CN114592436B - 一种桥墩盖梁下部支撑体系及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种桥墩盖梁下部支撑体系及其施工方法。一种桥墩盖梁下部支撑体系，包括桥墩和盖梁，盖梁包括钢制的条状封闭箱体，封闭箱体内沿纵向设有若干预应力钢束，封闭箱体内灌满混凝土，封闭箱体的底面与桥墩顶部连接。封闭箱体对混凝土三向套箍约束作用，提高混凝土抗压强度；混凝土对封闭箱体各个板件支撑作用，防止局部失稳；封闭箱体和混凝土两种结构在预应力作用下能够协同变形、共同受力，提高组合结构弯拉极限承载能力和组合结构韧性能力。封闭箱体可作为支撑模板完成盖梁的自架设施工，无需搭设临时支架和占用过多施工场地，可最大限度地降低对桥下交通的干扰；且封闭箱体能够隔绝外界环境侵入箱内混凝土，耐久性好，维护成本低。

Description

一种桥墩盖梁下部支撑体系及其施工方法

技术领域

本发明涉及道路桥梁领域，特别是一种桥墩盖梁下部支撑体系及其施工方法。

背景技术

随着我国交通压力的日益增加，公路及城市桥梁建设向着车道数更多、桥面不断拓宽的趋势发展，横桥向梁片数量增加。同时，受跨线、跨河、跨沟谷、行洪及环保要求等诸多条件约束，桥墩横向间距和墩高不断加大，盖梁越来越多的面临大跨场景。超30m甚至40m跨径级的长大盖梁成为未来桥梁工程发展的重点，具有相当大的规模与市场。然而，大跨场景下的盖梁结构体系设计与施工尚无可借鉴经验。

在结构受力层面，墩顶盖梁通常采用普通钢筋混凝土或者预应力钢筋混凝土结构形式，结构自重大、承载能力不足、耐久性差，无法承受大跨场景下更高量级的上部结构恒载和交通活载共同作用。

在桥梁施工层面，为实现桥梁快速建造，预制装配式施工已在桥梁上部结构中大量应用并趋于成熟，而目前的绝大多数盖梁施工仍然采用满堂支架或在两端桥墩上搭设无落地支架施工，需要经历钢筋绑扎、立模浇筑、养护、预应力张放、拆模等复杂工序，工期较长且临时支架模板等资源占用量较大、成本较高，高墩大跨盖梁搭设高支架施工时体系安全性、稳定性差，且施工场地占用多，不可避免地对桥下交通及周遭环境产生严重干扰。盖梁的传统施工成为影响桥下交通、干扰周遭环境、制约施工进度、阻碍桥梁装配化发展的重要因素，不能适应国家“可持续发展”战略部署下对施工工艺发展提出的安全、便捷、绿色等新理念。

综上，传统盖梁结构形式已经无法适应大跨场景下的受力与施工需求，亟待探索一种结构承载能力和刚度较高、便于装配化快速施工且对环境干扰小的适用于大跨场景的新型盖梁配合桥墩组成的盖梁桥墩下部支撑体系及其配套施工方法。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术的盖梁桥墩下部支撑体系的盖梁结构形式的墩顶盖梁通常采用普通钢筋混凝土或者预应力钢筋混凝土结构形式，存在结构自重大、承载能力不足、耐久性差，无法承受大跨场景下更高量级的上部结构恒载和交通活载共同作用的问题，提供一种桥墩盖梁下部支撑体系及其施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种桥墩盖梁下部支撑体系，包括桥墩和盖梁，所述盖梁包括钢制的条状封闭箱体，所述封闭箱体内沿纵向设有若干预应力钢束，所述封闭箱体内灌满混凝土，所述封闭箱体的底面与所述桥墩顶部连接。

所述桥墩盖梁下部支撑体系，是指有盖梁、桥墩以及两者之间的连接构造一同组成的结构体系。本方案的封闭箱体的底面与所述桥墩顶部连接的方式可以采用常规的固接方式。所述盖梁，条状封闭箱体根据盖梁受力安全所需的形状和尺寸设计，封闭箱体作为后续混凝土灌注和预应力张拉的支撑模板，实现盖梁的自架设施工。且封闭箱体作为盖梁施工时的模板可以自架设，无需搭设满堂支架或无落地支架，降低对桥下交通及周遭环境产生干扰。且相比于钢筋混凝土盖梁和预应力钢筋混凝土盖梁，本发明所述盖梁内部无需绑扎钢筋，其自重更小；且通过封闭箱体作为模板并避免钢筋的绑扎，制作更加简单和方便。且混凝土灌注于封闭箱体的内腔，待形成强度后与封闭箱体形成整体受力结构，混凝土抗压强度高，但抗弯拉能力弱，而钢材具有良好弹塑性，抗弯能力强，钢箱配合内混凝土的组合结构，可充分发挥钢材和混凝土这两种材料各自的优点；且箱内混凝土受到外部钢箱的侧向约束效应，使其抗压强度成倍提高，同时由于箱内混凝土的存在，提高了外部钢箱的刚度，克服了钢结构容易发生局部屈曲的缺点。钢箱和内混凝土协同参与受力，共同发挥作用，大大地提高了盖梁结构承载能力。

而若干预应力钢束沿纵向设于封闭箱体内部，两端能够与封闭箱体的两端形成连接，其余部分与封闭箱体内部灌满的混凝土之间形成整体；一是进一步提高盖梁结构承载力和刚度，使盖梁具有一定的安全余量，二是给箱内混凝土提供预压力，提高混凝土开裂荷载，延迟结构开裂，进一步提升结构在后期运营过程中的耐久性；受预应力作用，钢箱和混凝土两种结构能够协同变形、共同受力，提高组合结构弯拉极限承载能力和组合结构韧性能力，使得盖梁能够用于超30m甚至40m跨径级的大跨径场景。

钢制的条状封闭箱体配合内部灌满的混凝土以及若干预应力钢束的整体受力结构，能充分发挥钢和混凝土材料各自的优点。相较于传统钢筋混凝土盖梁和预应力混凝土盖梁，具有材料用量少、构件轻量化、承载能力和刚度提升显著、便于标准化预制和装配化快速施工、韧性和抗震性能好等特点，封闭箱体对混凝土三向套箍约束作用，提高混凝土抗压强度；混凝土对封闭箱体各个板件支撑作用，防止局部失稳；受预应力作用，钢箱和混凝土两种结构能够协同变形、共同受力，提高组合结构弯拉极限承载能力和组合结构韧性能力，能够承受更大跨场景下更高量级的上部结构恒载和交通活载共同作用，能较好地适应高荷载水平、大跨场景和高地震烈度等方面的要求。且相较于传统盖梁形式，所述盖梁的封闭箱体可作为支撑模板完成盖梁的自架设施工，无需搭设临时支架和占用过多施工场地，可最大限度地降低对桥下交通的干扰；且通过预应力钢束给箱内混凝土提供预压应力，提高混凝土开裂荷载，延迟结构开裂；且通过钢制的条状封闭箱体作为外部包裹结构，能够隔绝外界水、气、盐等侵入箱内混凝土，能够更好地保护箱内混凝土，提升结构耐久性，降低全寿命周期维护成本。

采用上述桥墩盖梁下部支撑体系，其盖梁的结构承载能力和刚度较高，使得能够适用于大跨场景，适用性更高。

优选的，桥墩盖梁下部支撑体系包括至少两个所述桥墩，所述封闭箱体与每个所述桥墩之间通过过渡连接系统连接；

所述过渡连接系统包括外圈钢套筒、内圈钢套筒、若干竖向设置且带孔的连接耳板和若干竖向设置的剪力钉，所述连接耳板和所述剪力钉焊接于所述封闭箱体的底面对应所述桥墩横向中部的位置，所述外圈钢套筒与所述桥墩同轴设置，所述外圈钢套筒位于所述桥墩的顶部外沿外侧，所述外圈钢套筒上端焊接于所述封闭箱体的底面，所述内圈钢套筒同轴向设置于所述外圈钢套筒内部，所述外圈钢套筒和所述内圈钢套筒均连接所述桥墩，所述内圈钢套筒和所述外圈钢套筒之间填满有第一混凝土体，所述第一混凝土体能够临时支撑所述封闭箱体，所述内圈钢套筒内部设有与每个所述连接耳板适配设置的限位槽，所述限位槽沿所述封闭箱体的纵向设置，所述连接耳板插入对应所述限位槽形成横向水平限位，所述内圈钢套筒内填满有第二混凝土体。

本方案中，采用新设计的过渡连接系统来实现盖梁和下方桥墩之间的稳定连接，以及降低盖梁的施工难度以及提高盖梁的成型质量。过渡连接系统采用内圈钢套筒和所述外圈钢套筒，通过内圈钢套筒和所述外圈钢套筒形成浇筑模板，能够在内圈钢套筒和所述外圈钢套筒之间浇筑第一混凝土体，以第一混凝土体作为支撑，使得能够将封闭箱体临时支撑在桥墩上。且所述内圈钢套筒内部设有与每个所述连接耳板适配设置的限位槽，限位槽能够用于封闭箱体吊装后与桥墩之间的定位对接。所述连接耳板插入对应所述限位槽形成横向水平限位，避免施工过程中盖梁发生不被允许的盖梁的横向位移；同时，在第一混凝土体的支撑下，未对连接耳板形成竖向限位，封闭箱体可在限位槽中实现以横桥向为转动轴的微小转动以释放施工过程中累积的结构内力，确保结构成桥安全性与可靠性。内圈钢套筒也作为模板，能够在其内部浇筑第二混凝土体，第二混凝土体将焊接于所述封闭箱体的底面对应所述桥墩横向中部的位置的所述连接耳板和所述剪力钉以及位于下方限位槽等形成连接，以及第一混凝土体、外圈钢套筒和所述内圈钢套筒等能够作为永久连接，实现盖梁和下方桥墩之间的稳定连接。且外圈钢套筒和所述内圈钢套筒能够对第一混凝土体和第二混凝土体进行防护，提高寿命，减少维护成本。

过渡连接系统实现桥墩的混凝土、封闭箱体的钢结构这两种材料之间安全、稳固、耐久地过渡连接与可靠传力，具备施工过程中可微小的以横桥向为转动轴转动、施工完成后可永久固结等功能，可适应盖梁施工过程中所需的多种边界条件转换，有效释放或减小施工过程中累积的结构内力，确保结构成桥安全性与可靠性。

优选的，所述外圈钢套筒内壁设有若干外圈带孔钢板，所有所述外圈带孔钢板之间穿设有环形箍筋，所述桥墩的墩顶预留有若干墩顶主筋，所述外圈带孔钢板侧面焊接于邻接的所述墩顶主筋。

所述外圈带孔钢板能够加强外圈钢套筒，同时作为连接桥墩的墩顶主筋和外圈钢套筒的结构，实现了对外圈钢套筒的架设，使得在架设外圈钢套筒时，无需设置其它支撑。且外圈带孔钢板之间能够穿设有环形箍筋，作为环形箍筋的定位连接结构，便于环形箍筋的穿设和固定，且能够加强第一混凝土体与外圈钢套筒的整体性，提高临时支撑能力，利于盖梁的稳定施工。

优选的，所述内圈钢套筒内部设有第一定位钢板，所述第一定位钢板预埋于所述桥墩顶面，所述第一定位钢板上设置所述限位槽；

所述内圈钢套筒底部焊接有第二定位钢板，所述第二定位钢板为环形，所述第二定位钢板预埋于所述桥墩顶面或通过膨胀螺栓连接于所述桥墩顶面，所述内圈钢套筒内壁和外壁分别焊接有若干内圈带孔钢板。

第一定位钢板预埋于所述桥墩顶面，通过在第一定位钢板上方设置限位槽，能够保证限位槽的位置不发生改变。所述第二定位钢板预埋于所述桥墩顶面或通过膨胀螺栓连接于所述桥墩顶面，实现内圈钢套筒与桥墩之间的固定连接。内圈带孔钢板能够加强内圈钢套筒，同时能够加强内圈带孔钢板与第一混凝土体和第二混凝土体之间的整体性，提高桥墩和盖梁之间的连接强度。

优选的，所述封闭箱体包括两个封头板和横向分布的两片工字钢梁，两片所述工字钢梁的对应翼缘板对接并焊接，两片所述工字钢梁的对应端焊接对应的所述封头板，所述预应力钢束的两端对应设于两个所述封头板。

采用两片所述工字钢梁对接并焊接，即在上翼缘板和下翼缘板的纵向对接间隙处采用焊接组拼形成中空箱体，所述的封头板顶面、底面和两侧面分别与工字钢梁上翼缘板底面、下翼缘板顶面和两腹板内表面采用焊接连接形成封闭箱体。所述预应力钢束的两端对应设于两个所述封头板，但封头板与预应力钢束之间不受力，预应力钢束与混凝土之间受力。工字钢梁的刚度大，能够削弱自身的局部屈曲，且能够更好的侧向约束箱内混凝土，使箱内混凝土抗压强度成倍提高，使得盖梁的承载能力更好。且采用两个封头板和横向分布的两片工字钢梁的形式，便于封闭箱体各组成构件的工厂化、标准化预制与装配化快速施工，且便于运输、吊装、组装、以及安设预应力钢束等，施工更加方便。

优选的，其中一个所述封头板的上部设有灌注孔，另一个所述封头板的上部设有冒浆孔；和/或

所述封闭箱体内部设有至少一个钢束定位板，所有所述钢束定位板竖向设置，所述钢束定位板下部设有对应每个所述预应力钢束的预应力穿束孔道，每个所述钢束定位板的中上部设置有若干过浆通道，所有所述预应力钢束水平设置于所述封闭箱体的下部。

上述两种情况可以单独用于盖梁，也可以同时用于盖梁。在封闭箱体一端的上部设置灌注孔，用于向封闭箱体内部灌注混凝土，且使得灌注混凝土的灌注方向是沿封闭箱体的纵向，使得混凝土能够从一端到另一端，使得灌注过程更加稳定的实施。且在另一端的封头板的上部设有冒浆孔，便于检验混凝土是否灌满箱体，保证混凝土的灌注质量。

钢束定位板的预应力穿束孔道用于定位预应力钢束，使得其能够准确的安装在预设位置。同时，预应力穿束孔道作为预应力钢束的固定结构，在浇筑混凝土时，能够限制预应力钢束的位置变化，减少浇筑混凝土的作用力对预应力钢束的最终位置的变化，使得最终成型的盖梁的成型质量更好，承载能力更强。每个所述钢束定位板的中上部设置有若干过浆通道，以确保所述的封闭箱体内混凝土灌注时的流畅通过，避免堵塞。

且现有预应力混凝土盖梁体内设置预应力钢束时，为了适应盖梁的力学受力图示，一般是采用两端高中间低的曲线布设；水平直线布束形式可能造成墩顶处盖梁上沿混凝土拉应力超限，引发混凝土开裂风险；本方案中，钢制封闭箱体配灌内部混凝土的协同受力模式，使混凝土应力被部分转移给强度、刚度更高的封闭箱体承担，使得所有所述预应力钢束能够水平直线设置于所述封闭箱体的下部，也能保证结构的受力安全。且采用水平设置的方式，便于对所述预应力钢束进行串束定位和张拉操作，能够提高预应力施工的效率。

一种桥墩盖梁下部支撑体系的施工方法，包括以下步骤：

S1、在桥墩顶面上安装外圈钢套筒和内圈钢套筒，再浇筑第一混凝土体；然后吊装封闭箱体使其底面的连接耳板插入所述内圈钢套筒内部对应的限位槽内，使得所述第一混凝土体支撑所述封闭箱体；

S2、通过灌注孔向封闭箱体内灌注混凝土；

S3、浇筑第二混凝土体，施工完成；

其中，在所述步骤S1之前，还包括墩顶的所述限位槽的施工和所述封闭箱体底面的连接耳板的焊接；在所述步骤S2之前，还包括预应力钢束的张拉施工。

本方案采用先张法，先张法预应力技术更加直观可控且工序简化。上述桥墩盖梁下部支撑体系的施工方法采用了过渡连接系统来施工盖梁和下方桥墩之间的连接，通过浇筑第一混凝土体，使得外圈钢套筒、内圈钢套筒和第一混凝土体形成临时支撑，使得能够在桥墩上进行封闭箱体的灌注混凝土，解决了盖梁吊装的难题，且能够抑制封闭箱体的两端屈曲变形，提高盖梁的成型质量；且吊装封闭箱体使其底面的连接耳板插入所述内圈钢套筒内部对应的限位槽，定位精准、快速，且避免施工过程中盖梁发生不被允许的横向位移，封闭箱体可在限位槽中实现以横桥向为转动轴的微小转动以释放施工过程中累积的结构内力，确保结构成桥安全性与可靠性。

优选的，步骤S1-S3整体能够替换成以下步骤：

S01、在两片工字钢梁下翼缘板底面对应所述桥墩横向中部的位置焊接竖向设置的剪力钉和竖向设置的带孔的连接耳板；在桥墩顶面上安装外圈钢套筒和内圈钢套筒，再浇筑第一混凝土体；

S02、将两片所述工字钢梁吊升至所述桥墩顶，使得连接耳板插入所述内圈钢套筒内部对应的限位槽内，且使得两片所述工字钢梁安放在所述第一混凝土体，然后焊接两片所述工字钢梁；

S03、在两片所述工字钢梁之间安装钢束定位板；再借助所述钢束定位板在两片所述工字钢梁之间沿纵向穿设预应力钢束并使所述预应力钢束对应穿过两个封头板；然后在两片所述工字钢梁两端对应焊接两个所述封头板形成封闭箱体；

S04、张拉所有所述预应力钢束；

S05、从所述工字钢梁一端的所述封头板的上部的灌注孔灌注混凝土，直至所述混凝土从另一端所述封头板的冒浆孔流出后停止灌注；

S06、待封闭箱体内所述混凝土达到设计强度要求后，放张所有所述预应力钢束；

S07、浇筑第二混凝土体，施工完成。

本方案是替代方案，且封闭箱体不是整体吊装。封闭箱体包括两片横向对接的工字钢梁和作为封闭箱体两端的封头板，通过将两片工字钢梁吊装至先浇筑的第一混凝土体，并通过限位槽进行定位对接，使得第一混凝土体将两片工字钢梁支撑在指定的位置，以第一混凝土体顶面等作为焊接平台，将两片工字钢梁焊接；然后采用先张拉法安装预应力钢束，以两个封头板作为受力板实现张拉，钢束定位板等保证张拉质量；张拉后，从所述工字钢梁一端的所述封头板的上部的灌注孔灌注混凝土，直至所述混凝土从另一端所述封头板的冒浆孔流出后停止灌注，保证灌注的安全性和灌注质量，预应力钢束灌注后的质量由钢束定位板等保证；待封闭箱体内所述混凝土达到设计强度要求后，放张所有所述预应力钢束，由混凝土接收预应力钢束的预应力，封头板不再受预应力作用，使得整个盖梁的施工成型后的质量得以保证。

本方案中的桥墩盖梁下部支撑体系的施工方法，具有封闭箱体的构件工厂化制造，现场无支架快速组拼等技术特点，有利于促进预制装配式桥梁快速建造，适应桥梁建设向工业化、标准化、智能化发展的趋势。工厂化制造可提高制造精度，保证构件成型质量；且能够降低吊装难度。现场无支架快速组拼形成封闭箱体，以封闭箱体和第一混凝土体为支撑体系进行预应力张拉和混凝土灌注，完成盖梁的自架设施工，避免了大量临时模板和设备的投入，可最大限度地减小对桥下交通和周遭环境的干扰，促进绿色公路理念的高质量发展。

优选的，在所述步骤S03和所述步骤S04之间，还包括步骤，在所述封头板外侧焊接张拉板，将所述张拉板上部安装限位器使得所述限位器能够固定所述封头板的上部。

预应力张拉时，所述封头板的下部容易受力变形，使得所述封头板的上部容易变形，影响预应力张拉，即在所述张拉板上部安装限位器使得所述限位器能够沿所述工字钢梁纵向端部向中部限位所述张拉板，进而固定封头板。通过单独设置张拉板作为预应力张拉时的受力板，使得预应力张拉时封头板不受预应力，降低预应力张拉对封头板的影响，进而使得封闭箱体的结构强度不受影响。通过在所述张拉板上部安装限位器抑制所述封头板的上部变形，使得预应力张拉的预应力损失降低。且张拉板和封头板均需要设置对应的预应力钢束穿过的孔，以及灌注孔和冒浆孔等。

优选的，所述限位槽的施工包括以下步骤：施工所述桥墩至预设高程后，预埋定位钢筋与第一定位钢板，再在所述第一定位钢板顶面焊接限位板形成所述限位槽；和/或

安装所述外圈钢套筒时：在外圈钢套筒内壁焊接有若干外圈带孔钢板，将若干外圈带孔钢板焊接于邻接的所述墩顶主筋形成外圈钢套筒的架设支撑。

上述两种施工情况可以同时存在，也可以只采用一种，有利于方便、低成本、稳定地施工桥墩盖梁下部支撑体系。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明所述桥墩盖梁下部支撑体系，采用的盖梁，能充分发挥钢和混凝土材料各自的优点，相较于传统钢筋混凝土盖梁和预应力混凝土盖梁，具有材料用量少、构件轻量化、承载能力和刚度提升显著、便于标准化预制和装配化快速施工、韧性和抗震性能好等特点，受预应力作用，钢箱和混凝土两种结构能够协同变形、共同受力，提高组合结构弯拉极限承载能力和组合结构韧性能力，能够承受更大跨场景下更高量级的上部结构恒载和交通活载共同作用，能较好地适应高荷载水平、大跨场景和高地震烈度等方面的要求。且相较于传统盖梁形式，所述盖梁的封闭箱体可作为支撑模板完成盖梁的自架设施工，无需搭设临时支架和占用过多施工场地，可最大限度地降低对桥下交通的干扰；且通过预应力钢束给箱内混凝土提供预压应力，能够降低受拉开裂风险，提高混凝土抗裂性；且通过钢制的条状封闭箱体作为外部包裹结构，能够隔绝外界水、气、盐等侵入箱内混凝土，能够更好地保护箱内混凝土，提升结构耐久性，降低全寿命周期维护成本。

2、通过过渡连接系统实现桥墩的混凝土、封闭箱体的钢结构这两种材料之间安全、稳固、耐久地过渡连接与可靠传力，具备施工过程中可微小的以横桥向为转动轴转动、施工完成后可永久固结等功能，可适应盖梁施工过程中所需的多种边界条件转换，有效释放或减小施工过程中累积的结构内力，确保结构成桥安全性与可靠性。

3、本发明所述一种桥墩盖梁下部支撑体系的施工方法，通过浇筑第一混凝土体，使得外圈钢套筒、内圈钢套筒和第一混凝土体形成临时支撑，使得能够在桥墩上进行封闭箱体的灌注混凝土，解决了盖梁吊装的难题，且能够抑制封闭箱体的两端屈曲变形，提高盖梁的成型质量；且吊装封闭箱体使其底面的连接耳板插入所述内圈钢套筒内部对应的限位槽实现横向限位，定位精准、快速，且避免施工过程中盖梁发生不被允许的横向位移，封闭箱体可在限位槽中实现以横桥向为转动轴的微小转动以释放施工过程中累积的结构内力，确保结构成桥安全性与可靠性。

4、本发明所述桥墩盖梁下部支撑体系的施工方法，具有构件工厂化制造、结构分段并行运输、现场无支架快速组拼等技术特点，有利于促进预制装配式桥梁快速建造，适应桥梁建设向工业化、标准化、智能化发展的趋势。具体地，工厂化制造可提高制造精度，保证构件成型质量；结构分段并行运输避免了大件运输场景，可提高运输效率、降低运输成本，更加适应山区复杂环境下运输条件差的建设条件；轻量化分段结构在桥位现场便于施工吊装；现场无支架快速组拼形成封闭箱体，以封闭箱体为支撑体系进行预应力张拉和混凝土灌注，完成盖梁的自架设施工，避免了大量临时模板和设备的投入，可最大限度地减小对桥下交通和周遭环境的干扰，促进绿色公路理念的高质量发展。

附图说明

图1是本发明所述桥墩盖梁下部支撑体系的结构示意图；

图2是本发明所述桥墩盖梁下部支撑体系的立面示意图；

图3是本发明盖梁的结构示意图（未示出封头板、预应力钢束）；

图4是盖梁两端设置张拉板时的局部放大示意图；

图5是图4的左视图；

图6是钢束定位板处的局部放大示意图；

图7是图6的左视图；

图8是盖梁桥墩的对接示意图（未示出第一混凝土体）；

图9是连接耳板的布置示意图；

图10是过渡连接系统与桥墩的连接示意图；

图11是过渡连接系统的立面示意图；

图12是过渡连接系统的左视图；

图13是过渡连接系统的俯视图；

图标：1-封闭箱体；2-预应力钢束；3-混凝土；4-张拉板；41-限位器；5-桥墩；6-箱内加劲肋；7-箱外加劲肋；8-钢束定位板；9-过渡连接系统；10-工字钢梁；101-上翼缘板；102-腹板；103-下翼缘板；104-封头板；105-灌注孔；901-外圈钢套筒；902-内圈钢套筒；903-外圈带孔钢板；904-内圈带孔钢板；905-第二定位钢板；906-连接耳板；907-第一定位钢板；908-定位钢筋；909-限位槽；910-剪力钉；911-第二混凝土体；912-环形箍筋；913-墩顶主筋。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明作详细的说明。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

本实施例提供一种桥墩盖梁下部支撑体系，参见图1-13，包括桥墩5和盖梁，所述盖梁包括钢制的条状封闭箱体1，所述封闭箱体1内沿纵向设有若干预应力钢束2，所述封闭箱体1内灌满混凝土3，所述封闭箱体1的底面与所述桥墩5顶部连接。

本实施例中的钢箱指的是封闭箱体1。桥墩盖梁下部支撑体系是指桥墩5、盖梁及两者之间的连接构造共同组成。

本方案所述盖梁，条状封闭箱体1根据盖梁受力安全所需的形状和尺寸设计，封闭箱体1作为后续混凝土3灌注和预应力张拉的支撑模板，实现盖梁的自架设施工。且封闭箱体1作为盖梁施工时的模板可以自架设，无需搭设满堂支架或无落地支架，降低对桥下交通及周遭环境产生干扰。且相比于钢筋混凝土盖梁和预应力钢筋混凝土盖梁，本发明所述盖梁内部无需绑扎钢筋，其自重更小；且通过封闭箱体1作为模板并避免钢筋的绑扎，制作更加简单和方便。且混凝土3灌注于封闭箱体1的内腔，待形成强度后与封闭箱体1形成整体受力结构，混凝土3抗压强度高，但抗弯拉能力弱，而钢材具有良好弹塑性，抗弯能力强，钢箱配合内混凝土3的组合结构，可充分发挥钢材和混凝土3这两种材料各自的优点；且箱内混凝土3受到外部钢箱的侧向约束效应，使其抗压强度成倍提高，同时由于箱内混凝土3的存在，提高了外部钢箱的刚度，克服了钢结构容易发生局部屈曲的缺点。钢箱和内混凝土3协同参与受力，共同发挥作用，大大地提高了盖梁结构承载能力。而若干预应力钢束2沿盖梁纵向设于封闭箱体1内部，两端能够与封闭箱体1的两端形成连接，其余部分与封闭箱体1内部灌满的混凝土3之间形成整体；一是进一步提高盖梁结构承载力和刚度，使盖梁具有一定的安全余量，二是给箱内混凝土3提供预压力，延后混凝土3开裂来提高抗裂性，进一步提升结构在后期运营过程中的耐久性；使得盖梁能够用于超30m甚至40m跨径级的大跨径场景。

且通过预应力钢束2给箱内混凝土3提供预压应力，能够降低受拉开裂风险，提高混凝土3抗裂性；且通过钢制的条状封闭箱体1作为外部包裹结构，能够隔绝外界水、气、盐等侵入箱内混凝土3，能够更好地保护箱内混凝土3，提升结构耐久性，降低全寿命周期维护成本。上述盖梁结构与现有桥梁的钢板混凝土结构在受力上不同，与钢箱梁结构在受力上不同，与钢箱外包混凝土结构在受力上也不相同。

本实施例中的封闭箱体1可以是一个整体箱体，通过整体吊装的方式进行施工，预应力钢束2提前设置好，使得能够张拉，张拉的时间根据实际情况确定，但需要提前预留灌注孔105和冒浆孔等，以便进行箱内混凝土3的浇筑施工，确保浇筑质量。也可以采用组合拼装的方式形成，如图3所示，如所述封闭箱体1包括两个封头板104和横向分布的两片工字钢梁10，两片所述工字钢梁10的对应翼缘板对接并焊接，两片所述工字钢梁10的对应端焊接对应的所述封头板104，所述预应力钢束2的两端对应设于两个所述封头板104。即可以采用两片所述工字钢梁10对接并焊接，即在上翼缘板101和下翼缘板103的纵向对接间隙处采用焊接组拼形成中空箱体，所述的封头板104顶面、底面和两侧面分别与工字钢梁10的上翼缘板101底面、下翼缘板103顶面和两腹板102内表面采用焊接连接形成封闭箱体1。工字钢梁10的刚度大，能够更好的包裹住封闭箱体1内部的混凝土3，使得盖梁的承载能力更好。且采用两个封头板104和横向分布的两片工字钢梁10的形式，便于封闭箱体1的各组成构件的工厂化、标准化预制与装配化快速施工，且便于运输、吊装、组装、以及安设预应力钢束2等，施工更加方便。且一般情况下，两片工字钢梁10的规格尺寸不相同，一片所述工字钢梁10上翼缘板101要宽一些，另外一片所述工字钢梁10的下翼缘板103要宽一些，即焊接接口不是在箱梁横向正中间，组装的封闭箱体1的强度更高，能够提高盖梁的承载能力。

本实施例中，灌注孔105和冒浆孔可以设置在封闭箱体1的两端面。如图1和图5所示，灌注孔105设置在其中一个所述封头板104的上部，冒浆孔设置在另一个所述封头板104的上部。在封闭箱体1一端的上部设置灌注孔105，用于向封闭箱体1内部灌注混凝土3，且使得灌注混凝土3的灌注方向是沿封闭箱体1的纵向，使得混凝土3能够从一端到另一端，使得灌注过程更加稳定的实施。且在另一端的封头板104的上部设有冒浆孔，便于检验混凝土3是否灌满箱体，保证混凝土3的灌注质量。

如图1所示，本实施例的所述封闭箱体1的底面可以采用哑铃型，其两端的横向宽度大，纵向中间横向宽度小，在两桥墩5之间等宽，靠近墩顶时逐渐变宽至覆盖桥墩5圆形顶面，能够融合协调圆形桥墩5构造，达到美学效果。

如图1、图2、图7和图8所示，在所述封闭箱体1内壁水平设置有若干开孔的箱内加劲肋6，所述封闭箱体1的侧面外壁沿封闭箱体1的纵向间隔设置若干竖向的箱外加劲肋7，位于墩顶处的所述箱外加劲肋7的两端宽度大、中间宽度小，其余位置的所述箱外加劲肋7从上向下宽度逐渐减小。箱内加劲肋6和箱外加劲肋7的数量和在封闭箱体1的纵向的设置位置根据实际受力需要进行选择。当盖梁的截面尺寸和跨径均大于或等于30m时，通过在所述封闭箱体1内壁水平设置有若干开孔的箱内加劲肋6，在所述封闭箱体1的侧面外壁设置若干竖向的箱外加劲肋7，能够解决封闭箱体1的纵向钢板的局部稳定问题。且箱内加劲肋6采用开孔的形式，能够更好的与混凝土3结合，使得封闭箱体1与混凝土3的结合强度更高，提高了盖梁的承载能力。当在桥墩5顶部焊接封闭箱体1的侧面外壁设置若干竖向的箱外加劲肋7时，位于墩顶处的所述箱外加劲肋7的两端宽度大、中间宽度小，确保箱外加劲肋7自身的局部稳定性以及对封闭箱体1的加强作用，同时借助于与哑铃型两端的横向宽度，为箱外加劲肋7提供焊接操作空间；其余位置的所述箱外加劲肋7从上向下宽度逐渐减小，确保箱外加劲肋7自身的局部稳定性以及对封闭箱体1的加强作用，同时适应于哑铃型中部窄的特性，便于在封闭箱体1的下方对箱外加劲肋7进行焊接操作。

如图2-5所示，所有所述预应力钢束2水平设置于所述封闭箱体1的下部。本实施例中，因封闭箱体1对内部混凝土3在横向、纵向和竖向三个方向均具有限位作用，钢制封闭箱体1配灌内部混凝土3的协同受力模式，使混凝土3应力被部分转移给强度、刚度更高的封闭箱体1承担，使得所有所述预应力钢束2能够水平直线设置于所述封闭箱体1的下部，也能保证结构的受力安全。且采用水平设置的方式，便于对所述预应力钢束2进行串束定位和张拉操作，能够提高预应力施工的效率。

如图6-7所示，所述封闭箱体1内部设有至少一个钢束定位板8，所有所述钢束定位板8竖向设置，所述钢束定位板8下部设有对应每个所述预应力钢束2的预应力穿束孔道，每个所述钢束定位板8的中上部设置有若干过浆通道。钢束定位板8的预应力穿束孔道用于定位预应力钢束2，使得其能够准确的安装在预设位置。同时，预应力穿束孔道作为预应力钢束2的固定结构，在浇筑混凝土3时，能够限制预应力钢束2的位置变化，减少浇筑混凝土3的作用力对预应力钢束2的最终位置的变化，使得最终成型的盖梁的成型质量更好，承载能力更强。每个所述钢束定位板8的中上部设置有若干过浆通道，以确保所述的封闭箱体1内混凝土3灌注时的流畅通过，避免堵塞，如图7所示，在钢束定位板8中部设置一个较大的矩形过浆通道，两侧和上部设置若干半形的过浆通道。除外，钢束定位板8的四周还设有供箱内加劲肋6穿过的孔洞，可以采用楔形等结构，便于箱内加劲肋6穿过，也增强了混凝土3与箱内加劲肋6的连接。

本实施例所述盖梁，钢制的条状封闭箱体1配合内部灌满的混凝土3以及若干预应力钢束2的整体受力结构,能充分发挥钢和混凝土3材料各自的优点。相较于传统钢筋混凝土盖梁和预应力混凝土盖梁，具有材料用量少、构件轻量化、承载能力和刚度提升显著、便于标准化预制和装配化快速施工、韧性和抗震性能好等特点，能够承受更大跨场景下更高量级的上部结构恒载和交通活载共同作用，能较好地适应高荷载水平、大跨场景和高地震烈度等方面的要求。且相较于传统盖梁形式，所述盖梁的封闭箱体1可作为支撑模板完成盖梁的自架设施工，无需搭设临时支架和占用过多施工场地，可最大限度地降低对桥下交通的干扰；且通过预应力钢束2给箱内混凝土3提供预压应力，能够降低受拉开裂风险，提高混凝土3抗裂性；且通过钢制的条状封闭箱体1作为外部包裹结构，能够隔绝外界水、气、盐等侵入箱内混凝土3，能够更好地保护箱内混凝土3，提升结构耐久性，降低全寿命周期维护成本。

本实施例的桥墩5可以是现有的混凝土桥墩5或者钢混桥墩5。封闭箱体1的底面与所述桥墩5顶部连接的方式可以采用常规的固接方式。采用上述桥墩盖梁下部支撑体系，其盖梁的结构承载能力和刚度较高，适用性更高。

当盖梁的跨度较大时，一般需要至少两个桥墩5来实现支撑，本实施例中，桥墩盖梁下部支撑体系包括至少两个所述桥墩5，且桥墩5位于盖梁的两端，能够适应于跨线、跨河、跨沟谷、行洪等特殊情况下的大跨径情况。如图1-2所示，所述封闭箱体1的两端底面与每个所述桥墩5之间通过过渡连接系统9连接。本方案中，采用新设计的过渡连接系统9来来实现盖梁和下方桥墩5之间的稳定连接，以及降低盖梁的施工难度以及提高盖梁的成型质量。

如图8-13所示，所述过渡连接系统9包括外圈钢套筒901、内圈钢套筒902、若干竖向设置且带孔的连接耳板906和若干竖向设置的剪力钉910。如图9所示，所述连接耳板906和所述剪力钉910焊接于所述封闭箱体1的底面对应所述桥墩5横向中部的位置，所述外圈钢套筒901与所述桥墩5同轴设置，所述外圈钢套筒901位于所述桥墩5的顶部外沿外侧，所述外圈钢套筒901上端焊接于所述封闭箱体1的底面，所述内圈钢套筒902同轴向设置于所述外圈钢套筒901内部，所述外圈钢套筒901和所述内圈钢套筒902均连接所述桥墩5。

本实施例中，如图10所示，所述外圈钢套筒901内壁设有若干外圈带孔钢板903，所有所述外圈带孔钢板903之间穿设有环形箍筋912，所述桥墩5的墩顶预留有若干墩顶主筋913，所述外圈带孔钢板903侧面焊接于邻接的所述墩顶主筋913。所述外圈带孔钢板903能够加强外圈钢套筒901，同时作为连接桥墩5的墩顶主筋913和外圈钢套筒901的结构，实现了对外圈钢套筒901的架设，使得在架设外圈钢套筒901时，无需设置其它支撑。且外圈带孔钢板903之间能够穿设有环形箍筋912，作为环形箍筋912的定位连接结构，便于环形箍筋912的穿设和固定，且能够加强第一混凝土体与外圈钢套筒901的整体性，提高临时支撑能力，利于盖梁的稳定施工。

如图11所示，所述内圈钢套筒902和所述外圈钢套筒901之间填满有第一混凝土体，所述第一混凝土体能够临时支撑所述封闭箱体1。过渡连接系统9采用内圈钢套筒902和所述外圈钢套筒901，通过内圈钢套筒902和所述外圈钢套筒901形成浇筑模板，能够在内圈钢套筒902和所述外圈钢套筒901之间浇筑第一混凝土体，以第一混凝土体作为支撑，使得能够将封闭箱体1临时支撑在桥墩5上，使得能够在桥墩5上进行封闭箱体1的灌注混凝土3，解决了盖梁吊装的难题。且在桥墩5上进行封闭箱体1的灌注混凝土3时，封闭箱体1的跨中容易下挠，封闭箱体1的两端容易向上屈曲变形，通过在两端的桥墩5上的第一混凝土体的支撑，使得能够抑制封闭箱体1的两端屈曲变形，提高盖梁的成型质量。

所述内圈钢套筒902内部设有与每个所述连接耳板906适配设置的限位槽909，所述限位槽909沿所述封闭箱体1的纵向设置，限位槽909能够用于封闭箱体1吊装后与桥墩5之间的定位对接。如图10所示，所述内圈钢套筒902内部设有第一定位钢板907，所述第一定位钢板907预埋于所述桥墩5顶面，所述第一定位钢板907上设置所述限位槽909；第一定位钢板907和限位槽909的数量适配，且限位槽909的走向和第一定位钢板907走向一致，便于布置。通过在第一定位钢板907上方设置限位槽909，能够保证限位槽909的位置不发生改变，第一定位钢板907可以采用竖向设置的预埋定位钢筋908加强连接于墩顶。

如图12所示，所述连接耳板906插入对应所述限位槽909形成横向水平限位，避免施工过程中盖梁发生不被允许的横向位移；同时，在第一混凝土体的支撑下，未对连接耳板906形成竖向限位，封闭箱体1可在限位槽909中实现以横桥向为转动轴的微小转动以释放施工过程中累积的结构内力，确保结构成桥安全性与可靠性。

内圈钢套筒902也作为模板，能够在其内部浇筑第二混凝土体911。所述内圈钢套筒902底部焊接有第二定位钢板905，所述第二定位钢板905为环形，所述第二定位钢板905预埋于所述桥墩5顶面或通过膨胀螺栓连接于所述桥墩5顶面，实现内圈钢套筒902与桥墩5之间的固定连接。所述内圈钢套筒902内壁和外壁分别焊接有若干内圈带孔钢板904。内圈带孔钢板904能够加强内圈钢套筒902，同时能够加强内圈带孔钢板904与第一混凝土体和第二混凝土体911之间的整体性，提高桥墩5和盖梁之间的连接强度。

本实施例中，所述内圈钢套筒902内填满有第二混凝土体911。第二混凝土体911将焊接于所述封闭箱体1的底面对应所述桥墩5横向中部的位置的所述连接耳板906和所述剪力钉910以及位于下方限位槽909等形成连接，以及第一混凝土体、外圈钢套筒901和所述内圈钢套筒902等能够作为永久连接，实现盖梁和下方桥墩5之间的稳定连接。且外圈钢套筒901和所述内圈钢套筒902能够对第一混凝土体和第二混凝土体911进行防护，提高寿命，减少维护成本。且第一混凝土体和第二混凝土体911均采用具有防水、修复补漏功能的BY系列灌浆混凝土；外圈钢套筒901内径略大于桥墩5直径，在二者的间隙填入灌缝材料，能够对第一混凝土体和第二混凝土体911进一步保护。

本实施例的过渡连接系统9实现桥墩5的混凝土、封闭箱体1的钢结构这两种材料之间安全、稳固、耐久地过渡连接与可靠传力，具备施工过程中可微小的以横桥向为转动轴转动、施工完成后可永久固结等功能，可适应盖梁施工过程中所需的多种边界条件转换，有效释放或减小施工过程中累积的结构内力，确保结构成桥安全性与可靠性。

本实施例所述桥墩盖梁下部支撑体系，其盖梁的结构承载能力和刚度较高，使得能够适用于大跨场景，适用性更高。

实施例2

本实施例提供一种如实施例1中所述的桥墩盖梁下部支撑体系的施工方法，包括以下步骤：

S1、在桥墩5顶面上安装外圈钢套筒901和内圈钢套筒902，再浇筑第一混凝土体；然后吊装封闭箱体1使其底面的连接耳板906插入所述内圈钢套筒902内部对应的限位槽909内，使得所述第一混凝土体支撑所述封闭箱体1；

S2、通过灌注孔105向封闭箱体1内灌注混凝土3；

S3、浇筑第二混凝土体911，施工完成；

其中，在所述步骤S1之前，还包括墩顶的所述限位槽909的施工和所述封闭箱体1底面的连接耳板906的焊接；在所述步骤S2之前，还包括预应力钢束2的张拉施工。

预应力钢束2的张拉施工采用先张法，先张法预应力技术更加直观可控且工序简化。上述桥墩盖梁下部支撑体系的施工方法采用了过渡连接系统9来施工盖梁和下方桥墩5之间的连接，通过浇筑第一混凝土体，使得外圈钢套筒901、内圈钢套筒902和第一混凝土体形成临时支撑，使得能够在桥墩5上进行封闭箱体1的灌注混凝土3，解决了盖梁吊装的难题，且能够抑制封闭箱体1的两端屈曲变形，提高盖梁的成型质量；且吊装封闭箱体1使其底面的连接耳板906插入所述内圈钢套筒902内部对应的限位槽909，定位精准、快速，且避免施工过程中盖梁发生不被允许的横向位移，封闭箱体1可在限位槽909中实现以横桥向为转动轴的微小转动以释放施工过程中累积的结构内力，确保结构成桥安全性与可靠性。

实施例3

本实施例提供一种如实施例1中所述的桥墩盖梁下部支撑体系的施工方法，包括以下步骤：

S01、在两片工字钢梁10下翼缘板103底面对应所述桥墩5横向中部的位置焊接竖向设置的剪力钉910和竖向设置的带孔的连接耳板906；在桥墩5顶面上安装外圈钢套筒901和内圈钢套筒902，再浇筑第一混凝土体；

在步骤S01之前，可以在工厂预制双拼工字钢梁10，将上翼缘板101、下翼缘板103及腹板102焊接形成两片工字钢梁10构件，同时在相应部位焊接箱内加劲肋6和箱外加劲肋7；将每片工字钢梁10沿跨径方向分成若干个便于运输的分段构件单元，且两片工字钢梁10构件分段位置应错开，便于运输至现场。构件分段运输与现场快速组拼，将各分段构件并行运输至桥位处，焊接组拼恢复成两片工字钢梁10结构，以便将剪力钉910、带孔连接钢板在相应位置处与下翼缘板103底面焊接。

安装所述外圈钢套筒901时：在外圈钢套筒901内壁焊接有若干外圈带孔钢板903，将若干外圈带孔钢板903焊接于邻接的所述墩顶主筋913形成外圈钢套筒901的架设支撑。

安装内圈钢套筒902时，通过膨胀螺栓连接定位内圈钢套筒902的环形的第二定位钢板905，并在其上焊接内圈钢套筒902。外圈钢套筒901和内圈钢套筒902的安装方式也可以用于实施例2中。

S02、将两片所述工字钢梁10吊升至所述桥墩5顶，可采用依次吊装的方式，使得连接耳板906插入所述内圈钢套筒902内部对应的限位槽909内，且使得两片所述工字钢梁10安放在所述第一混凝土体上，然后焊接两片所述工字钢梁10；

所述限位槽909的施工包括以下步骤：施工所述桥墩5至预设高程后，预埋定位钢筋908与第一定位钢板907，再在所述第一定位钢板907顶面焊接限位板形成所述限位槽909，限位槽909的施工方式也可以用于实施例2。

S03、在两片所述工字钢梁10之间安装钢束定位板8；再借助所述钢束定位板8在两片所述工字钢梁10之间沿纵向穿设预应力钢束2并使所述预应力钢束2对应穿过两个封头板104；然后在两片所述工字钢梁10两端对应焊接两个所述封头板104形成封闭箱体1；

S04、张拉所有所述预应力钢束2；

S05、从所述工字钢梁10一端的所述封头板104的上部的灌注孔105灌注混凝土3，直至所述混凝土3从另一端所述封头板104的冒浆孔流出后停止灌注；

S06、待封闭箱体1内所述混凝土3达到设计强度要求后，切割两端的预应力钢束2，放张所有所述预应力钢束2；

S07、浇筑第二混凝土体911，使得墩梁永久固结，施工完成。浇筑第二混凝土体911时，可以从封闭箱体1下翼缘板103两侧的内圈钢套筒902顶面的间隙进行灌注。

在步骤S07之后，还可以施作耐久防护措施，在墩梁之间、外圈钢套筒901与桥墩5墩身间隙之间压注填缝材料，确保盖梁底面与桥梁墩顶面、外圈钢套筒901内表面与桥墩5外表面贴合密切后，围焊外圈钢套筒901与盖梁下翼缘板103。

本实施例中，在所述步骤S03和所述步骤S04之间，还包括步骤，在所述封头板104上部安装限位器41使得所述限位器41能够沿所述工字钢梁10纵向端部向中部限位所述封头板104，能够达到固定封头板104上部的作用。通过在所述封头板104上部安装限位器41抑制所述封头板104的上部变形，使得预应力张拉的预应力损失降低。且在所述封头板104上部安装限位器41的步骤能够替换为：在所述封头板104外侧焊接张拉板4，将所述张拉板4上部安装限位器41使得所述限位器41能够沿所述工字钢梁10纵向端部向中部限位所述张拉板4。通过单独设置张拉板4作为预应力张拉时的受力板，使得预应力张拉时封头板104不受预应力，降低预应力张拉对封头板104的影响，使得封闭箱体1的结构强度不受影响。限位器41直接限位与张拉板4的上部。且张拉板4和封头板104均需要设置对应的预应力钢束2穿过的孔，以及灌注孔105和冒浆孔等。本实施例中，所述限位器41包括横板和竖板，所述横板焊接于所述封闭箱体1的顶面，所述竖板焊接于所述封头板104的上部，借助于封闭箱体1实现降低预应力张拉对封头板104的影响。当设有张拉板4时，竖板焊接于张拉板4的上部。上述限位器41的使用方式也可以应用于实施例2中。

本实施例中，封闭箱体1不是整体吊装。封闭箱体1包括两片横向对接的工字钢梁10和作为封闭箱体1两端的封头板104，通过将两片工字钢梁10吊装至先浇筑的第一混凝土体，并通过限位槽909进行定位对接，使得第一混凝土体将两片工字钢梁10支撑在指定的位置，以第一混凝土体顶面等作为焊接平台，将两片工字钢梁10焊接；然后采用先张拉法安装预应力钢束2，以两个封头板104作为受力板实现张拉，钢束定位板8等保证张拉质量；张拉后，从所述工字钢梁10一端的所述封头板104的上部的灌注孔105灌注混凝土3，直至所述混凝土3从另一端所述封头板104的冒浆孔流出后停止灌注，保证灌注的安全性和灌注质量，预应力钢束2灌注后的质量由钢束定位板8等保证；待封闭箱体1内所述混凝土3达到设计强度要求后，放张所有所述预应力钢束2，由混凝土3接收预应力钢束2的预应力，封头板104不再受预应力作用，使得整个盖梁的施工成型后的质量得以保证。

本实施例所述一种桥墩盖梁下部支撑体系的施工方法，相比于实施例2，其具有封闭箱体1的构件工厂化制造，现场无支架快速组拼等技术特点，有利于促进预制装配式桥梁快速建造，适应桥梁建设向工业化、标准化、智能化发展的趋势。工厂化制造可提高制造精度，保证构件成型质量；且能够降低吊装难度。现场无支架快速组拼形成封闭箱体1，以封闭箱体1和第一混凝土体为支撑体系进行预应力张拉和混凝土3灌注，完成盖梁的自架设施工，避免了大量临时模板和设备的投入，可最大限度地减小对桥下交通和周遭环境的干扰，促进绿色公路理念的高质量发展。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种桥墩盖梁下部支撑体系，其特征在于，包括桥墩（5）和盖梁，所述盖梁包括钢制的条状封闭箱体（1），所述封闭箱体（1）内沿纵向设有若干预应力钢束（2），所述封闭箱体（1）内灌满混凝土（3），所述封闭箱体（1）的底面与所述桥墩（5）顶部连接；

包括至少两个所述桥墩（5），所述封闭箱体（1）与每个所述桥墩（5）之间通过过渡连接系统（9）连接；

所述过渡连接系统（9）包括外圈钢套筒（901）、内圈钢套筒（902）、若干竖向设置且带孔的连接耳板（906）和若干竖向设置的剪力钉（910），所述连接耳板（906）和所述剪力钉（910）焊接于所述封闭箱体（1）的底面对应所述桥墩（5）横向中部的位置，所述外圈钢套筒（901）与所述桥墩（5）同轴设置，所述外圈钢套筒（901）位于所述桥墩（5）的顶部外沿外侧，所述外圈钢套筒（901）上端焊接于所述封闭箱体（1）的底面，所述内圈钢套筒（902）同轴向设置于所述外圈钢套筒（901）内部，所述外圈钢套筒（901）和所述内圈钢套筒（902）均连接所述桥墩（5），所述内圈钢套筒（902）和所述外圈钢套筒（901）之间填满有第一混凝土体，所述第一混凝土体能够临时支撑所述封闭箱体（1），所述内圈钢套筒（902）内部设有与每个所述连接耳板（906）适配设置的限位槽（909），所述限位槽（909）沿所述封闭箱体（1）的纵向设置，所述连接耳板（906）插入对应所述限位槽（909）形成横向水平限位，所述内圈钢套筒（902）内填满有第二混凝土体（911）；

所述外圈钢套筒（901）内壁设有若干外圈带孔钢板（903），所有所述外圈带孔钢板（903）之间穿设有环形箍筋（912），所述桥墩（5）的墩顶预留有若干墩顶主筋（913），所述外圈带孔钢板（903）侧面焊接于邻接的所述墩顶主筋（913）。

2.根据权利要求1所述的桥墩盖梁下部支撑体系，其特征在于，所述内圈钢套筒（902）内部设有第一定位钢板（907），所述第一定位钢板（907）预埋于所述桥墩（5）顶面，所述第一定位钢板（907）上设置所述限位槽（909）；

所述内圈钢套筒（902）底部焊接有第二定位钢板（905），所述第二定位钢板（905）为环形，所述第二定位钢板（905）预埋于所述桥墩（5）顶面或通过膨胀螺栓连接于所述桥墩（5）顶面，所述内圈钢套筒（902）内壁和外壁分别焊接有若干内圈带孔钢板（904）。

3.根据权利要求1-2任一所述的桥墩盖梁下部支撑体系，其特征在于，所述封闭箱体（1）包括两个封头板（104）和横向分布的两片工字钢梁（10），两片所述工字钢梁（10）的对应翼缘板对接并焊接，两片所述工字钢梁（10）的对应端焊接对应的所述封头板（104），所述预应力钢束（2）的两端分别设于两个所述封头板（104）。

4.根据权利要求3所述的桥墩盖梁下部支撑体系，其特征在于，其中一个所述封头板（104）的上部设有灌注孔（105），另一个所述封头板（104）的上部设有冒浆孔；和/或

所述封闭箱体（1）内部设有至少一个钢束定位板（8），所有所述钢束定位板（8）竖向设置，所述钢束定位板（8）下部设有对应每个所述预应力钢束（2）的预应力穿束孔道，每个所述钢束定位板（8）的中上部设置有若干过浆通道，所有所述预应力钢束（2）水平设置于所述封闭箱体（1）的下部。

5.一种如权利要求1-4任一所述的桥墩盖梁下部支撑体系的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在桥墩（5）顶面上安装外圈钢套筒（901）和内圈钢套筒（902），再浇筑第一混凝土体；然后吊装封闭箱体（1）使其底面的连接耳板（906）插入所述内圈钢套筒（902）内部对应的限位槽（909）内，使得所述第一混凝土体支撑所述封闭箱体（1）；

S2、通过灌注孔（105）向所述封闭箱体（1）内灌注混凝土（3）；

S3、浇筑第二混凝土体（911），施工完成；

其中，在所述步骤S1之前，还包括墩顶的所述限位槽（909）的施工和所述封闭箱体（1）底面的连接耳板（906）的焊接；在所述步骤S2之前，还包括预应力钢束（2）的张拉施工。

6.根据权利要求5所述的桥墩盖梁下部支撑体系的施工方法，其特征在于，步骤S1-S3整体能够替换成以下步骤：

S01、在两片工字钢梁（10）下翼缘板（103）底面对应所述桥墩（5）横向中部的位置焊接竖向设置的剪力钉（910）和竖向设置的带孔的连接耳板（906）；在桥墩（5）顶面上安装外圈钢套筒（901）和内圈钢套筒（902），再浇筑第一混凝土体；

S02、将两片所述工字钢梁（10）吊升至所述桥墩（5）顶，使得连接耳板（906）插入所述内圈钢套筒（902）内部对应的限位槽（909）内，且使得两片所述工字钢梁（10）安放在所述第一混凝土体，然后焊接两片所述工字钢梁（10）；

S03、在两片所述工字钢梁（10）之间安装钢束定位板（8）；再借助所述钢束定位板（8）在两片所述工字钢梁（10）之间沿纵向穿设预应力钢束（2）并使所述预应力钢束（2）对应穿过两个封头板（104）；然后在两片所述工字钢梁（10）两端对应焊接两个所述封头板（104）形成封闭箱体（1）；

S04、张拉所有所述预应力钢束（2）；

S05、从所述工字钢梁（10）一端的所述封头板（104）的上部的灌注孔（105）灌注混凝土（3），直至所述混凝土（3）从另一端所述封头板（104）的冒浆孔流出后停止灌注；

S06、待所述封闭箱体（1）内所述混凝土（3）达到设计强度要求后，放张所有所述预应力钢束（2）；

S07、浇筑第二混凝土体（911），施工完成。

7.根据权利要求6所述的桥墩盖梁下部支撑体系的施工方法，其特征在于，在所述步骤S03和所述步骤S04之间，还包括步骤，在所述封头板（104）外侧焊接张拉板（4），将所述张拉板（4）上部安装限位器（41）使得所述限位器（41）能够固定所述封头板（104）的上部。

8.根据权利要求5-7任一所述的桥墩盖梁下部支撑体系的施工方法，其特征在于，所述限位槽（909）的施工包括以下步骤：施工所述桥墩（5）至预设高程后，预埋定位钢筋（908）与第一定位钢板（907），再在所述第一定位钢板（907）顶面焊接限位板形成所述限位槽（909）；和/或

安装所述外圈钢套筒（901）时：在外圈钢套筒（901）内壁焊接有若干外圈带孔钢板（903），将若干外圈带孔钢板（903）焊接于邻接的所述墩顶主筋（913）形成外圈钢套筒（901）的架设支撑。

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