CN114427184A - 一种铁路钢-混部分斜拉桥组合梁结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁路钢‑混部分斜拉桥组合梁结构。现有混凝土斜拉桥跨度度超过300m时，不能适应高速铁路铺设无砟轨道的需求和运营安全，且经济性降低。本发明中斜拉索两端分别与桥塔和主梁锚固连接，主梁在桥塔处通过支座与桥塔连接，主梁下方设置桥墩；主梁主跨部分采用钢箱梁，主梁两侧与桥塔连接部分采用混凝土箱梁，钢箱梁与混凝土箱梁通过钢混结合段过渡连接。本发明创新性地采用钢‑混凝土部分斜拉桥结构体系，首次将铁路部分斜拉桥的跨度推向300m以上；中跨部分段落采用钢箱梁，结构自重减轻、主梁梁高降低、混凝土收缩徐变效应减小。

Description

一种铁路钢-混部分斜拉桥组合梁结构

技术领域

本发明属于桥梁结构建筑技术领域，具体涉及一种铁路钢-混部分斜拉桥组合梁结构。

背景技术

随着高速铁路的发展，大跨度桥梁被广泛的采用，很多桥梁结构已经成为当地的标志性建筑，这对于桥梁结构提出了更高的美学和景观要求，同时为满足通航、防洪和立交的要求，要求桥梁具有更大的跨越能力。

混凝土部分斜拉桥由于结构刚度大，能很好的适应高速铁路铺设无砟轨道和满足运营安全的需求，在跨度150m～300m之间应用较广；但当跨度超过300m 时，由于混凝土结构收缩徐变效应显著，不能适应高速铁路铺设无砟轨道的需求和运营安全，且经济性降低；为使部分斜拉桥发挥其优点、有更广阔的应用范围，急需对其进行深入研究和开展研发工作。

发明内容

为了弥补现有技术的不足，本发明提供一种铁路钢-混部分斜拉桥组合梁结构，以解决背景技术中提出的问题。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：

1.一种铁路钢-混部分斜拉桥组合梁结构，包括主梁、桥塔、斜拉索，所述斜拉索两端分别与桥塔和主梁锚固连接；

主梁在桥塔处通过3个支座与桥塔连接，桥塔下部设置承台，所述承台下部设置桩基础；

主梁下方设置桥墩，所述桥墩下方设置承台，所述承台下部设置桩基础；

主梁主跨部分采用钢箱梁，主梁两侧与桥塔连接部分采用混凝土箱梁，所述钢箱梁与混凝土箱梁通过钢混结合段过渡连接。

具体地，所述桥塔上，位于主梁以上的部分采用H型结构，位于主梁以下的部分采用镂空钻石型；

具体地，钢箱梁采用等高截面；

具体地，所述混凝土箱梁梁底部分采用2次抛物线结构。

本发明的有益效果：

1)本发明创新性地采用钢-混凝土部分斜拉桥结构体系，首次将铁路部分斜拉桥的跨度推向300m以上的区域、首次应用于350km/h无砟轨道高速铁路；

2)本发明中跨部分段落采用钢箱梁，结构自重减轻、主梁梁高降低、混凝土收缩徐变效应减小，大大提高了结构跨越能力，其经济和技术效益显著；

3)与钢结构桥梁相比，本发明的钢-混凝土部分斜拉桥桥梁刚度大、行车舒适性更好、造价更经济、后期运营养护成本低；

4)本发明中钢箱梁采用工厂预制，可在现场采用整体吊装，有效缩短了施工工期。

附图说明

图1是本发明的立面结构示意图；

图2是本发明的横断面结构示意图；

图3是本发明的Ⅰ-Ⅰ断面示意图；

图4是本发明的Ⅱ-Ⅱ断面示意图；

图中，1-主梁、11-钢箱梁、12-钢混结合段、13-混凝土箱梁、2-桥塔、3-斜拉索、4-承台、5-桩基础、6-支座、7-桥墩。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细的说明。

如图1所示，本发明包括主梁1、桥塔2、斜拉索3，斜拉索3两端分别与桥塔2和主梁1锚固连接，为主梁1提供多点支承，可有效降低主梁的高度；

如图2所示，主梁1在桥塔2处通过3个支座6与桥塔2连接，桥塔2下部设置承台4，承台4下部设置桩基础5；

主梁1下方设置桥墩7，以减小主梁1的挠度和梁端转角，桥墩7下方设置承台4，承台4下部设置桩基础5；

如图1、3、4所示，主梁1主跨部分采用钢箱梁11，可有效减轻整个主梁1 的自重，钢箱梁11采用等高截面；

主梁1两侧与桥塔2连接部分采用混凝土箱梁13，混凝土箱梁13梁底部分采用2次抛物线结构，钢箱梁11与混凝土箱梁13通过钢混结合段12过渡连接。

如图2所示，桥塔2上，位于主梁1以上的部分采用H型结构，位于主梁1 以下的部分采用镂空钻石型。

具体施工步骤为：施工钻孔灌注桩基础5→现浇承台4→爬模施工桥塔2和桥墩7→安装支座6→挂篮悬臂浇筑混凝土箱梁13，并张拉预应力钢束、斜拉索→现浇边跨混凝土梁13→施工钢-混结合段12，并张拉预应力钢束、斜拉索3→吊装钢箱梁11，并张拉斜拉索3→浇筑边跨合龙段混凝土箱梁13，张拉预应力钢束、斜拉索3→安装合龙段钢箱梁11→补张拉斜拉索3→桥面附属结构施工。

主梁、桥墩、桥塔和承台的大体积混凝土浇筑应分段、分层浇筑，浇筑时严格控制混凝土入模温度，并设置降温措施和温控监测。

钢-混结合段通过设置T肋、U肋等使得混凝土梁和钢结构梁的刚度过渡平顺；通过剪力钉、PBL键使钢结构与混凝土连接可靠；为保证钢混结合段混凝土浇筑密实，混凝土采用自密实微膨胀混凝土，钢-混结合段的钢格室顶板开浇筑孔，隔板上设置连通孔。

钢箱梁焊接材料采用与母材相匹配的焊丝、焊机和手工焊条，CO2气体纯度不小于99.5％。焊缝基本容许应力应与基材相同，并不应大于基材的容许应力，从而保证控制焊接变形，减小焊接残余应力。

为保证主梁施工达到高质量、高精度和高安全度，悬臂灌注梁段除要求混凝土强度达到100％、弹模100％，并且龄期不少于7天方可施加预应力。

混凝土梁段悬臂浇筑需一次浇筑完成，在浇筑阶段和挂篮移动阶段必须保证对称平衡，防止单侧挂篮坠落。

预应力张拉采用张拉力与引伸量双控、以张拉力控制为主、以引伸量作为校核的原则，双端张拉的预应力钢束张拉过程应保持两端的伸长量基本一致。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种铁路钢-混部分斜拉桥组合梁结构，其特征在于：

包括主梁(1)、桥塔(2)、斜拉索(3)，所述斜拉索(3)两端分别与桥塔(2)和主梁(1)锚固连接；

主梁(1)在桥塔(2)处通过3个支座(6)与桥塔(2)连接，桥塔(2)下部设置承台(4)，所述承台(4)下部设置桩基础(5)；

主梁(1)下方设置桥墩(7)，所述桥墩(7)下方设置承台(4)，所述承台(4)下部设置桩基础(5)；

主梁(1)主跨部分采用钢箱梁(11)，主梁(1)两侧与桥塔(2)连接部分采用混凝土箱梁(13)，所述钢箱梁(11)与混凝土箱梁(13)通过钢混结合段(12)过渡连接。

2.根据权利要求1所述的一种铁路钢-混部分斜拉桥组合梁结构，其特征在于：所述桥塔(2)上，位于主梁(1)以上的部分采用H型结构，位于主梁(1)以下的部分采用镂空钻石型。

3.根据权利要求2所述的一种铁路钢-混部分斜拉桥组合梁结构，其特征在于：所述钢箱梁(11)采用等高截面。

4.根据权利要求3所述的一种铁路钢-混部分斜拉桥组合梁结构，其特征在于：所述混凝土箱梁(13)梁底部分采用2次抛物线结构。

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