CN107268420B - 一种不等跨连拱板桥 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种不等跨连拱板桥，包括拱圈和拱脚；所述拱圈的上方设有桥面现浇层，所述拱脚的底部设有桥墩；所述桥面现浇层、所述拱圈、拱脚和所述桥墩经物料填充成型后形成侧墙，所述侧墙内设有钢筋骨架，还包括若干第二横向分布筋和两条第二纵向受力筋；若干所述第二横向分布筋绑扎于所述第一横向分布筋的两端；绑扎处的所述方格内设有斜拉筋，所述斜拉筋将方格分隔成两个三角形。本发明可以降低不等跨连拱板桥的恒载不平衡推力的不平衡程度，提高不等跨连拱板桥的抗变形能力，发挥主拱圈材料特性，增加不等跨连拱板桥的安全性。
Description
【技术领域】
本发明属于建筑工程领域，特别涉及一种不等跨连拱板桥。
【背景技术】
近年来，公路桥梁建设发展迅速，多孔连续拱桥大多选用等跨分孔方案，但在受地形、地质、通航条件限制及对桥梁美观的特殊要求时，可以考虑采用不等跨分孔，但如何解决不等跨连拱板桥不平衡推力是此发明的关键。连拱结构是不等跨连拱板桥中的主要承重结构，不等跨连拱板桥结构虽然具有特殊美观，但由于相邻孔的恒载推力不相等，再加上行驶车辆产生的外力的作用下，使桥墩承受由两侧拱圈传来的恒载不平衡推力，这种不平衡推力对于桥墩受力极为不利，影响不等跨连拱板桥的安全实用性。为了减少这个恒载不平衡推力，提高桥梁的平衡性，因此研究一种能够降低恒载不平衡推力的不等跨连拱板桥具有重大的实践应用意义。
【发明内容】
针对上述现有技术的难点，本发明提供一种不等跨连拱板桥，通过采用在常用的钢筋骨架的两端连接分布筋的技术手段，加上斜拉筋的固定方格的技术处理，可以降低不等跨连拱板桥的恒载不平衡推力的不平衡程度，提高不等跨连拱板桥的抗变形能力，发挥主拱圈材料特性，增加不等跨连拱板桥的安全性。
为解决上述问题，本发明所采用的技术方案是：一种不等跨连拱板桥，包括拱圈和所述拱脚；所述拱圈的上方设有桥面现浇层，所述拱圈的两端分别固定于相邻的所述拱脚的顶部，所述拱脚的底部设有桥墩；所述桥面现浇层、所述拱圈和所述拱脚围成的区域用模板进行封闭并经物料填充成型后形成侧墙，所述侧墙内设置有与所述桥面现浇层平行的钢筋骨架，所述钢筋骨架包括具有相同结构且通过竖向钢柱连接的第一钢筋骨架和第二钢筋骨架；所述任一钢筋骨架均包括若干第一横向分布筋和若干第一纵向受力筋，所述第一横向分布筋和所述第一纵向受力筋纵横交错布置，围成若干方格，所述第一钢筋骨架还包括若干第二横向分布筋和两条第二纵向受力筋；
所述第二横向分布筋一一对应绑扎于所述第一横向分布筋的端部；绑扎处的所述方格内设有斜拉筋，所述斜拉筋将方格分隔成两个三角形；
两条所述第二纵向受力筋分别位于所述第一钢筋骨架的两侧，且均与所述第二横向分布筋垂直连接。
进一步地，所述第一钢筋骨架和所述第二钢筋骨架之间设有与所述第一钢筋骨架平行设置的若干止水片。
进一步地，所述桥面现浇层顶部涂覆有防水层。
进一步地，所述物料为具有抗变形的泡沫混凝土。
进一步地，所述桥墩设有依次向下排序的三层扩大基础。
进一步地，所述侧墙与所述拱圈所述桥墩之间均为刚性连接。
本发明具有以下有益效果：
1.本发明采用在常用的钢筋骨架的两端连接分布筋的技术手段，可以分散外力对于不等跨连拱板桥的作用，降低拱圈恒载不平衡推力的不平衡程度；本发明还采用斜拉筋固定方格的技术处理，使受力筋和分布筋在受到外力作用的时候能够保持稳定状态，进而提高了不等跨连拱板桥的安全性，可以削弱恒载不平衡推力，进一步降低了恒载不平衡推力的不平衡程度，提高不等跨连拱板桥的抗变形能力和安全性，
2.本发明通过采用泡沫混凝土作为侧墙填充材料来降低恒载重量，不仅使拱圈受力更加均匀、稳定，而且又降低了拱圈水平推力。从而使相邻各个构造之间连接形成稳定整体结构。本发明所采用的结构与常规不等跨连拱板桥结构相比较，自身整体性好、承载力较高，分担传递荷载作用更加均匀连续，更接近拱圈恒载压力线与拱轴线吻合，使拱圈只承受中心压力而无弯矩，充分发挥主拱圈材料特性，增加连拱板桥的安全性。
3.本发明所采用的不同矢跨比、采用不等拱脚标高和采用泡沫混凝土调整拱上建筑恒载重量这三种技术手段，能够做到相互配合、相互促进，可以降低不等跨连拱板桥的恒载不平衡推力的不平衡程度，提高不等跨连拱板桥的抗变形能力，发挥主拱圈材料特性，增加不等跨连拱板桥的安全性。
【附图说明】
图1是本发明实施例一种不等跨连拱板桥的结构示意图；
图2是本发明实施例不等跨连拱板桥中A-A部分的断面图。
图3是本发明实施例中钢筋骨架的俯视图；
图4是本发明实施例中钢筋骨架的左视图。
主要元件符号说明：1、防水层；2、桥面现浇层；3、钢筋骨架；4、拱脚；5、桥墩；6、竖向钢柱；7、侧墙；8、第二横向分布筋；9、第二纵向受力筋；10、斜拉筋；11、第一横向分布筋；12、第一纵向受力筋；13、第一钢筋骨架；14、第二钢筋骨架；15、止水片；16、拱圈。
【具体实施方式】
参阅图1-图4，在本发明的一种较佳实施方式中，一种不等跨连拱板桥，包括拱圈16、和拱脚4，所述拱圈16的上方设有桥面现浇层2，所述桥面现浇层2为按设计桥面横纵坡采用15cm厚C50钢筋混凝土调平，所述拱圈16为等截面钢筋混凝土圆弧拱，矢跨比选择范围在1/2.5。相邻所述拱圈16的拱脚4标高控制在5cm范围；所述拱圈16的两端分别固定于相邻的所述拱脚4的顶部，所述拱脚4的底部设有桥墩5；所述桥面现浇层2、所述拱圈16和拱脚4围成的区域用模板进行封闭并经物料填充成型后形成侧墙7；所述侧墙7内设置有与所述桥面现浇层2平行的钢筋骨架3，所述钢筋骨架3包括具有相同结构且通过竖向钢柱6连接的第一钢筋骨架13和第二钢筋骨架14，所述任一钢筋骨架3均包括若干第一横向分布筋11和若干第一纵向受力筋12，所述第一横向分布筋11和所述第一纵向受力筋12纵横交错布置，围成若干方格，所述第一横向分布筋11和所述第一纵向受力筋12纵横交错布置安装在桥梁中间的现浇段；
所述第一钢筋骨架13还包括若干第二横向分布筋8和两条第二纵向受力筋9；
若干所述第二横向分布筋8一一对应绑扎于所述第一横向分布筋11的端部，所述第二横向分布筋8安装在桥梁的两端，以便于结合所述第一横向分布筋11的结构，使整个钢筋骨架3的结构设计符合桥梁两端受力少、中间受力多的情况；绑扎处的所述方格内设有斜拉筋10，所述斜拉筋10将方格分隔成两个三角形，以便于提高所述第一钢筋骨架13的稳定性和抗变形能力；
两条所述第二纵向受力筋9分别位于所述第一钢筋骨架13的两侧，且均与所述第二横向分布筋8垂直连接，以便于提高所述第二横向分布筋8的受力。
进一步地，所述第一钢筋骨架13和所述第二钢筋骨架14之间设有止水片15，以便于提高桥梁的防水性。
进一步地，所述桥面现浇层2顶部涂覆有防水层1，优选三涂FYT-Ⅰ改进型防水层1，防水层1的设计可以提高桥梁的防水性。
进一步地，所述物料为具有抗变形的泡沫混凝土，泡沫混凝土可以降低桥身恒载力，使拱圈16受力更加均匀、稳定。
进一步地，所述泡沫混凝土由下述方法制备：按重量份数计，将380份水泥和230份水混合均匀成泥浆，然后在泥浆中通入647份气泡群，以200r/min的速度搅拌15min，得到泡沫混凝土。
进一步地，所述泡沫混凝土的湿容重≤6.5kN/m3、抗压强度1.5MPa和流动度为180mm。
进一步地，所述泡沫混凝土经浇筑后得到的混凝土中氯离子总含量≤0.06％，最大碱含量降至1.8kg/m3。
进一步地，所述桥墩5设有依次向下排序的三层扩大基础。优选地，每层扩大基础的高度为2m。本发明结合所述侧墙7采用泡沫混凝土填料的技术手段，将常用扩大基础的高度从3m减少到2m，即可满足桥梁施工所需的技术要求。
进一步地，所述侧墙7与所述拱圈16、所述桥墩5之间均为刚性连接，刚性连接可以提高桥梁性能的稳定性。
本发明的受力过程：当不等跨连拱板桥受到外力作用时，通过力的传递作用，使力的作用从桥面现浇层2传递到钢筋骨架3的时候，第一钢筋骨架13中的第一横向分布筋11和第一纵向受力筋12纵横交错设置，可以使力的作用分散，同时斜拉筋10在第一横向分布筋11和第一纵向受力筋12形成的方格内具有固定的作用，使得受力后的第一横向分布筋11和第一纵向受力筋12不因外力的作用而随意移动，提高了桥梁的抗变形能力。与此同时，当力通过第一横向分布筋11传递到第二横向分布筋8的时候，第二横向分布筋8所受的作用力已经大为减少了，只需通过多列第二横向分布筋8的设置即可，而第二纵向受力筋9的垂直于第二横向分布筋8的技术手段，对第二横向分布筋8进行加固，提高其受力抗变形能力。当力的作用通过侧墙7中的泡沫混凝土传递到拱圈16，作用力通过作用在拱圈16上的不同弧度上，与拱圈16上的恒载不平衡推力产生部分抵消，降低恒载不平衡推力对于桥梁的作用力度避免了侧墙7中物料受力变形后传递到其它物体上的现象的发生，进一步降低了恒载不平衡推力对于桥墩5的损害，提高了不等跨连拱板桥的抗变形能力。
本发明采用在常用的钢筋骨架3的两端连接分布筋的技术手段，可以分散外力对于不等跨连拱板桥的作用，降低拱圈16恒载不平衡推力的不平衡程度；本发明还采用斜拉筋10固定方格的技术处理，使受力筋和分布筋在受到外力作用的时候能够保持稳定状态，进而提高了不等跨连拱板桥的安全性，削弱恒载不平衡推力，进一步降低了恒载不平衡推力的不平衡状态，提高不等跨连拱板桥的抗变形能力和安全性，
本发明通过采用泡沫混凝土作为侧墙7填充材料来降低恒载重量，不仅使拱圈16受力更加均匀、稳定，而且又降低了拱圈16水平推力。从而使相邻各个构造之间连接形成稳定整体结构。所述结构与常规不等跨连拱板桥结构比，自身整体性好、承载力较高，分担传递荷载作用更加均匀连续，更接近拱圈16恒载压力线与拱轴线吻合，使拱圈16只承受中心压力而无弯矩，充分发挥主拱圈16材料特性，增加连拱板桥的安全性。
本发明所采用的不同矢跨比、采用不等拱脚标高和采用泡沫混凝土调整拱上建筑恒载重量这三种技术手段，能够做到相互配合、相互促进，可以降低不等跨连拱板桥的恒载不平衡推力的不平衡程度，提高不等跨连拱板桥的抗变形能力，发挥主拱圈材料特性，增加不等跨连拱板桥的安全性。
上述说明是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵盖专利范围。
Claims (4)
1.一种不等跨连拱板桥，包括拱圈和拱脚；所述拱圈的上方设有桥面现浇层，所述拱圈的两端分别固定于相邻的所述拱脚的顶部，所述拱脚的底部设有桥墩；所述桥面现浇层、所述拱圈和所述拱脚围成的区域用模板进行封闭并经物料填充成型后形成侧墙，所述侧墙内设置有与所述桥面现浇层平行的钢筋骨架，所述钢筋骨架包括具有相同结构且通过竖向钢柱连接的第一钢筋骨架和第二钢筋骨架；所述任一钢筋骨架均包括若干第一横向分布筋和若干第一纵向受力筋，所述第一横向分布筋和所述第一纵向受力筋纵横交错布置，围成若干方格，其特征在于：
所述第一钢筋骨架还包括若干第二横向分布筋和两条第二纵向受力筋；
所述第二横向分布筋一一对应绑扎于所述第一横向分布筋的端部；绑扎处的所述方格内设有斜拉筋，所述斜拉筋将方格分隔成两个三角形；
两条所述第二纵向受力筋分别位于所述第一钢筋骨架的两侧，且均与所述第二横向分布筋垂直连接；所述第一钢筋骨架和所述第二钢筋骨架之间设有与所述第一钢筋骨架平行设置的若干止水片；所述物料为具有抗变形的泡沫混凝土。
2.根据权利要求1所述的一种不等跨连拱板桥，其特征在于：所述桥面现浇层顶部涂覆有防水层。
3.根据权利要求1所述的一种不等跨连拱板桥，其特征在于：所述桥墩设有依次向下排序的三层扩大基础。
4.根据权利要求1所述的一种不等跨连拱板桥，其特征在于：所述侧墙与所述拱圈所述桥墩之间均为刚性连接。
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