CN111335137A - 一种上承式拱桥结构及其施工方法 - Google Patents

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陈宜言
于芳
宋华
蒋华
许有胜
林松
王远洋
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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Abstract

本发明公开一种上承式拱桥结构及其施工方法，涉及组合拱桥技术领域，拱桥结构包括对称设置的两个箱体桥台，所述箱体桥台之间设置有拱圈，所述拱圈的拱顶连接有水平设置的桥面，所述拱圈的拱顶两侧通过对称设置的立柱与所述桥面连接，所述桥面两端分别与两个所述箱体桥台固定连接；所述拱圈包括底板，所述底板上设置有对称的侧板，所述底板和侧板均采用波形钢板拼接制成；所述底板和侧板组成的空间内浇筑有混凝土。采用本发明的施工方法制作的上承式拱桥结构，其施工快速，极大的缩短了工期。

Description

一种上承式拱桥结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及组合拱桥技术领域，特别是涉及一种上承式拱桥结构及其施工方法。
背景技术
钢筋混凝土上承式拱桥具有跨越能力较大、材料的适应性强、桥形美观、耐久性好、养护维修费用低等优点。同时，跨径较大时，自重较大，对施工工艺等要求较高。在拱圈架设过程中，需要搭设拱架，对于混凝土板式拱，需要安装模板，绑扎钢筋笼，浇筑混凝土后拆除模板，施工上部建筑，拆除拱架，整体工作过程耗时费力，工期长。
发明内容
本发明的目的是提供一种上承式拱桥结构及其施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，使其施工快速，极大的缩短了工期。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
本发明提供一种上承式拱桥结构，包括对称设置的两个箱体桥台，箱体桥台为工厂预制结构，所述箱体桥台之间设置有拱圈，拱圈通过连接件固定于箱体桥台的拱座处；所述拱圈的拱顶连接有水平设置的桥面，所述拱圈的拱顶两侧通过对称设置的立柱与所述桥面连接，所述桥面两端分别与两个所述箱体桥台固定连接；所述拱圈包括底板，所述底板上设置有对称的侧板，所述底板和侧板均采用波形钢板拼接制成；所述底板和侧板组成空间内浇筑有混凝土。
可选的，所述侧板和底板之间采用K撑或一字撑固定连接。
可选的，所述立柱顶部与所述桥面底部之间通过上横梁连接；所述立柱底部与所述拱圈上表面通过下横梁固定连接。
可选的，所述桥面包括对称设置的侧墙，所述侧墙之间设置有拱上搭板，拱上搭板搭在上横梁上，所述拱上搭板上方设置有桥面铺装层。
本发明还提供一种上承式拱桥结构的施工方法，包括如下步骤：
步骤一：分段加工拱圈底板和侧板，机械压制成形；
步骤二：将加工成的底板和侧板进行节段拼装；
步骤三：工厂或现场预制箱型桥台，并安装就位；
步骤四：将每个节段进行现场焊接拼装，拼装完成后，采用吊机吊装就位，安装于拱座；
步骤五：采用钢管混凝土立柱，并在浇筑拱圈混凝土前，将立柱的钢管安装就位；
步骤六：浇筑拱圈内混凝土；
步骤七：浇筑立柱的混凝土；
步骤八：浇筑混凝土过程中，各个吊点依然保持吊装状态；在混凝土的强度达到80％后拆除吊点；
步骤九：桥面横梁采用钢箱梁结构，在立柱上端安装纵横梁，铺装桥面板。
本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
本发明提供的上承式拱桥结构线型美观，立体感强；其施工方法具有快速施工优点，大大缩短工期；由于拱圈采用波形钢板，增加了施工阶段钢板的面外刚度；省去临时支持，降低造价，缩短工期。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明上承式拱桥结构示意图；
图2为本发明上承式拱桥结构的拱顶处断面示意图；
图3为本发明上承式拱桥结构的立柱处断面示意图；
其中，1为箱体桥台、2为拱圈、201为底板、202为侧板、3为桥面、301为侧墙、302为拱上搭板、303为桥面铺装层、4为立柱、5为上横梁、6为下横梁、7为横撑。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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。
本发明的目的是提供一种上承式拱桥结构及其施工方法，以解决上述现有技术存在的问题，使其施工快速，极大的缩短了工期。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明提供一种上承式拱桥结构，如图1-图3所示，包括对称设置的两个箱体桥台1，箱体桥台1之间设置有拱圈2，拱圈2的拱顶处连接有水平设置的桥面3，拱圈2的拱顶两侧通过对称设置的立柱4与桥面3连接，桥面3两端分别与两个箱体桥台1固定连接；拱圈2包括底板201，底板201上设置有对称的侧板202，底板201和侧板202均采用波形钢板拼接制成；底板201和侧板202组成空间内浇筑有混凝土。侧板202和底板201之间采用K撑或一字撑固定连接。立柱4顶部与桥面3底部之间通过上横梁5连接；立柱4底部与拱圈2上表面通过下横梁6固定连接。桥面3包括对称设置的侧墙301，侧墙301之间设置有拱上搭板302，搭板搭在上横梁5上，拱上搭板302上方设置有桥面铺装层303；拱圈2的上表面设置有横撑7，并通过横撑7与下横梁6连接。
本发明采用工程预制、焊接与现场拼接、浇筑相结合的方式，同时取消了现场临时拱架架设和拆除，大大缩短了工期，拱圈2采用组合拱圈结构，通过波形钢板拼接制成，由于波形设计，增大了钢板的面外刚度，增加了轴向力作用下拱圈2的稳定性。焊接拼装后，可以作为受力构件的一部分，也可以作为拱圈的底模板。侧面同样采用波形钢板做为侧模板的同时，也起到受力作用，该构造形式，一则线条比较美观，二则增加了钢模板的横向刚度，防止胀模。拱圈侧面两片波形钢板直接通过K撑或一字撑连接，保证波形钢板在浇筑混凝土时整体外倾，同时保证侧面波形钢板和混凝土的协同工作效应。腹板也采用波形钢板，波形钢腹板采用耐候钢，耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素，使钢材表面形成致密和附着性很强的保护膜，阻碍锈蚀往里扩散和发展，保护锈层下面的基体，以减缓其腐蚀速度而成，耐候钢的耐大气腐蚀性能为普通碳素钢的2～8倍，并且使用时间愈长，耐蚀作用愈突出。耐候钢除具有良好的耐候性外，还具有优良的力学、焊接等使用性能。
本发明上述结构的施工方法如下：
步骤一，在工厂分段加工拱圈2的底板201和侧板202，机械压制成形；
步骤二，在工厂进行节段拼装，将每一节段的波形钢板底板和侧板及K撑和一字撑焊接拼装完成。
步骤三，工厂或现场预制箱型桥台1，并安装就位；
步骤四，将每个节段进行现场焊接拼装，拼装完成后，采用吊机吊装就位，安装于拱座，在进行吊装时，为保证拱圈的线型采用多点起吊。
步骤五，为减轻上部建筑的质量，缩短工期，立柱4采用钢管混凝土结构。在浇筑拱圈混凝土前，将立柱4的钢管安装就位。
步骤六，浇筑拱圈2内混凝土，由于拱圈2无上模板，需控制混凝土的塌落度，以保证拱圈2的厚度。
步骤七，浇筑立柱4的混凝土。
步骤八，为保证在浇筑混凝土时拱圈2的线型，各个吊点在安装就位后，依然保持吊装状态。在混凝土的强度达到80％后拆除吊点。
步骤九，桥面横梁采用钢箱梁结构，在立柱上端安装纵横梁，铺装桥面板。
本发明中波形钢板在充当施工模板的同时，也作为桥梁的受力构件的一部分参与结构受力，拱圈2内部设置K撑和一字撑，作为侧板之间的联系，保证波形钢板的平面外整体稳定，拱圈2的底板201和侧板202采用波形钢板结构增加钢板的面外刚度。有效控制在假设过程中和浇筑混凝土过程中，钢板的面外变形。
本发明中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (5)

1.一种上承式拱桥结构，其特征在于：包括对称设置的两个箱体桥台，所述箱体桥台之间设置有拱圈，拱圈通过连接件固定于箱体桥台的拱座处；所述拱圈的拱顶连接有水平设置的桥面，所述拱圈的拱顶两侧通过对称设置的立柱与所述桥面连接，所述桥面两端分别与两个所述箱体桥台固定连接；所述拱圈包括底板，所述底板上设置有对称的侧板，所述底板和侧板均采用波形钢板拼接制成；所述底板和侧板组成空间内浇筑有混凝土。
2.根据权利要求1所述的上承式拱桥结构，其特征在于：所述侧板和底板之间采用K撑或一字撑固定连接。
3.根据权利要求1所述的上承式拱桥结构，其特征在于：所述立柱顶部与所述桥面底部之间通过上横梁连接；所述立柱底部与所述拱圈上表面通过下横梁固定连接。
4.根据权利要求3所述的上承式拱桥结构，其特征在于：所述桥面包括对称设置的侧墙，所述侧墙之间设置有拱上搭板，拱上搭板搭在上横梁上，所述拱上搭板上方设置有桥面铺装层。
5.一种上承式拱桥结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
步骤一；分段加工拱圈底板和侧板，机械压制成形；
步骤二；将加工成的底板和侧板进行节段拼装；
步骤三：工厂或现场预制箱型桥台，并安装就位；
步骤四；将每个节段进行现场焊接拼装，拼装完成后，采用吊机吊装就位，安装于拱座；
步骤五；采用钢管混凝土立柱，并在浇筑拱圈混凝土前，将立柱的钢管安装就位；
步骤六；浇筑拱圈内混凝土；
步骤七；浇筑立柱的混凝土；
步骤八；浇筑混凝土过程中，各个吊点依然保持吊装状态；在混凝土的强度达到80％后拆除吊点；
步骤九；桥面横梁采用钢箱梁结构，在立柱上端安装纵横梁，铺装桥面板。
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