12；
步骤2，施工临时钢支墩，接着施工第一边墩1、第二边墩9、第一中墩3以及第二中墩11；
步骤3，施工第一下层钢桁加劲部7和第二下层钢桁加劲部8，然后施工第一上层钢桁加劲部6和第二上层钢桁加劲部13，采用架桥机分片吊装边跨端钢桁，吊装完后进行钢桁的拼接组装，逐跨吊装钢桁，并进行组装；
步骤4，用提升设备将钢箱梁5整孔吊起，拆除临时钢支墩，拼装上层钢桁加劲部6，进行桥面铺装成桥。
所述步骤3中使用吊车安装架桥机，用架桥机进行上方的桁架架设，并继续向河心方向悬臂架设。在所述步骤4之前，先利用船舶将跨中的钢箱梁5运至设计位置处。所述步骤3中施工第一下层钢桁加劲部7和第二下层钢桁加劲部8前计算第一下桁架截止段71和第二下桁架截止段81的长度，即确定第一下桁架截止点711和第二下桁架截止点811。
确定第一下桁架截止点711和第二下桁架截止点811包括以下步骤：
步骤31，根据既有的相似跨度地连续钢桁梁的节间长度，选定本桥型的节间长度；
步骤32，根据主梁的连续梁弯矩，选取正负弯矩值的等值点作为理论上的第一下桁架截止点711和第二下桁架截止点811；
步骤33，根据选取的节间长度，在理论上的第一下桁架截止点711和第二下桁架截止点811上布置并选定实际截止点；
步骤34，建立有限元模型，对上述结构进行计算，确定桁架构件截面尺寸，使其应力满足规范要求。
步骤35，微调下桁架位置，并调整箱梁板厚，使箱梁恒载下应力趋于均匀，且正负应力大小接近相等。
本发明将钢箱-钢桁结构巧妙的组合在一起，全桥采用分区段采用单层或双层钢桁加劲对主梁进行加劲或采用钢箱单独受力，通过第一上层钢桁加劲部6和第二上层钢桁加劲部13的外端分别与第一下层钢桁加劲部7和第二下层钢桁加劲部8形成双层钢桁加劲，所述第一上层钢桁加劲部6和第二上层钢桁加劲部13的内端均与钢箱梁5形成单层钢桁加劲，可降低全桥结构高度，改善钢箱梁整体受力性能。边跨和主跨采用钢桁梁加劲，主梁采用钢箱梁，可在满足受力要求情况下，增强主跨跨越能力，改善主梁整体性能，增大结构刚度、减小噪音，节省工程造价。桥型美观大方，功能完备，具有良好的技术经济性。

Claims (9)

1.一种部分钢箱桁组合连续梁桥，包括设有第一边墩基础(2)的第一边墩(1)、设有第二边墩基础(10)的第二边墩(9)、设有第一中墩基础(4)的第一中墩(3)、设有第二中墩基础(12)的第二中墩(11)以及桥面系，所述第一边墩(1)和第二边墩(9)分别位于桥体两端，所述第一中墩(3)和第二中墩(11)均位于第一边墩(1)和第二边墩(9)之间，所述桥面系为钢箱梁(5)，其特征在于：所述钢箱梁(5)与第一边墩(1)和第一中墩(3)之间设置有第一下层钢桁加劲部(7)，所述钢箱梁(5)与第二边墩(9)和第二中墩(11)之间设置有第二下层钢桁加劲部(8)，在所述第一中墩(3)和第二中墩(11)的上面分别固定有第一上层钢桁加劲部(6)和第二上层钢桁加劲部(13)，所述第一上层钢桁加劲部(6)和第二上层钢桁加劲部(13)分别位于第一中墩(3)和第二中墩(11)处，并分别朝向每个中墩的两侧桥面系方向延伸。
2.根据权利要求1所述的部分钢箱桁组合连续梁桥，其特征在于：所述第一上层钢桁加劲部(6)的内端和第二上层钢桁加劲部(13)的内端上表面之间设有间断空间。
3.根据权利要求1或2所述的部分钢箱桁组合连续梁桥，其特征在于：所述第一上层钢桁加劲部(6)、第二上层钢桁加劲部(13)、第一下层钢桁加劲部(7)和第二下层钢桁加劲部(8)均为钢桁梁，所述第一上层钢桁加劲部(6)和第二上层钢桁加劲部(13)的形状为倒v拱形，所述第一下层钢桁加劲部(7)和第二下层钢桁加劲部(8)的形状为v拱形。
4.根据权利要求1或2所述的部分钢箱桁组合连续梁桥，其特征在于：所述第一下层钢桁加劲部(7)的一端设有第一下桁架截止段(71)，所述下桁架截止段(71)以第一中墩(3)作为起点向第二中墩(11)方向延伸；所述第二下层钢桁加劲部(8)的一端设有第二下桁架截止段(81)，所述第二下桁架截止段(81)以第二中墩(11)作为起点向第一中墩(3)方向延伸。
5.根据权利要求4所述的部分钢箱桁组合连续梁桥，其施工方法包括以下步骤：
步骤1，施工第一边墩基础(2)、第二边墩基础(10)、第一中墩基础(4)以及第二中墩基础(12)；
步骤2，施工临时钢支墩，接着施工第一边墩(1)、第二边墩(9)、第一中墩(3)以及第二中墩(11)；
步骤3，施工第一下层钢桁加劲部(7)和第二下层钢桁加劲部(8)，然后施工第一上层钢桁加劲部(6)和第二上层钢桁加劲部(13)，采用架桥机分片吊装边跨端钢桁，吊装完后进行钢桁的拼接组装，逐跨吊装钢桁，并进行组装；
步骤4，用提升设备将钢箱梁(5)整孔吊起，拆除临时钢支墩，拼装上层钢桁加劲部(6)，进行桥面铺装成桥。
6.根据权利要求5所述的部分钢箱桁组合连续梁桥的施工方法，其特征在于，所述步骤3中使用吊车安装架桥机，用架桥机进行上方的桁架架设，并继续向河心方向悬臂架设。
7.根据权利要求5所述的部分钢箱桁组合连续梁桥的施工方法，其特征在于，在所述步骤4之前，先利用船舶将跨中的钢箱梁(5)运至设计位置处。
8.根据权利要求5所述的部分钢箱桁组合连续梁桥的施工方法，其特征在于，所述步骤3中施工第一下层钢桁加劲部(7)和第二下层钢桁加劲部(8)前计算第一下桁架截止段(71)和第二下桁架截止段(81)的长度，即确定第一下桁架截止点(711)和第二下桁架截止点(811)。
9.根据权利要求8所述的部分钢箱桁组合连续梁桥的施工方法，其特征在于，确定第一下桁架截止点(711)和第二下桁架截止点(811)包括以下步骤：
步骤31，根据既有的相似跨度地连续钢桁梁的节间长度，选定本桥型的节间长度；
步骤32，根据主梁的连续梁弯矩，选取正负弯矩值的等值点作为理论上的第一下桁架截止点(711)和第二下桁架截止点(811)；
步骤33，根据选取的节间长度，在理论上的第一下桁架截止点(711)和第二下桁架截止点(811)上布置并选定实际截止点；
步骤34，建立有限元模型，对上述结构进行计算，确定桁架构件截面尺寸，使其应力满足规范要求；
步骤35，微调下桁架位置，并调整箱梁板厚，使箱梁恒载下应力趋于均匀，且正负应力大小接近相等。
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