CN114703735B - 一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造 - Google Patents

Abstract

一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，包括拱肋、梁拱结合段、预制主梁、主梁支座、主梁现浇段、剪力钉；多个预制拱肋沿纵桥向首尾相接一字排列成排、每个拱肋构成一跨，相邻跨的拱肋端部合拢连接；并沿横桥向上平行间隔设置多排，各排之间按跨对齐；在每跨中部的预制拱肋顶部现浇筑梁拱结合段剪力钉锚固连接，梁拱结合段沿横桥向浇筑在同一跨的各个预制拱肋顶部一体连接；预制主梁为多片具有规范模数长度的梁体，沿横桥向相接拼接铺设构成，纵桥向上梁拱结合段的两侧铺设预制主梁，并支撑在相邻的两个梁拱结合段上的主梁支座上，与预制主梁梁体衔接顶部平齐构成桥面；本发明在地震设防高烈度区降低了地基与基础的地震作用效应。

Description

一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造

技术领域

本发明涉及桥梁技术领域，具体是提供一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造。

背景技术

上承式连续钢筋混凝土拱肋拱桥，拱顶处为混凝土桥面系，是一种常见的市政景观桥型，其拱肋与桥面系实际为一体结构，采用实心截面或者箱型截面，在地震设防烈度较低的地区应用广泛。对于高烈度区景观桥梁采用上承式混凝土拱肋拱桥，桥梁基础在地震作用下内力较大，难以满足桥梁抗震规范各项要求。

针对上承式连续钢筋混凝土拱肋拱桥的上述问题，在地震设防高烈度区，为了降低地基与基础的地震作用效应，本发明人提出了采用连续钢箱拱肋减少上部结构自重，拱顶区域为钢结构与混凝土相结合的组合结构，横向各拱肋之间为混凝土结构的技术来解决。

发明的内容

本发明提出一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，其目的在于解决传统的连续钢筋混凝土拱肋拱桥，在地震设防高烈度区，如何降低地基与基础的地震作用效应的技术问题，进一步的还要解决拱顶采用钢结构拱肋与混凝土桥面相结合的方式形成桥面系时，拱顶处钢箱拱肋的纵桥向、横桥向的连接构造的技术问题。

本发明的技术方案如下：

一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，包括拱肋，其特征在于，还包括梁拱结合段2、预制主梁3、主梁支座4、主梁现浇段5、剪力钉6；

所述拱肋为钢箱结构的预制拱肋1，多个所述预制拱肋沿纵桥向即桥长度方向首尾相接一字排列成排、每个拱肋构成一跨，相邻跨的拱肋端部11合拢连接；并沿横桥向上即桥宽度方向平行间隔设置多排一字排列的所述预制拱肋，各排之间按跨对齐排列；所述预制拱肋1预制有剪力钉6；

在每跨中部位置的所述预制拱肋1顶部，安装模板现浇筑所述梁拱结合段2，并通过所述剪力钉6锚固连接所述梁拱结合段，所述梁拱结合段沿横桥向伸展浇筑在同一跨的各个所述预制拱肋1顶部一体浇筑连接，实现预制拱肋横向连接；

所述预制主梁3为预制的多块具有规范模数长度的梁体，沿横桥向相接拼接铺设构成，并在相邻所述梁体之间通过现场浇筑横向湿接缝构成主梁现浇段5实现预制主梁横向连接，纵桥向上所述梁拱结合段2的两侧铺设所述预制主梁3，预制主梁3梁体纵桥向的两端支撑在相邻的两个所述梁拱结合段2上的所述主梁支座4上，所述梁拱结合段与所述预制主梁梁体衔接顶部平齐构成桥面；

所述梁拱结合段2纵桥向的两侧端底部设置向两侧凸出的支座平台21安装所述主梁支座4，所述预制主梁梁体通过所述主梁支座4支撑。

所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，其中，每跨拱肋的两端拱肋端部位置分别设置沿桥横向伸展的一体结构的横向承台7支撑固定所述预制拱肋1，各个所述拱肋端部下面设置一体结构的拱肋预埋段对应埋设固定在中墩拱脚8上，所述中墩拱脚浇筑固定在所述横向承台上，合拢连接的所述预制拱肋1的拱肋预埋段固定在同一中墩拱脚上。

所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，其中，沿横桥向铺设的每条所述预制主梁3，将两块规范模数长度的梁体支撑在同一个所述预制拱肋1上。

所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，其中，还包括边跨预制主梁31，所述边跨预制主梁两侧支撑在所述主梁支座4上，外侧的所述主梁支座4固定在墩柱9上，所述墩柱浇筑固定在纵向桥台上。

所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，其中，所述边跨预制主梁为预制加工的空心箱形截面的普通钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构；沿横桥向拼接完后横向接缝浇筑连接。

所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，其中，所述预制主梁3为预制加工的空心箱形截面的普通钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构；所述梁拱结合段为空心箱形截面的普通钢筋混凝土结构。

所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造的施工方法，其中，包括以下步骤：

a、施工基础71、横向承台7、预制拱肋1、拱肋预埋段及中墩拱脚8；

b、吊装预制拱肋1至合拢；

c、整断面浇筑梁拱结合段2；

d、安装主梁支座4；

e、吊装预制主梁3、边跨预制主梁；

f、现浇主梁现浇段5；

g、施工附属。

本发明的预制拱肋1采用钢结构，其主要目的为减轻结构自重；方便现场施工，避免采用大吨位吊装设备；采用工厂预制、现场拼装有利于节约工期。剪力钉6随预制拱肋1在工厂预制完成。待预制拱肋1完成合拢，安装模板浇筑跨中梁拱结合段2，跨中梁拱结合段2整断面宽范围内一体化浇筑，主要解决拱顶处钢箱拱肋的横桥向连接构造问题。预制拱肋1与跨中梁拱结合段2之间由焊接剪力钉6衔接，此处处理方法主要解决拱顶处钢箱拱肋的纵桥向连接构造问题。预制主梁3可采用规范模数长度，工艺简单，重复利用次数高，节约成本。预制主梁施工方式为工厂内预制，运输至桥位，采用吊装方式架设后，放置在拱肋上的主梁支座顶上，现场浇筑横向湿接缝。拱顶采用钢结构拱肋与混凝土桥面相结合的方式形成桥面系。

采用本发明上承式连续钢箱拱肋减少上部结构自重，拱顶区域为钢结构与混凝土相结合的方式形成桥面系，横向各拱肋之间为混凝土结构，解决了拱顶处钢箱拱肋的纵桥向、横桥向的连接构造问题。

本发明的效果

1、为小跨桥梁的景观设计提供一种可以选择的桥梁结构形式，尤其对于景观要求种类多样的地区适用性较强；

2、本发明多采用预制工艺，少采用现场施工方式，具有节约工期、操作简单、保护现场自然环境等优点；

3、桥面系采用混凝土结构耐久性更好，减少运营维护成本，拱肋采用钢结构减少自重，在高烈度区有利于抗震设计；在地震设防高烈度区，降低了地基与基础的地震作用效应；

4、解决了拱顶采用钢结构拱肋与混凝土桥面相结合的方式形成桥面系时，拱顶处钢箱拱肋的纵桥向、横桥向的连接构造的技术问题。

附图说明

图1为本发明的纵桥向(桥长度方向)桥体立面结构示意图，

图2为本发明的桥体在主梁支座位置的横桥向(桥宽度方向)断面结构示意图，

图3为本发明的桥体在跨中位置的梁拱结合段的横桥向断面结构示意图，

图4为纵桥向拱顶处立面放大示意图，

图5为本发明的桥型三维示意图，

图6本发明的桥型三维局部放大示意图。

附图编号说明：

预制拱肋1、拱肋端部11、梁拱结合段2、支座平台21、预制主梁3、主梁支座4、主梁现浇段5、剪力钉6、横向承台7、中墩拱脚8、边跨预制主梁31、墩柱9。

具体实施方式

参见图1-6所示，本发明的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，包括拱肋，其特征在于，还包括梁拱结合段2、预制主梁3、主梁支座4、主梁现浇段5、剪力钉6；

参见图1、5所示，所述拱肋为钢箱结构的预制拱肋1，即为钢结构，多个所述预制拱肋沿纵桥向即桥长度方向首尾相接一字排列成排、每个拱肋构成一跨，相邻跨的拱肋端部11合拢连接；并沿横桥向上即桥宽度方向平行间隔设置多排一字排列的所述预制拱肋，各排之间按跨对齐排列；所述预制拱肋1预制有剪力钉6；

参见图1、3、5所示，在每跨中部位置的所述预制拱肋1顶部，安装模板现浇筑所述梁拱结合段2，并通过所述剪力钉6锚固连接所述梁拱结合段，所述梁拱结合段沿横桥向伸展浇筑在同一跨的各个所述预制拱肋1顶部一体浇筑连接，实现预制拱肋横向连接；所述梁拱结合段2为箱式结构；

参见图1、2、5所示，所述预制主梁3为预制的多片具有规范模数长度的梁体，沿横桥向首尾相接拼接铺设构成，并在相邻所述梁体之间通过现场浇筑横向湿接缝构成主梁现浇段5实现预制主梁横向连接，纵桥向上所述梁拱结合段2的两侧铺设所述预制主梁3，预制主梁3每片梁体纵桥向的两端支撑在相邻的两个所述梁拱结合段2上的所述主梁支座4上，所述梁拱结合段与所述预制主梁梁体衔接顶部平齐构成桥面；并对所述预制主梁3在纵桥向上限位；

参见图1、2、4、5所示，所述梁拱结合段2纵桥向的两侧端底部设置向两侧凸出的支座平台21安装所述主梁支座4，所述预制主梁3各个梁体通过两侧的支座平台21上安装的所述主梁支座4支撑。

所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，其中，每跨拱肋的两端拱肋端部位置分别设置沿桥横向伸展的一体结构的横向承台7支撑固定所述预制拱肋1，各个所述拱肋端部下面设置一体结构的拱肋预埋段对应埋设固定在中墩拱脚8上，所述中墩拱脚浇筑固定在所述横向承台上，合拢连接的所述预制拱肋1的拱肋预埋段固定在同一中墩拱脚上。

参见图2所示，所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，其中，沿横桥向铺设的每条所述预制主梁3，优选，将两块规范模数长度的梁体支撑在同一个所述预制拱肋1上，并分别通过两侧的支座平台21上的对应设置的所述主梁支座4支撑。

参见图1所示，所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，其中，还包括边跨预制主梁31，所述边跨预制主梁两侧支撑在所述主梁支座4上，外侧的所述主梁支座4固定在墩柱9上，所述墩柱浇筑固定在纵向桥台上。

所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，其中，所述边跨预制主梁为预制加工的空心箱形截面的普通钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构；沿横桥向拼接完后横向接缝浇筑连接。所述边跨预制主梁可以与所述预制主梁3的梁体长度对应设置。

所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，其中，所述预制主梁3为预制加工的空心箱形截面的普通钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构，如采用预制刚接小箱梁；所述梁拱结合段为空心箱形截面的普通钢筋混凝土结构。

所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造的施工方法，其中，包括以下步骤：

a、施工基础71、横向承台7、预制拱肋1、拱肋预埋段及中墩拱脚8；

b、吊装预制拱肋1至合拢；

c、整断面浇筑梁拱结合段2；

d、安装主梁支座4；

e、吊装预制主梁3、边跨预制主梁；

f、现浇主梁现浇段5；

g、施工附属。

本发明中主梁与拱肋布置采用成对的匹配模式，对于不同的桥面宽度可以进行通过片数调整来实现，操作中简单便捷。

Claims (7)

1.一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，包括拱肋，其特征在于，还包括梁拱结合段(2)、预制主梁(3)、主梁支座(4)、主梁现浇段(5)、剪力钉(6)；

所述拱肋为钢箱结构的预制拱肋(1)，多个所述预制拱肋沿纵桥向即桥长度方向首尾相接一字排列成排、每个拱肋构成一跨，相邻跨的拱肋端部(11)合拢连接；并沿横桥向上即桥宽度方向平行间隔设置多排一字排列的所述预制拱肋，各排之间按跨对齐排列；所述预制拱肋(1)预制有剪力钉(6)；

在每跨中部位置的所述预制拱肋(1)顶部，安装模板现浇筑所述梁拱结合段(2)，并通过所述剪力钉(6)锚固连接所述梁拱结合段，所述梁拱结合段沿横桥向伸展浇筑在同一跨的各个所述预制拱肋(1)顶部一体浇筑连接，实现预制拱肋横向连接；

所述预制主梁(3)为预制的多片具有规范模数长度的梁体，沿横桥向相接拼接铺设构成，并在相邻所述梁体之间通过现场浇筑横向湿接缝构成主梁现浇段(5)实现预制主梁横向连接，纵桥向上所述梁拱结合段(2)的两侧铺设所述预制主梁(3)，预制主梁(3)梁体纵桥向的两端支撑在相邻的两个所述梁拱结合段(2)上的所述主梁支座(4)上，所述梁拱结合段与所述预制主梁梁体衔接顶部平齐构成桥面；

所述梁拱结合段(2)纵桥向的两侧端底部设置向两侧凸出的支座平台(21)安装所述主梁支座(4)，所述预制主梁梁体通过所述主梁支座(4)支撑。

2.如权利要求1所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，其特征在于，每跨拱肋的两端拱肋端部位置分别设置沿桥横向伸展的一体结构的横向承台(7)支撑固定所述预制拱肋(1)，各个所述拱肋端部下面设置一体结构的拱肋预埋段对应埋设固定在中墩拱脚(8)上，所述中墩拱脚浇筑固定在所述横向承台上，合拢连接的所述预制拱肋(1)的拱肋预埋段固定在同一中墩拱脚上。

3.如权利要求2所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，其特征在于，沿横桥向铺设的每条所述预制主梁(3)，将两块规范模数长度的梁体支撑在同一个所述预制拱肋(1)上。

4.如权利要求3所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，其特征在于，还包括边跨预制主梁(31)，所述边跨预制主梁两侧支撑在所述主梁支座(4)上，外侧的所述主梁支座(4)固定在墩柱(9)上，所述墩柱浇筑固定在纵向桥台上。

5.如权利要求4所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，其特征在于，所述边跨预制主梁为预制加工的空心箱形截面的普通钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构；沿横桥向拼接完后横向接缝浇筑连接。

6.如权利要求3所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造，其特征在于，所述预制主梁(3)为预制加工的空心箱形截面的普通钢筋混凝土结构或预应力混凝土结构；所述梁拱结合段为空心箱形截面的普通钢筋混凝土结构。

7.权利要求1所述的一种多跨上承式连续拱桥拱顶构造的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、施工基础(71)、横向承台(7)、预制拱肋(1)、拱肋预埋段及中墩拱脚(8)；

b、吊装预制拱肋(1)至合拢；

c、整断面浇筑梁拱结合段(2)；

d、安装主梁支座(4)；

e、吊装预制主梁(3)、边跨预制主梁；

f、现浇主梁现浇段(5)；

g、施工附属。