CN108517762B - 一种多功能预应力钢管混凝土桥梁桁架及建造方法 - Google Patents
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Abstract
一种多功能预应力钢管混凝土桥梁桁架及建造方法，属于土木工程技术领域，包括预应力钢管混凝土桥梁桁架、H型钢、护栏以及消音墙，所述预应力钢管混凝土桥梁桁架包括穿预应力索钢管以及钢管、所述H型钢设置在桥面标高的位置，所述穿预应力索钢管沿着桁架主拉应力线设置；所述钢管包括竖管、纵管以及斜管；所述护栏设置在桥面标高位置预应力钢管混凝土桥梁桁架的外侧；所述消音墙设置在预应力钢管混凝土桥梁桁架的外侧同一标高位置。本发明不仅仅作为桥梁桁架，同时也可以兼做护栏和消音墙主龙骨，一材多用，减轻桥梁自重、减少原材料消耗、缩短建设工期、降低工程建设成本、防护和消音效果好。
Description
技术领域
本发明属于土木工程技术领域，特别是涉及到一种多功能预应力钢管混凝土桥梁桁架及建造方法。
背景技术
预应力钢管混凝土桥梁桁架，因其自重轻、可以预制装配、节省材料、工期短等优点，是桥梁工程中常用的一种结构形式，尤其是在城市市政桥梁工程中，可以显著减少占用城市道路时间而受到建设方的欢迎。
但由于在城市中建设的高架桥，尤其是城市快速路的高架桥，车辆行驶速度较快，噪音较大，对周边居民影响较大，为了减少噪音对周边居民生活的影响，往往是在桥梁的护栏上面增设钢结构后布置消音墙，增加了自重和材料消耗，成本显著增加，而且维修维护成本也显著增加。
申请号为201210290265.0的中国专利文献，公开了一种钢管混凝土组合桁架桥。组合桁架桥包括两端的桥墩、桥面板、两根平行的上弦杆和两根平行的下弦杆；上下对应的上弦杆和下弦杆之间由均布的腹杆连接,均布的腹杆呈W形依次连接,在该组合桁架桥的下弦杆节点处,两根腹杆的外周设有水平的连接钢板,每根腹杆的外周均布设有与连接钢板的上表面连接的加劲肋,连接钢板的下表面均布设有垂直向下的垂直加劲钢板,所述垂直加劲钢板位于下弦杆,每块垂直加劲钢板上均布开设有钢束孔,下弦杆纵向预应力钢束穿过垂直加劲钢板上的钢束孔。该申请与传统钢杆件与混凝土板连接节点相比,连接更加可靠,并且节点的构造简单,方便施工。
申请号为201610820857.7的中国专利文献，公开了一种装配式矩形钢管混凝土组合桁梁桥及施工方法,该桁梁桥包括桥梁下部支撑结构、装配式主梁和通过剪力键与装配式主梁连接的预制桥面板,装配式主梁为矩形钢管混凝土组合桁架且其由多个纵向桁架拼装而成,纵向桁架由上弦杆、下弦杆和腹杆组成,每个主梁下部支撑结构正上方均设置有由两道交叉布设的斜撑组成的横桥向支撑结构,矩形钢管混凝土组合桁架由多个桁架节段装配而成；该施工方法包括步骤：一、桥梁下部支撑结构施工；二、装配式主梁拼装架设；三、预制桥面板安装。该申请设计合理、施工简便且使用效果好,能充分发挥钢与混凝土材料结合的优势,受力性能好,施工速度快且造价低,可实现主梁与桥面板的标准化、批量化生产。
现有的钢管混凝土桥梁桁架，都是作为单一功能的桥梁桁架，并没有赋予其兼做护栏和消音墙主龙骨的作用，都是另增设结构解决其功能需求，造成了桥梁自重增加、材料浪费、工期增加、建设成本增加、维护成本增加等一系列问题。因此，需要一种新的技术方案来解决这一问题，以满足工程建设的需要。发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种多功能预应力钢管混凝土桥梁桁架及建造方法，不仅仅作为桥梁桁架，同时也可以兼做护栏和消音墙主龙骨，一材多用，减轻桥梁自重、减少原材料消耗、缩短建设工期、降低工程建设成本、防护和消音效果好。
一种多功能预应力钢管混凝土桥梁桁架，其特征是：包括预应力钢管混凝土桥梁桁架、H型钢、护栏以及消音墙，所述预应力钢管混凝土桥梁桁架包括穿预应力索钢管以及钢管、所述H型钢设置在桥面标高的位置，所述穿预应力索钢管沿着桁架主拉应力线设置；所述钢管包括竖管、纵管以及斜管，所述竖管为四个以上，与H型钢垂直布置；所述纵管设置为两个以上，与H型钢平行布置；所述斜管设置为四个以上，与H型钢成20°～70°角布置；所述护栏设置在桥面标高位置预应力钢管混凝土桥梁桁架的外侧；所述消音墙设置在预应力钢管混凝土桥梁桁架的外侧同一标高位置，以预应力钢管混凝土桥梁桁架为主龙骨设置消音板。
一种多功能预应力钢管混凝土桥梁桁架的建造方法，其特征是：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、制备钢管混凝土桥梁桁架
沿着桁架主拉应力线的位置布置穿预应力索钢管，沿着桥面的标高位置布置H型钢，桁架杆件采用竖管、纵管、斜管以及预应力索钢管布置；穿预应力索钢管优先贯通布置，桁架的其他杆件可根据制作顺序布置，所有的钢管均应使其内部空心互通，将所有的接触面焊接连接，向穿预应力索钢管中布置预应力钢绞线，并安装好锚具，钢管混凝土桥梁桁架的制作完成；
步骤二、安装钢管混凝土桥梁桁架
将所述步骤一中制作完成的钢管混凝土桥梁桁架吊至安装工位，稳固支座，安装上弦侧向支撑系统，安装桥面横向承重梁，保证桥面整体稳定；
步骤三、施工护栏
经所述步骤一和步骤二进行的桥梁的路面结构铺装完毕后，利用护栏标高的桁架钢构件为主龙骨，通过绑筋、支模和浇筑混凝土完成护栏的施工；
步骤四、施加预应力并灌注混凝土灌浆料
经所述步骤三的护栏的施工完成后，桥梁自重荷载已经完成施加，对预应力钢绞线施加预应力，张拉预应力完成后锁紧锚具，向所有空心钢管中灌注混凝土灌浆料，施加预应力并灌注混凝土灌浆料完成；
步骤五、安装消音墙
利用消音墙标高的桁架钢构件为主龙骨，安装消音板，直至完成全部安装工作。
通过上述设计方案，本发明可以带来如下有益效果：一种多功能预应力钢管混凝土桥梁桁架及建造方法，不仅仅作为桥梁桁架，同时也可以兼做护栏和消音墙主龙骨，一材多用，
减轻桥梁自重、减少原材料消耗、缩短建设工期、降低工程建设成本、防护和消音效果好。
附图说明
以下结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明：
图1为本发明多功能预应力钢管混凝土桥梁桁架示意图。
图2为本发明多功能预应力钢管混凝土桥梁桁架安装支撑系统示意图。
图3为本发明多功能预应力钢管混凝土桥梁桁架完成建造示意图。
图中1-预应力钢管混凝土桥梁桁架、2-H型钢、3-穿预应力索钢管、4-钢管、401-竖管、402-纵管、403-斜管、5-护栏、6-消音墙。
具体实施方式
一种多功能预应力钢管混凝土桥梁桁架及建造方法，如图1至图3所示，本发明提出了包括预应力钢管混凝土桥梁桁架1、H型钢2、穿预应力索钢管3、钢管4、护栏5和消音墙6，所述预应力钢管混凝土桥梁桁架1是指除桥面标高的杆采用H型钢2外，其他杆件均采用灌注混凝土钢管，并施加预应力的桁架；所述H型钢2设置在桥面标高位置；所述穿预应力索钢管3是沿着桁架主拉应力线布置的钢管，在其中布置预应力钢绞线，并向其中灌注混凝土；所述钢管4包括竖管401、纵管402以及斜管403，为桁架的杆件除H型钢2和穿预应力索钢管3外的钢管；所述护栏5以其同一标高的桁架为主龙骨，并由钢筋混凝土构成；所述消音墙6以其同一标高的桁架为主龙骨加消音板构成。
一种多功能预应力钢管混凝土桥梁桁架的建造方法，该方法采用所述的多功能预应力钢管混凝土桥梁桁架，具体包括以下步骤：
步骤一、制备钢管混凝土桥梁桁架1
沿着桁架主拉应力线的位置布置穿预应力索钢管3，沿着桥面的标高位置布置H型钢2，其他桁架的杆件采用钢管4布置；穿预应力索钢管3优先贯通布置，桁架的其他杆件可根据制作方便布置，但所有的钢管均应使其内部空心互通，将所有的接触面焊接连接，向穿预应力索钢管3中布置预应力钢绞线，并安装好锚具，钢管混凝土桥梁桁架1的制作完成；
步骤二、安装钢管混凝土桥梁桁架1
将制作完成的钢管混凝土桥梁桁架1吊至安装工位，稳固支座，安装上弦侧向支撑系统，安装桥面横向承重梁，确保其整体稳定；
步骤三、施工护栏5
桥梁的路面结构铺装完毕后，利用护栏5标高的桁架钢构件为主龙骨，通过绑筋、支模和浇筑混凝土完成护栏5的施工；
步骤四、施加预应力并灌注混凝土灌浆料
路面结构铺装和护栏5的施工完成后，主要的桥梁自重荷载已经完成施加，此时开始对预应力钢绞线施加预应力，张拉预应力完成后锁紧锚具，向所有空心钢管中灌注混凝土灌浆料，施加预应力并灌注混凝土灌浆料完成；
步骤五、安装消音墙6
利用消音墙6标高的桁架钢构件为主龙骨，安装消音板，直至完成全部安装工作。
至此，一种多功能预应力钢管混凝土桥梁桁架的建造完成。
以上所述仅为本发明优选的实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (1)
1.一种多功能预应力钢管混凝土桥梁桁架的建造方法，采用一种多功能预应力钢管混凝土桥梁桁架，该桁架包括预应力钢管混凝土桥梁桁架(1)、H型钢(2)、护栏(5)以及消音墙(6)，所述预应力钢管混凝土桥梁桁架(1)包括穿预应力索钢管(3)以及钢管(4)、所述H型钢(2)设置在桥面标高的位置，所述穿预应力索钢管(3)沿着桁架主拉应力线设置；所述钢管(4)包括竖管(401)、纵管(402)以及斜管(403)，所述竖管(401)为四个以上，与H型钢(2)垂直布置；所述纵管(402)设置为两个以上，与H型钢(2)平行布置；所述斜管(403)设置为四个以上，与H型钢(2)成20°～70°角布置；所述护栏(5)设置在桥面标高位置预应力钢管混凝土桥梁桁架(1)的外侧；所述消音墙(6)设置在预应力钢管混凝土桥梁桁架(1)的外侧同一标高位置，以预应力钢管混凝土桥梁桁架(1)为主龙骨设置消音板；
其特征是：包括以下步骤，且以下步骤顺次进行，
步骤一、制备钢管混凝土桥梁桁架(1)
沿着桁架主拉应力线的位置布置穿预应力索钢管(3)，沿着桥面的标高位置布置H型钢(2)，桁架杆件采用竖管(401)、纵管(402)、斜管(403)以及预应力索钢管(3)布置；穿预应力索钢管(3)优先贯通布置，桁架的其他杆件可根据制作顺序布置，所有的钢管(4)均应使其内部空心互通，将所有的接触面焊接连接，向穿预应力索钢管(3)中布置预应力钢绞线，并安装好锚具，钢管混凝土桥梁桁架(1)的制作完成；
步骤二、安装钢管混凝土桥梁桁架(1)
将所述步骤一中制作完成的钢管混凝土桥梁桁架(1)吊至安装工位，稳固支座，安装上弦侧向支撑系统，安装桥面横向承重梁，保证桥面整体稳定；
步骤三、施工护栏(5)
经所述步骤一和步骤二进行的桥梁的路面结构铺装完毕后，利用护栏(5)标高的桁架钢构件为主龙骨，通过绑筋、支模和浇筑混凝土完成护栏(5)的施工；
步骤四、施加预应力并灌注混凝土灌浆料
经所述步骤三的护栏(5)的施工完成后，桥梁自重荷载已经完成施加，对预应力钢绞线施加预应力，张拉预应力完成后锁紧锚具，向所有空心钢管中灌注混凝土灌浆料，施加预应力并灌注混凝土灌浆料完成；
步骤五、安装消音墙(6)
利用消音墙(6)标高的桁架钢构件为主龙骨，安装消音板，直至完成全部安装工作。
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