CN113718636B - 一种异形双层塔桥结构及制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种异形双层塔桥结构，包括：下层轨道桥面、上桥面、一组桁架组件和一组桥塔组件，所述下层轨道桥面和上桥面设于桁架组件之间，且所述下层轨道桥面通过衔接梁组件与桁架组件连接，所述桥塔组件相对设于两桁架组件的上方，且两桥塔组件之间通过塔桥联系结构连接。本发明中所述的一种异形双层塔桥结构，其通过桁架组件以及桥塔组件对下层轨道桥面和上桥面实现连接，让其实现双层结构，上层为公路桥面，便于通车，下层为轨道桥面，不仅能够很好的缓解交通压力，实现一桥多用，减少桥梁架设的成本，同时还能够提高整个桥体结构的稳固性。

Description

一种异形双层塔桥结构及制作方法

技术领域

本发明属于钢结构建筑技术领域，特别涉及一种异形双层塔桥结构及上桁架连接节点和下桁架连接节点制作方法。

背景技术

桥梁，一般指架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行的构筑物。传统的桥梁很多都是单纯的混凝土桥梁，随着技术的不断的进度，当前诸多的桥梁都是钢结构和混凝土组合式的。

沪杭甬高速公路杭州市区段改建工程钱塘江新建大桥全长2007.8m，作为跨越钱塘江的桥梁，如同杭州市周边诸多标志性建筑一样，是现代建筑科技，历史人文风貌、时代特性的综合体现，拥有特殊的寓意，必将成为杭州市的城市地标。该桥是一座标志性建筑，和周围的山水环境和谐共生，体现了杭州的活力和底蕴。

现有常见的桥梁大多都是单层桥梁，随着私家车的不断增多，桥面拥堵已经成为常见现象，尤其是节假日期间，甚至能堵十几个小时，如果大的车流量不仅会增加桥梁的负担，同时也会因拥堵造成大量的追尾等交通事故，长时间的拥堵还会给诸多堵在路上的人们造成诸多的不便；与此同时，随着轨道交通的发展，在施工过程中很多轨道也需要跨越河面或者江面，常规的设计大多都是公路桥梁与轨道桥梁分开，其不仅工作量大，施工周期长，同时也会耗费大量的人力、物力；

且在施工过程中，因为结构的设计以及材料的选择还容易出现下列问题，由于Q370qD、Q420qD钢材，材料厚度50mm、60mm，存在焊接性较差、层状撕裂倾向 严重、焊接残余应力大，焊接变形对精度的影响等不利因素，严重影响焊接质量，厚板的焊接质量对本工程有直接性的影响，结构在焊接过程中易产生严重的角变形、扭曲变形、局部或整体变形， 相对于厚板焊接结构而言，若焊接变形得不到有效控制，将会直接导致构件的外形 尺寸精度严重超差，构件精度根本就达不到设计、规范要求，特别是会给安装带来难 以想象的施工难度；由于板厚焊接时拘束度大，且节点复杂，焊接残余应力大，焊缝单面施焊熔敷金属量大，施焊作业时间长，工艺复杂。因此在焊接施焊过程中，稍有不慎易产生热裂纹与冷裂纹；

因而现有的桥梁结构还有待于改进。

发明内容

发明目的：为了克服以上不足，本发明的目的是提供一种异形双层塔桥结构，其通过桁架组件以及桥塔组件对下层轨道桥面和上桥面实现连接，让其实现双层结构，能够好的缓解交通压力，同时还能够提高整个桥体结构的稳固性。

技术方案：为了实现上述目的，本发明提供了一种异形双层塔桥结构，包括：下层轨道桥面、上桥面、一组桁架组件和一组桥塔组件，所述下层轨道桥面和上桥面设于桁架组件之间，且所述下层轨道桥面通过衔接梁组件与桁架组件连接，所述桥塔组件相对设于两桁架组件的上方，且两桥塔组件之间通过塔桥联系结构连接。本发明中所述的一种异形双层塔桥结构，其通过桁架组件以及桥塔组件对下层轨道桥面和上桥面实现连接，让其实现双层结构，上层为公路桥面，便于通车，下层为轨道桥面，不仅能够很好的缓解交通压力，实现一桥多用，减少桥梁架设的成本，同时还能够提高整个桥体结构的稳固性，让其能够更好的满足施工和后续使用的需要。

其中，所述下层轨道桥面包括一组节点横梁、一组纵梁、一组纵向T梁和一组带纵向加劲助的桥面板，所述节点横梁设于两桁架组件之间，所述纵梁和纵向T梁均与节点横梁垂直设置，所述第一桥面板设于节点横梁和纵梁的上方，其中所述第一桥面板包括纵向分块和横向分块，所述纵向分块设于两横向分块之间，且相互配合；

所述上桥面采用正交异性钢桥面结构，其包括一组横梁、一组连接板、一组纵梁和一组上桥面板，所述横梁设于两桁架组件之间，且所述横梁之间的连接处通过连接板连接，所述纵梁垂直设于横梁上，所述上桥面板设于 横梁和纵梁的上方。

其中，所述桁架组件包括主桁上弦、主桁下弦和加强支撑架组件，所述主桁上弦和主桁下弦上、下相对设置，所述加强支撑架组件设于主桁上弦和主桁下弦之间，所述下段支撑柱设于主桁上弦的上方。桁架组件的设置，大大的提高了桥塔结构的稳定性和支撑性，以及后期使用的安全性。

进一步的，所述桥塔组件包括桥塔支撑柱、一组加劲弦和一组吊杆，所述桥塔支撑柱设于主桁上弦的上方，所述加劲弦设于桥塔支撑柱的两侧，并通过连接板所述吊杆的上下两端分别与加劲弦和主桁上弦连接；所述加劲弦的上方设有加强劲弦。所述桥塔组件不仅增加了

更进一步的，所述衔接梁组件包括纵梁和一组横梁，所述纵梁设于下层轨道桥面的两侧，所述横梁设于纵梁与主桁下弦之间，且所述纵梁的上方通过竖杆与上桥面连接，所述纵梁的一侧通过斜杆与主桁上弦连接。纵梁和横梁的设置，有效的将下层轨道桥面与衔接梁组件实现了很好的连接，大大的提高了下层轨道桥面和上桥面与衔接梁组件连接的稳定性。

优选的，所述衔接梁组件与主桁下弦之间的水平方向上设有一组水平支撑，所述水平支撑交叉设置。水平支撑的设置大大的提高了衔接梁组件与主桁下弦连接的稳定性，也进一步提高了整个桥塔结构的稳固性。 此外，所述主桁上弦包括一组上桁架箱体、一组十字连接节点和一组上桁架连接节点，所述桁架箱体之间通过十字连接节点和上桁架连接节点连接，且所述十字连接节点和上桁架连接节点间隔设置；

所述主桁下弦包括一组下桁架箱体、一组倒T型连接节点和一组下桁架连接节点，所述下桁架箱体之间通过倒T型连接节点和下桁架连接节点连接，所述倒T型连接节点和下桁架连接节点间隔设置。所述倒T型连接节点的设置，大大的提高了下桁架箱体和下桁架连接节点连接的牢固性和稳定性。

优选的，所述加强支撑架组件包括一组竖向支撑架和一组斜向支撑架，所述竖向支撑架垂直设于主桁上弦和主桁下弦之间，所述斜向支撑架设于竖向支撑架的两侧，且并与对应的竖向支撑架和斜向支撑架上、下两端分别与对应的主桁上弦中的十字连接节点或上桁架连接节点和主桁下弦倒T型连接节点或下桁架连接节点连接。所述竖向支撑架和斜向支撑架的设置，大大的提高了整个桁架组件的连接的稳定性和牢固性，进一步提高了桥塔结构的稳定性和使用的安全性。

进一步优选的，所述上桁架连接节点和下桁架连接节点均包括第一腹板、第二腹板、底板和盖板，所述第一腹板和第二腹板相对设置，且两者之间设有腹杆，所述底板设于第一腹板和第二腹板的底部，所述盖板设于第一腹板和第二腹板之间；

所述第一腹板上设有第一通长加劲助，所述第一通长加劲助上设有一组加劲助，且所述第一腹板上还设有一组横隔板，所述横隔板卡于第一通长加劲助上，且所述底板和横隔板之间设有水平加劲板；

所述第二腹板上设有第二通长加劲助，所述第二通长加劲助上设有一组第二加劲助，所述第二通长加劲助插于横隔板上，所述第二腹板远离第一腹板的一侧设有一组加劲板，且所述第二腹板与底板的延伸段设有外部连接板，所述加劲板和外部连接板远离底板的一侧与桥面板连接，且所述桥面板与盖板相对设于第二腹板的两侧；

所述桥面板远离第二腹板的一侧与桥面连接，所述桥面和桥面板的内侧分别设有第三通长加劲助和第四通长加劲助，所述第三通长加劲助和第四通长加劲助之间设有一组连接T助连接。所述上桁架连接节点和下桁架连接节点采用独特的结构设置，大大的提高了连接节点结构的稳定性，同时也进一步提高了整个桁架组件连接的稳定性。

进一步优选的，所述横隔板包括一组隔板单元、一组整块隔板、一组燕尾槽隔板，所述隔板单元设于第一腹板的两端，所述整块隔板和燕尾槽隔板设于两组加劲助之间，且所述整块隔板之间设有两块燕尾槽隔板。

本发明中所述的异形双层塔桥结构，所述上桁架连接节点和下桁架连接节点的具体制作方法如下： 1）：第一腹板采用数控下料，其长度方向加放1‰焊接收缩，另两端口各加放10mm端铣余量下料；

2）：对主体结构进行安装定位，安装定位合格后，进行自检互检，确认正确无误后提交专职检查员并报审驻厂监理进行验收，合格后即可进行焊接，其中，横隔板焊接时采用双数焊工进行对称焊接，为了有效的减小整体焊接变形，采用线能量较小的CO2气保护焊，主体四角主焊缝采用埋弧自动焊进行焊接，以保证焊接质量，焊后进行焊缝的清理及检查；

所述步骤2）的具体焊接方法如下：

1）：装焊第一通长加劲助和加劲助，即先将第一通长加劲助垂直焊接于第一腹板上，再根据施工的距离要求，将加劲助卡于第一通长加劲助上；

2）：装焊部分横隔板，所述隔板单元和整块隔板均采用50mm的隔板，为保证内部焊接空间和焊接质量，优先安装并焊接整块横隔板，燕尾槽形式的横隔板采用后装法进行组装焊接；

3）：装焊底板，由于内隔板数量较多板厚较厚，隔板与底板的焊接量大，车间底板定位时垂直度必须向外预抛6mm，所述第一腹板采用全熔透的方式与底板焊接，且采用内焊外清根的坡口形式，且加劲助与底板之间磨光顶紧后，进行焊接固定，且角焊缝要求为8mm；整块隔板与底板之间采用CP焊进行焊接；

4）：对燕尾槽隔板进行定位，并装焊盖板，先退装两侧50mm燕尾槽隔板并焊接，再装焊内侧50mm燕尾槽隔板，且燕尾槽隔板与底板之间通过采用正反40°留根2mm熔深焊进行焊接，且焊接处焊缝外加10mm焊脚；

5）：装焊水平加劲板，水平加劲板的一端插于横隔板的凹槽中，另一端与底板焊接固定；

6）：装焊盖板，盖板与第一腹板之间采用熔深焊进行连接，盖板与第二腹板之间采用全熔透方式进行焊接，且坡口采用内焊外清根的坡口形式；

7）：在第二腹板上装焊第二通长加劲助和第二加劲助，第二通长加劲助和第二加劲助和第二腹板将均采用熔深焊缝形式进行焊接，且坡口处采用正反40°留根2mm的坡口形式，焊脚为8mm，第二加劲助靠近底板一侧的边通过磨光顶紧后进行焊接，角焊缝为8mm；

8）：装焊第二腹板，定位时必须对齐下层腹板端口定位中心线，同时控制其各端部上下平面的吻合度，符合要求后与横隔板及底板进行点焊牢固，第二腹板与底板之间采用全熔透方式焊接，坡口形式为焊外清根的坡口形式，且第一腹板和第二腹板与两者之间的腹杆采用陶瓷垫板焊坡口形式焊接，坡口为单面20°间隙3mm，且坡口统一朝向牛腿方向；

9）：底板对应第一腹板和第二腹板位置压制179.5°反变形；

10）：装焊第二腹板远离第一腹板一侧的加劲板，加劲板与第二腹板间焊缝要求为熔深焊缝，并采用正反40°留根2mm的坡口形式，焊脚为8mm，所述加劲板靠近底板的一侧磨光顶紧后，进行焊接固定，角焊缝为8mm；

11）：装焊外部连接板，外部连接板与底板之间采用熔透焊接，连接处的坡口采用清根焊坡口形式，且外部连接板与第二腹板之间采用熔深焊缝方式焊接，坡口采用正反40°留根2mm的坡口形式，外部连接板与桥面板间采用熔深焊连接，与50mm顶板间采用正反40°留根2mm的坡口形式，与16mm顶板间采用正反40°留根14mm的坡口形式；

12）：装焊桥面和桥面板上的第三通长加劲助和第四通长加劲助，且该通长加劲板位置压制179°反变形，且所述桥面和桥面板采用CP焊焊接固定，坡口采用清根焊形式；

13）：装焊连接T助，连接T助均为角焊缝形式焊接，面板压制178.5°反变形。

上述技术方案可以看出，本发明具有如下有益效果：

1、本发明中所述的一种异形双层塔桥结构，其通过桁架组件以及桥塔组件对下层轨道桥面和上桥面实现连接，让其实现双层结构，上层为公路桥面，便于通车，下层为轨道桥面，不仅能够很好的缓解交通压力，实现一桥多用，减少桥梁架设的成本，同时还能够提高整个桥体结构的稳固性，让其能够更好的满足施工和后续使用的需要。

2、本发明中桁架组件的设置，大大的提高了桥塔结构的稳定性和支撑性，以及后期使用的安全性。

3、本发明中所述一种异形双层塔桥结构中的上桁架连接节点和下桁架连接节点的制作方法，对整个结构的焊接顺序进行了优化，并采取焊后消应力处理等措施来保证焊接质量，每个部件根据其安装位置以及结构的特性采用不同的焊接方式，能够很好的解决焊接过程中变形、焊缝裂纹以及层状撕裂等问题。

4、本发明中所述一种异形双层塔桥结构中的上桁架连接节点和下桁架连接节点制作过程中，所有零件板均采用数控排版、切割，优先采用数控等离子进行切割，以减小切割所引起的变形。支座底板、连接板等切割后采用数控进行螺栓孔的钻孔；各部分零件板外形尺寸下料校对合格后在组装胎架上进行整体组装，以此保证节点的制作精度要求满足设计及规范的要求，根据节点其自身的结构特点拟采用卧造整体组装法进行组装，以保证单构件的制作精度要求满足现场拼装及设计的要求。

附图说明

图1为本发明所述的异形双层塔桥结构的结构示意图；

图2为本发明中桁架组件和桥塔组件的安装示意图；

图3为本发明中上桁架连接节点和下桁架连接节点的结构示意图；

图4为本发明中与图3相对的异形双层塔桥结构另一侧的结构示意图；

图5为本发明中第一腹板及其组件的安装示意图；

图6为本发明中上桁架连接节点和下桁架连接节点的侧视图；

图7为本发明中上桥面的结构示意图；

图8为本发明中下桥面的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例1

如图1、2所示的一种异形双层塔桥结构，包括：下层轨道桥面1、上桥面2、一组桁架组件3和一组桥塔组件4，所述下层轨道桥面1和上桥面2设于桁架组件3之间，其中，所述下层轨道桥面1包括一组节点横梁11、一组纵梁12、一组纵向T梁13和一组带纵向加劲助的第一桥面板14，所述节点横梁11设于两桁架组件3之间，所述纵梁12和纵向T梁13均与节点横梁11垂直设置，所述第一桥面板14设于节点横梁11和纵梁12的上方，其中所述第一桥面板14包括纵向分块和横向分块，所述纵向分块设于两横向分块之间，且相互配合；

所述上桥面2采用正交异性钢桥面结构，其包括一组横梁21、一组连接板22、一组纵梁23和一组上桥面板24，所述横梁21设于两桁架组件3之间，且所述横梁21之间的连接处通过连接板22连接，所述纵梁23垂直设于横梁21上，所述上桥面板24设于 横梁21和纵梁23的上方；且所述下层轨道桥面1通过衔接梁组件5与桁架组件3连接，所述桥塔组件4相对设于两桁架组件3的上方，且两桥塔组件4之间通过塔桥联系结构6连接；其中，所述桁架组件3包括主桁上弦31、主桁下弦32和加强支撑架组件33，所述主桁上弦31和主桁下弦32上、下相对设置，所述加强支撑架组件33设于主桁上弦31和主桁下弦32之间，所述下段支撑柱411设于主桁上弦31的上方。

本实施例中所述桥塔组件4包括桥塔支撑柱41、一组加劲弦42和一组吊杆43，所述桥塔支撑柱41设于主桁上弦31的上方，所述加劲弦42设于桥塔支撑柱41的两侧，并通过连接板45所述吊杆43的上下两端分别与加劲弦42和主桁上弦31连接；所述加劲弦42的上方设有加强劲弦44。

本实施例中所述桥塔支撑柱41包括下段支撑柱411、蝶形连接段412和上段连接柱413，所述下段支撑柱411的底部通过一组连接板45与主桁上弦31连接，所述蝶形连接段412设于下段支撑柱411的上端，且两者连接处的外侧设有连接板45连接，所述上段连接柱413设于蝶形连接段412的上方。

本实施例中所述衔接梁组件5包括纵梁51和一组横梁52，所述纵梁51设于下层轨道桥面1的两侧，所述横梁52设于纵梁51与主桁下弦32之间，且所述纵梁51的上方通过竖杆53与上桥面2连接，所述纵梁51的一侧通过斜杆54与主桁上弦31连接；所述衔接梁组件5与主桁下弦32之间的水平方向上设有一组水平支撑55，所述水平支撑55交叉设置。本实施例中所述主桁上弦31包括一组上桁架箱体311、一组十字连接节点312和一组上桁架连接节点313，所述桁架箱体311之间通过十字连接节点312和上桁架连接节点313连接，且所述十字连接节点312和上桁架连接节点313间隔设置；

所述主桁下弦32包括一组下桁架箱体321、一组倒T型连接节点322和一组下桁架连接节点323，所述下桁架箱体321之间通过倒T型连接节点322和下桁架连接节点323连接，所述倒T型连接节点322和下桁架连接节点323间隔设置。

本实施例中所述加强支撑架组件33包括一组竖向支撑架331和一组斜向支撑架332，所述竖向支撑架331垂直设于主桁上弦31和主桁下弦32之间，所述斜向支撑架332设于竖向支撑架331的两侧，且并与对应的竖向支撑架331和斜向支撑架332上、下两端分别与对应的主桁上弦31中的十字连接节点312或上桁架连接节点313和主桁下弦32倒T型连接节点322或下桁架连接节点323连接。

实施例2

如图1至图6所示的一种异形双层塔桥结构，包括：下层轨道桥面1、上桥面2、一组桁架组件3和一组桥塔组件4，所述下层轨道桥面1和上桥面2设于桁架组件3之间，其中，所述下层轨道桥面1包括一组节点横梁11、一组纵梁12、一组纵向T梁13和一组带纵向加劲助的第一桥面板14，所述节点横梁11设于两桁架组件3之间，所述纵梁12和纵向T梁13均与节点横梁11垂直设置，所述第一桥面板14设于节点横梁11和纵梁12的上方，其中所述第一桥面板14包括纵向分块和横向分块，所述纵向分块设于两横向分块之间，且相互配合；

所述上桥面2采用正交异性钢桥面结构，其包括一组横梁21、一组连接板22、一组纵梁23和一组上桥面板24，所述横梁21设于两桁架组件3之间，且所述横梁21之间的连接处通过连接板22连接，所述纵梁23垂直设于横梁21上，所述上桥面板24设于 横梁21和纵梁23的上方；且所述下层轨道桥面1通过衔接梁组件5与桁架组件3连接，所述桥塔组件4相对设于两桁架组件3的上方，且两桥塔组件4之间通过塔桥联系结构6连接；其中，所述桁架组件3包括主桁上弦31、主桁下弦32和加强支撑架组件33，所述主桁上弦31和主桁下弦32上、下相对设置，所述加强支撑架组件33设于主桁上弦31和主桁下弦32之间，所述下段支撑柱411设于主桁上弦31的上方。

本实施例中所述桥塔组件4包括桥塔支撑柱41、一组加劲弦42和一组吊杆43，所述桥塔支撑柱41设于主桁上弦31的上方，所述加劲弦42设于桥塔支撑柱41的两侧，并通过连接板45所述吊杆43的上下两端分别与加劲弦42和主桁上弦31连接；所述加劲弦42的上方设有加强劲弦44。

本实施例中所述桥塔支撑柱41包括下段支撑柱411、蝶形连接段412和上段连接柱413，所述下段支撑柱411的底部通过一组连接板45与主桁上弦31连接，所述蝶形连接段412设于下段支撑柱411的上端，且两者连接处的外侧设有连接板45连接，所述上段连接柱413设于蝶形连接段412的上方。

本实施例中所述衔接梁组件5包括纵梁51和一组横梁52，所述纵梁51设于下层轨道桥面1的两侧，所述横梁52设于纵梁51与主桁下弦32之间，且所述纵梁51的上方通过竖杆53与上桥面2连接，所述纵梁51的一侧通过斜杆54与主桁上弦31连接；所述衔接梁组件5与主桁下弦32之间的水平方向上设有一组水平支撑55，所述水平支撑55交叉设置。本实施例中所述主桁上弦31包括一组上桁架箱体311、一组十字连接节点312和一组上桁架连接节点313，所述桁架箱体311之间通过十字连接节点312和上桁架连接节点313连接，且所述十字连接节点312和上桁架连接节点313间隔设置；

所述主桁下弦32包括一组下桁架箱体321、一组倒T型连接节点322和一组下桁架连接节点323，所述下桁架箱体321之间通过倒T型连接节点322和下桁架连接节点323连接，所述倒T型连接节点322和下桁架连接节点323间隔设置。

本实施例中所述加强支撑架组件33包括一组竖向支撑架331和一组斜向支撑架332，所述竖向支撑架331垂直设于主桁上弦31和主桁下弦32之间，所述斜向支撑架332设于竖向支撑架331的两侧，且并与对应的竖向支撑架331和斜向支撑架332上、下两端分别与对应的主桁上弦31中的十字连接节点312或上桁架连接节点313和主桁下弦32倒T型连接节点322或下桁架连接节点323连接。

本实施例中所述上桁架连接节点313和下桁架连接节点323均包括第一腹板301、第二腹板302、底板303和盖板304，所述第一腹板301和第二腹板302相对设置，且两者之间设有腹杆，所述底板303设于第一腹板301和第二腹板302的底部，所述盖板304设于第一腹板301和第二腹板302之间；

所述第一腹板301上设有第一通长加劲助，所述第一通长加劲助上设有一组加劲助305，且所述第一腹板301上还设有一组横隔板306，所述横隔板306卡于第一通长加劲助上，且所述底板303和横隔板306之间设有水平加劲板307；

所述第二腹板302上设有第二通长加劲助308，所述第二通长加劲助308上设有一组第二加劲助309，所述第二通长加劲助308插于横隔板306上，所述第二腹板302远离第一腹板301的一侧设有一组加劲板，且所述第二腹板302与底板303的延伸段设有外部连接板310，所述加劲板和外部连接板310远离底板303的一侧与桥面板3101连接，且所述桥面板3101与盖板304相对设于第二腹板302的两侧；

所述桥面板3101远离第二腹板302的一侧与桥面3102连接，所述桥面3102和桥面板3101的内侧分别设有第三通长加劲助和第四通长加劲助，所述第三通长加劲助和第四通长加劲助之间设有一组连接T助3103连接。

本实施例中所述横隔板306包括一组隔板单元3061、一组整块隔板3062、一组燕尾槽隔板3063，所述隔板单元3061设于第一腹板301的两端，所述整块隔板3062和燕尾槽隔板3063设于两组加劲助305之间，且所述整块隔板3062之间设有两块燕尾槽隔板3063。

本实施例中所述上桁架连接节点313和下桁架连接节点323的具体制作方法如下：1）：第一腹板301采用数控下料，其长度方向加放1‰焊接收缩，另两端口各加放10mm端铣余量下料；

2）：对主体结构进行安装定位，安装定位合格后，进行自检互检，确认正确无误后提交专职检查员并报审驻厂监理进行验收，合格后即可进行焊接，其中，横隔板306焊接时采用双数焊工进行对称焊接，为了有效的减小整体焊接变形，采用线能量较小的CO2气保护焊，主体四角主焊缝采用埋弧自动焊进行焊接，以保证焊接质量，焊后进行焊缝的清理及检查；

所述步骤2的具体焊接方法如下：

（1）：装焊第一通长加劲助和加劲助305，即先将第一通长加劲助垂直焊接于第一腹板301上，再根据施工的距离要求，将加劲助305卡于第一通长加劲助上；

（2）：装焊部分横隔板306，所述隔板单元3061和整块隔板3062均采用50mm的隔板，为保证内部焊接空间和焊接质量，优先安装并焊接整块横隔板，燕尾槽形式的横隔板采用后装法进行组装焊接；

（3）：装焊底板303，由于内隔板数量较多板厚较厚，隔板与底板的焊接量大，车间底板定位时垂直度必须向外预抛6mm，所述第一腹板301采用全熔透的方式与底板303焊接，且采用内焊外清根的坡口形式，且加劲助305与底板303之间磨光顶紧后，进行焊接固定，且角焊缝要求为8mm；整块隔板3062与底板303之间采用CP焊进行焊接；

（4）：对燕尾槽隔板3063进行定位，并装焊盖板304，先退装两侧50mm燕尾槽隔板3063并焊接，再装焊内侧50mm燕尾槽隔板3063，且燕尾槽隔板3063与底板303之间通过采用正反40°留根2mm熔深焊进行焊接，且焊接处焊缝外加10mm焊脚；

（5）：装焊水平加劲板307，水平加劲板307的一端插于横隔板306的凹槽中，另一端与底板303焊接固定；

（6）：装焊盖板304，盖板304与第一腹板301之间采用熔深焊进行连接，盖板304与第二腹板302之间采用全熔透方式进行焊接，且坡口采用内焊外清根的坡口形式；

（7）：在第二腹板302上装焊第二通长加劲助308和第二加劲助309，第二通长加劲助308和第二加劲助309和第二腹板将均采用熔深焊缝形式进行焊接，且坡口处采用正反40°留根2mm的坡口形式，焊脚为8mm，第二加劲助309靠近底板303一侧的边通过磨光顶紧后进行焊接，角焊缝为8mm；

（8）：装焊第二腹板302，定位时必须对齐下层腹板端口定位中心线，同时控制其各端部上下平面的吻合度，符合要求后与横隔板306及底板303进行点焊牢固，第二腹板302与底板303之间采用全熔透方式焊接，坡口形式为焊外清根的坡口形式，且第一腹板301和第二腹板302与两者之间的腹杆采用陶瓷垫板焊坡口形式焊接，坡口为单面20°间隙3mm，且坡口统一朝向牛腿方向；

（9）：底板303对应第一腹板301和第二腹板302位置压制179.5°反变形；

（10）：装焊第二腹板302远离第一腹板301一侧的加劲板，加劲板与第二腹板302间焊缝要求为熔深焊缝，并采用正反40°留根2mm的坡口形式，焊脚为8mm，所述加劲板靠近底板303的一侧磨光顶紧后，进行焊接固定，角焊缝为8mm；

（11）：装焊外部连接板310，外部连接板310与底板303之间采用熔透焊接，连接处的坡口采用清根焊坡口形式，且外部连接板310与第二腹板302之间采用熔深焊缝方式焊接，坡口采用正反40°留根2mm的坡口形式，外部连接板310与桥面板3101间采用熔深焊连接，与50mm顶板间采用正反40°留根2mm的坡口形式，与16mm顶板间采用正反40°留根14mm的坡口形式；

（12）：装焊桥面3102和桥面板3101上的第三通长加劲助和第四通长加劲助，且该通长加劲板位置压制179°反变形，且所述桥面3102和桥面板3101采用CP焊焊接固定，坡口采用清根焊形式；

（13）：装焊连接T助3103，连接T助3103均为角焊缝形式焊接，

面板压制178.5°反变形；

（14）：螺栓孔的制孔

箱体螺栓孔制孔前机加工人员对节点整体中心线及端口钻孔对合基准再次进行检查验收。合格后采用双面移动式数控钻床进行节点二端高栓孔群的钻孔，在一次装夹的情况下，完成二个侧面的高栓孔群，然后二次定位装夹，完成其他侧面的高栓孔群的钻孔，确保杆件的制孔精度；

（15）：节点整体完整性验收

节点箱体定位后,制作人员对箱体各端口主要控制尺寸进行全面而又细致的测量，超差应进行修整，合格后提交专职检查员及驻厂监理进行完整性验收。验收时采用地样法及全站仪相结合的方法进行，有效的控制构件加工的质量。

本实施例中下层轨道桥面系中间行车区域采用正交异性钢桥面结构，正交异性钢桥面面板厚16mm，板顶高2.0％的双向排水坡,其下部设置间距600mm的U型纵肋。U型纵肋板厚8mm，在桥梁中心线附近由于不承受车辆局部轮载，采用板肋对桥面板进行加劲，肋高200mm，厚16mm，U肋和板肋的跨距均是2.5m(3m),且全桥连续,遇横梁腹板时开孔穿越；

所述上桥面2为上层公路桥面系采用正交异性钢桥面结构，正交异性钢桥面面板厚16mm，板顶高2.0％的双向排水坡,其下部设置间距600mm的U型纵肋。U型纵肋板厚8mm，在桥梁中心线附近由于不承受车辆局部轮载，采用板肋对桥面板进行加劲，肋高200mm，厚16mm，U肋和板肋的跨距均是2.5m(3m),且全桥连续,遇横梁腹板时开孔穿越。

顺桥向每隔2.5m(3m)设一站定倒T形横梁，钢桥面板纵向分块与桁片匹配，横向分三块制造（11.4m+11.1m+11.4m）。工地安装时，桥面板顶板的纵横向连接为熔透焊缝，其余为高强螺栓栓接。

本实施例中上加劲弦（刚性主缆）采用变高度箱形截面，截面内高从1000mm渐变到2600mm，全高从1700mm渐变到2800mm，板厚32-50mm，加劲肋板厚28-44mm，上加劲弦立面呈弧形。吊杆采用箱形截面，内高600mm和900mm二种，外宽均为1400mm，板厚16mm，加劲肋板厚16mm；

所述主桁上弦和主桁下弦均采用箱形截面，截面内高1600mm，内宽1400mm，板厚20-50mm，加劲肋板厚20-44mm。

竖向支撑架331采用H形截面，高600-900mm，内宽1400mm，翼板厚24-36mm，腹板厚20-28mm，斜向支撑架332采用H形和箱形截面，箱形截面内高900mm，内宽1400mm，板厚24-44mm，加劲肋板厚20-36mm，H形截面斜杆与竖杆。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种异形双层塔桥结构，其特征在于：包括：下层轨道桥面（1）、上桥面（2）、一组桁架组件（3）和一组桥塔组件（4），所述下层轨道桥面（1）和上桥面（2）设于桁架组件（3）之间，且所述下层轨道桥面（1）通过衔接梁组件（5）与桁架组件（3）连接，所述桥塔组件（4）相对设于两桁架组件（3）的上方，且两桥塔组件（4）之间通过塔桥联系结构（6）连接；所述桁架组件（3）包括主桁上弦（31）、主桁下弦（32）和加强支撑架组件（33），所述主桁上弦（31）和主桁下弦（32）上、下相对设置，所述加强支撑架组件（33）设于主桁上弦（31）和主桁下弦（32）之间；

所述主桁上弦（31）包括一组上桁架箱体（311）、一组十字连接节点（312）和一组上桁架连接节点（313），所述上桁架箱体（311）之间通过十字连接节点（312）和上桁架连接节点（313）连接，且所述十字连接节点（312）和上桁架连接节点（313）间隔设置；

所述主桁下弦（32）包括一组下桁架箱体（321）、一组倒T型连接节点（322）和一组下桁架连接节点（323），所述下桁架箱体（321）之间通过倒T型连接节点（322）和下桁架连接节点（323）连接，所述倒T型连接节点（322）和下桁架连接节点（323）间隔设置；

所述上桁架连接节点（313）和下桁架连接节点（323）均包括第一腹板（301）、第二腹板（302）、底板（303）和盖板（304），所述第一腹板（301）和第二腹板（302）相对设置，且两者之间设有腹杆，所述底板（303）设于第一腹板（301）和第二腹板（302）的底部，所述盖板（304）设于第一腹板（301）和第二腹板（302）之间；

所述第一腹板（301）上设有第一通长加劲助，所述第一通长加劲助上设有一组加劲助（305），且所述第一腹板（301）上还设有一组横隔板（306），所述横隔板（306）卡于第一通长加劲助上，且所述底板（303）和横隔板（306）之间设有水平加劲板（307）；

所述第二腹板（302）上设有第二通长加劲助（308），所述第二通长加劲助（308）上设有一组第二加劲助（309），所述第二通长加劲助（308）插于横隔板（306）上，所述第二腹板（302）远离第一腹板（301）的一侧设有一组加劲板，且所述第二腹板（302）与底板（303）的延伸段之间设有外部连接板（310），所述加劲板和外部连接板（310）远离底板（303）的一侧与桥面板（3101）连接，且所述桥面板（3101）与盖板（304）相对设于第二腹板（302）的两侧；

所述桥面板（3101）远离第二腹板（302）的一侧与桥面（3102）连接，所述桥面（3102）和桥面板（3101）的内侧分别设有第三通长加劲助和第四通长加劲助，所述第三通长加劲助和第四通长加劲助之间设有一组连接T助（3103）连接；

所述横隔板（306）包括一组隔板单元（3061）、一组整块隔板（3062）、一组燕尾槽隔板（3063），所述隔板单元（3061）设于第一腹板（301）的两端，所述整块隔板（3062）和燕尾槽隔板（3063）设于两组加劲助（305）之间，且所述整块隔板（3062）之间设有两块燕尾槽隔板（3063）；

所述上桁架连接节点（313）和下桁架连接节点（323）的具体制作方法如下：

1）：第一腹板（301）采用数控下料，其长度方向加放1‰焊接收缩，另两端口各加放10mm端铣余量下料；

2）：对主体结构进行安装定位，安装定位合格后，进行自检互检，确认正确无误后提交专职检查员并报审驻厂监理进行验收，合格后即可进行焊接，其中，横隔板（306）焊接时采用双数焊工进行对称焊接，为了有效的减小整体焊接变形，采用线能量较小的CO2气保护焊，主体四角主焊缝采用埋弧自动焊进行焊接，以保证焊接质量，焊后进行焊缝的清理及检查；

所述步骤2）的具体焊接方法如下：

（1）：装焊第一通长加劲助和加劲助（305），即先将第一通长加劲助垂直焊接于第一腹板（301）上，再根据施工的距离要求，将加劲助（305）卡于第一通长加劲助上；

（2）：装焊部分横隔板（306），所述隔板单元（3061）和整块隔板（3062）均采用50mm的隔板，为保证内部焊接空间和焊接质量，优先安装并焊接整块横隔板，燕尾槽形式的横隔板采用后装法进行组装焊接；

（3）：装焊底板（303），由于内隔板数量较多板厚较厚，隔板与底板的焊接量大，车间底板定位时垂直度必须向外预抛6mm，所述第一腹板（301）采用全熔透的方式与底板（303）焊接，且采用内焊外清根的坡口形式，且加劲助（305）与底板（303）之间磨光顶紧后，进行焊接固定，且角焊缝要求为8mm；整块隔板（3062）与底板（303）之间采用CP焊进行焊接；

（4）：对燕尾槽隔板（3063）进行定位，并装焊盖板（304），先退装两侧50mm燕尾槽隔板（3063）并焊接，再装焊内侧50mm燕尾槽隔板（3063），且燕尾槽隔板（3063）与底板（303）之间通过采用正反40°留根2mm熔深焊进行焊接，且焊接处焊缝外加10mm焊脚；

（5）：装焊水平加劲板（307），水平加劲板（307）的一端插于横隔板（306）的凹槽中，另一端与底板（303）焊接固定；

（6）：装焊盖板（304），盖板（304）与第一腹板（301）之间采用熔深焊进行连接，盖板（304）与第二腹板（302）之间采用全熔透方式进行焊接，且坡口采用内焊外清根的坡口形式；

（7）：在第二腹板（302）上装焊第二通长加劲助（308）和第二加劲助（309），第二通长加劲助（308）和第二加劲助（309）和第二腹板将均采用熔深焊缝形式进行焊接，且坡口处采用正反40°留根2mm的坡口形式，焊脚为8mm，第二加劲助（309）靠近底板（303）一侧的边通过磨光顶紧后进行焊接，角焊缝为8mm；

（8）：装焊第二腹板（302），定位时必须对齐下层腹板端口定位中心线，同时控制其各端部上下平面的吻合度，符合要求后与横隔板（306）及底板（303）进行点焊牢固，第二腹板（302）与底板（303）之间采用全熔透方式焊接，坡口形式为焊外清根的坡口形式，且第一腹板（301）和第二腹板（302）与两者之间的腹杆采用陶瓷垫板焊坡口形式焊接，坡口为单面20°间隙3mm，且坡口统一朝向牛腿方向；

（9）：底板（303）对应第一腹板（301）和第二腹板（302）位置压制179.5°反变形；

（10）：装焊第二腹板（302）远离第一腹板（301）一侧的加劲板，加劲板与第二腹板（302）间焊缝要求为熔深焊缝，并采用正反40°留根2mm的坡口形式，焊脚为8mm，所述加劲板靠近底板（303）的一侧磨光顶紧后，进行焊接固定，角焊缝为8mm；

11）：装焊外部连接板（310），外部连接板（310）与底板（303）之间采用熔透焊接，连接处的坡口采用清根焊坡口形式，且外部连接板（310）与第二腹板（302）之间采用熔深焊缝方式焊接，坡口采用正反40°留根2mm的坡口形式，外部连接板（310）与桥面板（3101）间采用熔深焊连接，与50mm顶板间采用正反40°留根2mm的坡口形式，与16mm顶板间采用正反40°留根14mm的坡口形式；

12）：装焊桥面（3102）和桥面板（3101）上的第三通长加劲助和第四通长加劲助，且第三通长加劲助和第四通长加劲助位置压制179°反变形，且所述桥面（3102）和桥面板（3101）采用CP焊焊接固定，坡口采用清根焊形式；

13）：装焊连接T助（3103），连接T助（3103）均为角焊缝形式焊接，面板压制178.5°反变形。

2.根据权利要求1所述的异形双层塔桥结构，其特征在于：所述下层轨道桥面（1）包括一组节点横梁（11）、一组纵梁（12）、一组纵向T梁（13）和一组带纵向加劲助的第一桥面板（14），所述节点横梁（11）设于两桁架组件（3）之间，所述纵梁（12）和纵向T梁（13）均与节点横梁（11）垂直设置，所述第一桥面板（14）设于节点横梁（11）和纵梁（12）的上方，其中所述第一桥面板（14）包括纵向分块和横向分块，所述纵向分块设于两横向分块之间，且相互配合；

所述上桥面（2）采用正交异性钢桥面结构，其包括一组横梁（21）、一组连接板（22）、一组纵梁（23）和一组上桥面板（24），所述横梁（21）设于两桁架组件（3）之间，且所述横梁（21）之间的连接处通过连接板（22）连接，所述纵梁（23）垂直设于横梁（21）上，所述上桥面板（24）设于横梁（21）和纵梁（23）的上方。

3.根据权利要求1所述的异形双层塔桥结构，其特征在于：所述桥塔组件（4）包括桥塔支撑柱（41）、一组加劲弦（42）和一组吊杆（43），所述桥塔支撑柱（41）设于主桁上弦（31）的上方，所述加劲弦（42）设于桥塔支撑柱（41）的两侧，并通过连接板（45）所述吊杆（43）的上下两端分别与加劲弦（42）和主桁上弦（31）连接；所述加劲弦（42）的上方设有加强劲弦（44）。

4.根据权利要求1所述的异形双层塔桥结构，其特征在于：所述衔接梁组件（5）包括纵梁（51）和一组横梁（52），所述纵梁（51）设于下层轨道桥面（1）的两侧，所述横梁（52）设于纵梁（51）与主桁下弦（32）之间，且所述纵梁（51）的上方通过竖杆（53）与上桥面（2）连接，所述纵梁（51）的一侧通过斜杆（54）与主桁上弦（31）连接；

所述衔接梁组件（5）与主桁下弦（32）之间的水平方向上设有一组水平支撑（55），所述水平支撑（55）交叉设置。

5.根据权利要求1所述的异形双层塔桥结构，其特征在于：所述加强支撑架组件（33）包括一组竖向支撑架（331）和一组斜向支撑架（332），所述竖向支撑架（331）垂直设于主桁上弦（31）和主桁下弦（32）之间，所述斜向支撑架（332）设于竖向支撑架（331）的两侧，且并与对应的竖向支撑架（331）和斜向支撑架（332）上、下两端分别与对应的主桁上弦（31）中的十字连接节点（312）或上桁架连接节点（313）和主桁下弦（32）倒T型连接节点（322）或下桁架连接节点（323）连接。

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