CN116043657A - 一种中承式拱桥及其施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及桥梁施工技术领域，具体涉及一种中承式拱桥及其施工方法，其中中承式拱桥将主梁和主拱肋、边拱肋固结为整体，主梁不仅承担桥面荷载，还参与结构整体受力，无需额外设置体外系杆用于平衡拱肋推力，有效避免了施工过程中体外系杆多次张拉，简化了施工流程，节省施工工期，也大大减小了工程投资；而且该中承式拱桥结构形式也具有良好的受力性能，在列车竖向活载作用下同样具有足够的竖向刚度，主梁梁端转角小，也能够满足超高速度的行车要求，确保高速铁路行车的安全性及舒适性。

Description

一种中承式拱桥及其施工方法

技术领域

本发明涉及桥梁施工技术领域，特别是一种中承式拱桥及其施工方法。

背景技术

对于地势平袒的跨江（河）桥位，常用斜拉桥或者悬索桥作为大跨径桥梁。然而斜拉桥和悬索桥的竖向刚度低，不满足列车高速运行的要求；为确保列车高速运行的安全性和舒适性，铁路运营部门会在这类桥梁上采取限速通过的措施，这对于乘客的乘车体验以及列车的运行效率都会产生负面影响。特别是随着高速铁路的进一步发展，当下对时速高于350km/h的超高速度有着更高的行车要求，因此需要选取竖向刚度大、梁端转角小的拱桥以作为高速列车通行的桥梁。

现有技术中如申请号为CN202110969570.1的专利文献提出一种适用于超高速铁路的中承式拱桥，该拱桥结构包括主梁、主拱肋、边拱肋、刚性系杆、主墩和边墩，主梁架设于边墩之间，且主梁为连续结构，主拱肋架设于主墩之间，边拱肋架设于主墩和边墩之间，边拱肋一端与主拱肋固定连接，边拱肋另一端支撑主梁，刚性系杆固定于边拱肋与主拱肋之间。该拱桥在施工时，是将两侧边拱肋和主拱肋的骨架端部均固结在同侧的主墩上，利用索吊施工主梁；然后在主梁上设置体外系杆，将体外系杆的两端分别锚固于两个边拱肋的顶端，在对主拱肋的劲性骨架逐步施加外包混凝土的过程中，主拱肋的水平推力逐渐增大，因此为确保主墩受力安全，需要利用体外系杆调整张拉索力施加体外预应力以消除主拱肋的水平推力，保证受力平衡，在此基础上再施工刚性系杆使固定连接边拱肋和主拱肋，从而减小主拱肋的推力，达到优化受力结构的目的。

该拱桥的结构方案虽然能够通过边拱肋和刚性系杆的配合以及主梁连续结构的设计，使得中承式拱桥的结构形式具有良好的受力性能，在列车竖向活载作用下具有足够的竖向刚度，降低了主梁产生的梁端转角，能够满足超高速度的行车要求，但该拱桥中的主梁仅承担桥面荷载，并不参与结构整体受力，而是由体外系杆索承担轴拉力抵抗拱肋推力。因此这种桥型在施工过程中具有体外系杆张拉工序繁琐，施工工期长，且后期体外系杆索体的养护维修困难，断索风险大等缺陷。

发明内容

本发明的目的在于：针对现有技术中的中承式拱桥结构虽然在列车竖向活载作用下竖向刚度大、梁端转角小，能够满足时速高于350km/h的超高速度的行车要求，但主梁仅承担桥面荷载，并不参与结构整体受力，需要设置体外系杆施加预应力以抵抗拱肋推力，而体外系杆张拉工序繁琐，导致这种桥型结构施工工期长的问题，提供一种中承式拱桥及其施工方法。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种中承式拱桥，包括主梁、主拱肋、边拱肋、主墩和边墩，主拱肋架设于主墩之间，边拱肋架设于主墩和边墩之间，主梁架设于边墩之间且主梁为连续结构，主梁支承于边拱肋上，主梁与边拱肋固定连接，主拱肋贯穿主梁设置。

本发明通过采用连续结构的主梁设计，保持主梁在边墩之间的整体性及连续性，避免了现有主梁的断缝结构处在列车竖向活载作用下产生过大的梁端转角；为了使桥墩或者拱脚处拱座基础能够约束梁体的变形，为梁体提供较大的竖向刚度，本发明将连接主墩的主拱肋贯穿主梁设置，而且这样也能利用梁体本身沿纵桥向抵抗拱肋推力；进一步地，主梁与主拱肋的连接处到主梁端部之间的梁体部分作为刚性系杆用于克服拱肋推力，同时配合分别与主梁及主墩固结的边拱肋，以及固结主墩和主梁的主拱肋部分形成了稳定的三角形连接结构，能够抵消大部分主拱肋的推力，从而保证桥梁结构受力安全。

本发明所提供的中承式拱桥，主梁和主拱肋、边拱肋固结为整体，主梁不仅承担桥面荷载，还参与结构整体受力，无需额外设置体外系杆用于平衡拱肋推力，有效避免了施工过程中体外系杆多次张拉，简化了施工流程，节省施工工期，也大大减小了工程投资；而且该中承式拱桥结构形式也具有良好的受力性能，在列车竖向活载作用下同样具有足够的竖向刚度，主梁梁端转角小，也能够满足超高速度的行车要求，确保高速铁路行车的安全性及舒适性。采用上述中承式拱桥运营于高速铁路，相比上承式拱更适用于较差的地质环境施工，同时也比下承式拱更适用于大跨度桥梁设计。

优选地，主梁包括边梁和横梁，边梁沿纵桥向设置且位于主梁的两侧，横梁沿横桥向设置且间隔设置在两侧边梁之间；主拱肋贯穿边梁且与边梁一体连接。相比现有技术中在钢箱主梁两侧增设刚性系杆连接主拱肋和边拱肋以用来克服拱桥推力的方式，本方案通过采用主梁边梁作为刚性系杆的方式克服拱桥推力，可以节省体外系杆材料，而且主梁采用边梁和横梁所形成的框架结构，整体性和连续性好，且吊装节段少，不仅施工效率高，而且建设成本低。

优选地，边拱肋为混凝土结构，主梁的端部预埋于边拱肋的顶部，主梁与边拱肋的顶端齐平，主梁和边拱肋之间设有剪力钉。剪力钉用于传力，通过剪力钉加强主梁和边拱肋之间的固结强度，主梁内力能够传递到边拱肋上，进而通过边拱肋、主梁和主拱肋之间形成的稳定三角形结构达到自稳状态，主墩受力性能好。而且通过采用混凝土拱肋，相比常规的钢管拱桥大大的提高了刚度，且减小了温度变形。边拱可为劲性骨架混凝土结构，也可以是钢筋混凝土结构。

优选地，边拱肋包括两肢拱肋单元，两肢拱肋单元之间设有横撑，每肢拱肋单元对应固结一边梁，两肢拱肋单元的外间距大于两侧边梁之间的外间距，边梁的端面与拱肋单元的端面对齐设置，边拱肋的端面设有端承压板，端承压板用于锚固边梁。

优选地，边拱肋设有牛腿，牛腿用于支撑与主梁两端对接的简支梁。通过将简支梁的一端放置于牛腿上，而无需直接通过边墩进行支撑，这样保证边拱肋能够通过牛腿承受简支梁的重力，并能够在主梁端部顺利承接其内部推力，避免主梁在释放内力过程中简支梁发生支座脱空的情况；而且充分利用桥简支梁的重量克服中跨活载加载导致的边墩负反力情况，优化了边拱肋的受力。

优选地，上述中承式拱桥还包括位于主墩或边拱肋上的拱上立柱，拱上立柱与主梁固定连接。拱上立柱用于支撑主梁，利用增大结构强度、减小变形。

优选地，上述主梁为钢结构，主梁上设有通孔并穿设有主拱肋，通孔和主拱肋之间填充有混凝土。这样方便施工，且桥梁重量轻便，通过混凝土填充在主梁通孔中固结主拱肋，使得主梁和主拱肋之间具有较高的固结强度，更便于顺畅传力，且这样对主拱肋和主梁的变形约束力大，主拱肋对主墩的水平推力小，桥梁的受力性能更好。

优选地，主拱肋和主梁之间设有吊杆，吊杆通过锚拉板连接于边梁的底部，集中应力小，受力更安全。

本发明为提供上述中承式拱桥的施工方法，包括以下步骤：

施工主墩和边墩，在施工主墩上的拱座基础时，安装纵向滑动铰并临时锁定；

搭设边拱施工支架并施工边拱肋和拱上立柱，同时在边拱肋顶端预埋部分边梁；

采用缆索吊及扣塔配合扣索，施工主拱肋劲性骨架；

沿纵桥向分段吊装边梁，边梁上通过安装吊杆连接主拱肋，直至边梁合拢，其中主拱肋劲性骨架贯穿边梁且与边梁一体设置；

边梁合拢后，解除纵向滑动铰的临时锁定，释放扣索，拆除边拱施工支架；

施工主拱肋混凝土；

安装横梁及桥面板，完成桥面轨道结构铺装；

将拱座与主墩浇筑成型于一体，形成拱墩固结体系。

本发明通过在主拱肋的至少一拱脚主墩处安装纵向滑动铰，在锁定状态下完成主拱肋劲性骨架和边梁的合拢施工后，上部荷载小，桥梁能够依靠自身结构保持整体受力平衡；此时解除纵向滑动铰的临时锁定使纵向滑动铰具有能够沿纵桥向适应变形的能力，在后续对主拱肋劲性骨架进行外包混凝土的施工过程中，可以有效保证恒载推力不作用于该主墩基础而是随着主拱肋的纵向变形带动刚性系杆纵向拉伸，由刚性系杆来平衡主拱的水平推力，即由主梁上固结主拱肋和边拱肋的边梁段来受力；进一步地，本发明待完成主拱肋劲性骨架混凝土浇筑施工后，再进行主梁横梁和桥面板及桥面轨道结构铺装，这样相比在解除纵向滑动铰临时锁定前就完成所有上部结构安装的方式，对主墩的施加荷载更小，施工更安全可靠；本发明在拱肋混凝土和上部结构施工完成后，待拱肋和主梁完成协同变形后，桥梁内力会进行重分布和优化，此时再对拱座与主墩进行浇筑形成拱墩固结体系，能够使得整个桥梁体系具有较好的受力性能。

本发明所提供的中承式拱桥施工方法，通过采用临时纵向滑动球铰释放主拱肋推力，将拱肋推力由边梁自身承担，整个施工过程不需要通过张拉调整体外系杆施加体外预应力来平衡拱肋推力，施工工期短；且所建成的中承式拱桥受力性能好，具有足够的竖向刚度和较小的梁端转角，能够满足时速高于350km/h的超高速度的行车要求，确保高速铁路行车的安全性及舒适性。

优选地，施工主拱肋劲性骨架时分节段吊装，主拱肋劲性骨架包括多段骨架节段，其中对应主梁设置高度的骨架节段上预先固结有边梁节段，在吊装完成主拱肋劲性骨架后，从边上到中间吊装完成剩下的边梁直至合拢。

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、本发明所提供的中承式拱桥，主梁和主拱肋、边拱肋固结为整体，主梁不仅承担桥面荷载，还参与结构整体受力，无需额外设置体外系杆，节省体外系杆材料，降低工程投资，也可以有效避免施工过程中的体外系杆多次张拉，从而简化施工流程，节省施工工期；而且该中承式拱桥结构形式也具有良好的受力性能，在列车竖向活载作用下同样具有足够的竖向刚度，主梁梁端转角小，也能够满足超高速度的行车要求，确保高速铁路行车的安全性及舒适性。

2、本发明采用混凝土拱肋，相比常规的钢结构拱肋，大大提高了刚度，减小了温度变形，也减少了后期养护涂装的工作量及费用支出。

3、本发明中的主梁采用框架式的连续结构，利用主梁的边梁作为刚性系杆与边拱肋及主拱肋刚接，拱桥梁端转角大为减小，且主梁的整体性和连续性好，传力顺畅。

4、本发明中的中承式拱桥将桥面系与边主梁固结，使梁体与拱肋形成一个整体，可以取消主梁与下部结构之间的支座，避免后期支座维护及更换，同时也节省工程费用。

5、本发明所提供的中承式拱桥施工方法，通过采用临时纵向滑动球铰释放主拱肋推力，将拱肋推力由边梁自身承担，整个施工过程不需要通过张拉调整体外系杆施加体外预应力来平衡拱肋推力，施工工期短；且所建成的中承式拱桥受力性能好，具有足够的竖向刚度和较小的梁端转角，能够满足时速高于350km/h的超高速度的行车要求，确保高速铁路行车的安全性及舒适性。

附图说明

图1是实施例1中的中承式拱桥立面示意图；

图2是图1的A-A处剖视图；

图3是图1的B-B处剖视图；

图4是图1的C-C处剖视图；

图5是图1的D部大样图；

图6是边拱肋端部处的构造示意图；

图7是图6的俯视图；

图8是图6中E部处边拱肋构造的大样图（省略了牛腿）；

图9是实施例2中施工中承式拱桥的流程示意图；

图10是图9中G部放大图；

图11是图9中H部放大图；

图12是实施例1的中承式拱桥的有限元计算模型图。

图标：1-主梁；1A-边梁；1B-横梁；1C-桥面板；1D-通孔；2-主拱肋；21-劲性骨架；3-边拱肋；3A-拱肋单元；3B-牛腿；4-主墩；5-边墩；6-拱上立柱；7-吊杆；8-锚拉板；9-剪力钉；10-端承压板；11-简支梁；12-纵向滑动铰；13-边拱施工支架。

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

如图1-8所示，本实施例提供一种中承式拱桥，包括主梁1、主拱肋2、边拱肋3、主墩4和边墩5，主拱肋2架设于两侧主墩4之间，边拱肋3架设于同侧的主墩4和边墩5之间，每侧的边墩5呈门型构造，主梁1架设于两个边墩5之间且主梁1为连续结构，主梁1支承于边拱肋3上，主梁1与边拱肋3的顶端固定连接，边拱肋3底端的拱脚同主拱肋2拱脚一同固结在对应侧的主墩4上，主拱肋2贯穿主梁1设置。

在本实施例中，为减少拱肋推力，主梁1梁体均采用钢结构，主梁1包括边梁1A、横梁1B和正交异性桥面板1C，边梁1A沿纵桥向连续设置且分别设置于主梁1的两侧，横梁1B沿横桥向设置且间隔设置在两侧边梁1A之间，桥面板1C铺设于主梁1顶部并与两侧的边梁1A固定连接，取消主梁1与下部结构之间的支座；本实施例中的主梁1通过吊杆7与主拱肋2固定连接，吊杆7的一端通过锚拉板8锚固于主拱肋2、另一端通过锚拉板8锚固于边梁1A底部，集中应力小，受力更安全。两侧边梁1A的相应节段处设有供穿设主拱肋2的通孔1D，主拱肋2从通孔1D处贯穿边梁1A，通孔1D和主拱肋2之间填充混凝土实现主拱肋2与边梁1A一体连接，便于顺畅传力。相比现有技术中在钢箱主梁1两侧增设刚性系杆连接主拱肋2和边拱肋3以用来克服拱桥推力的方式，本方案采用主梁1边梁1A作为刚性系杆的方式克服拱桥推力，无需施加体外预应力保证桥梁施工安全，避免了在施工过程中的体外系杆多次张拉，从而简化了施工流程，节省了施工工期，还节省了体外系杆材料；而且主梁1采用边梁1A和横梁1B所形成的框架结构，整体性和连续性好，且吊装节段少，不仅施工效率高，而且建设成本低。主梁1和主拱肋2、边拱肋3的刚接固结形式，对主拱肋2、边拱肋3和主梁1均具有较大的变形约束力，大大减小了拱桥梁端转角；不仅能够改善拱脚受力，还能有效减小主拱肋2的计算跨径，主拱肋2两侧与边梁1A连接处之间的距离，变为了主拱肋2的计算跨径，主拱肋2的计算跨径能够减小20％以上，提高了主拱肋的竖向刚度。

其中主拱肋2为劲性骨架21混凝土结构，劲性骨架21以钢管为主体，通过向钢管内灌注混凝土并通过混凝土外包劲性骨架21钢管从而形成主拱肋2的主体。

主拱肋2和边拱肋3均采用两肢拱肋加拱肋间横撑形成整体，主拱肋2两端对应的四个拱脚分别对应一个主墩4固定，桥两侧的主墩4均位于两个边墩5之间；边拱肋3则架设于相邻的主墩4和边墩5之间，边拱肋3一端与主拱肋2的拱脚固定连接，边拱肋3的另一端放置于边墩5上。主拱肋2和边拱肋3均是悬链线的形状，主拱肋2是以两个主墩4为固定点，向上弯成悬链线状；而边拱肋3是以相邻的一个主墩4和一个边墩5为固定点，由于两个主墩4的高度低于两个边墩5的高度，边拱肋3则是以高度差为基准，斜向上弯成悬链线状；边拱肋3和主墩4上设有拱上立柱6，拱上立柱6与顶部的边梁1A固结；拱上立柱6用于支撑主梁1，利用增大结构强度、减小负弯矩。

边拱肋3为混凝土结构，主梁1的端部预埋于边拱肋3的顶部，主梁1与边拱肋3的顶端齐平，主梁1和边拱肋3之间设有剪力钉9。剪力钉9用于传力，通过剪力钉9加强主梁1和边拱肋3之间的固结强度，主梁1内力能够传递到边拱肋3上，进而通过边拱肋3、主梁1和主拱肋2之间形成的稳定三角形结构达到自稳状态，主墩4受力性能好。而且通过采用混凝土拱肋，相比常规的钢管拱桥大大的提高了刚度，且减小了温度变形。

具体地，边拱肋3包括两肢拱肋单元3A，两肢拱肋单元3A之间设有横撑，每肢拱肋单元3A对应固结一边梁1A，两肢拱肋单元3A的外间距大于两侧边梁1A之间的外间距，边梁1A的端面与拱肋单元3A的端面对齐设置，边拱肋3的端面设有端承压板10，端承压板10用于锚固边梁1A。四个拱肋单元3A在边墩5处的端面均设置有牛腿3B，主梁1两端的简支梁11，在靠近主梁1的一端均放置在边拱肋3的牛腿3B上，牛腿3B用于支撑与主梁1两端对接的简支梁11。通过将简支梁11的一端放置于牛腿3B上，而无需直接通过边墩5进行支撑，这样保证边拱肋3能够通过牛腿3B承受简支梁11的重力，并能够在主梁1端部顺利承接其内部推力，避免主梁1在释放内力过程中简支梁11发生支座脱空的情况，也优化了边拱肋3的受力情况。

本实施例通过采用连续结构的主梁1设计，保持主梁1在边墩5之间的整体性及连续性，避免了现有主梁1的断缝结构处在列车竖向活载作用下产生过大的梁端转角；为了使桥墩或者拱脚处拱座基础能够约束梁体的变形，为梁体提供较大的竖向刚度，本实施例将连接主墩4的主拱肋2贯穿主梁1设置，而且这样也能利用梁体本身沿纵桥向抵抗拱肋推力；进一步地，主梁1与主拱肋2的连接处到主梁1端部之间的梁体部分作为刚性系杆用于克服拱肋推力，同时配合分别与主梁1及主墩4固结的边拱肋3，以及固结主墩4和主梁1的主拱肋2部分形成了稳定的三角形连接结构，能够抵消大部分主拱肋2的推力，从而保证桥梁结构受力安全。

本实施例所提供的中承式拱桥，主梁1和主拱肋2、边拱肋3固结为整体，主梁1不仅承担桥面荷载，还参与结构整体受力，无需额外设置体外系杆用于平衡拱肋推力，缩短了施工工期，而且可减少体外系杆钢绞线用量814吨，节约工程投资2300余万。基于上述中承式拱桥的构造进行有限元分析，中承式拱桥的有限元模型的结构图如图12所示，根据获取ZK静活载挠度图分析可知，其ZK静活载挠度最大值约为90mm，挠跨比1/3550，梁体梁端转角最大值0.5 ‰，相比现有技术中的中承式拱桥在主梁两侧设置刚性系杆使刚性连接边拱肋和主拱肋的构造形式，本方案的中承式拱桥构造能够减小主梁的梁端转角、提高拱桥的竖向刚度。分别采用目前铁路上的动车组CRH3车型、CRH380车型，在单车和双车情况下以不同速度过桥，获得不同工况下桥梁挠度和坡度最大值（表征梁端转角的大小），如下表1所示：

可知，该中承式拱桥结构形式也具有良好的受力性能，在列车竖向活载作用下同样具有足够的竖向刚度，主梁1梁端转角小，满足设计要求。

进一步地，通过运用MSC.PATRAN、MSC.NASTRAN和MSC.ADAMS/RAIL动力分析程序，分别建立列车、桥梁的空间振动分析模型，采用计算机模拟分析方法，对上述中承式拱桥方案进行车桥耦合动力响应分析检算，获得在桥梁上某一检测点处车桥耦合动力响应的指标结果如下表2所示：

可知，CRH3动车组以速度200～420km/h通过桥梁时,以及 CRH380动车组以速度200～480km/h通过桥梁时，列车安全性和及舒适性均满足规范要求。

本实施例中的中承式拱桥，具有构造简洁、造型美观、结构刚度大、平稳性好、养护费用低、施工方便、建设周期短等优点，能满足超高速铁路行车要求，在通过桥梁时不用进行限速，有效提升了拱桥在超高速铁路桥梁建设领域的推广和应用，提升了大跨度拱桥的施工效率，缩短了桥梁建设工期，同时提高了高速铁路列车的运行效率。

实施例2

基于实施例1，本实施例提供上述中承式拱桥的施工方法，如图9-图11所示，包括以下步骤：

S1.修建施工便道及栈桥,进行缆（扣）塔系统等临时工程建设，施工主墩4的桩基础及墩身，施工右侧拱座基础时安装纵向滑动铰12并临时锁定；

S2.施工两侧边墩5的桩基础、承台和墩身，在主墩4两侧搭设边拱施工支架13，对称施工边拱混凝土及拱肋间横撑，同时施工边拱肋3上预埋的部分边梁1A，以及拱上立柱6；

S3.采用缆索吊及扣塔配合扣索，分节段安装主拱劲性骨架21，直至合拢；

S4.采用缆索吊机从边到中间分段吊装边梁1A，安装对应节段的吊杆7，直至合拢；

S5.边梁1A合拢后，释放纵向滑动铰12临时锁定，释放拱肋扣索,拆除边拱施工支架13；

S6.灌注劲性骨架21钢管管内混凝土，分段、分环、分工作面外包拱肋混凝土；

S7.安装桥面横梁1B及正交异性钢桥面板1C，完成桥面轨道结构铺装；

S8.将右侧拱座与主墩4浇筑成整体，形成拱墩固结体系；

S9.完成桥上附属结构安装，拆除所有施工临时措施，全桥施工完成。

其中在分节段吊装主拱劲性骨架21的过程中，对应主梁设置高度的骨架节段在吊装时就已与对应的边梁节段预先固结，在主拱肋2劲性骨架21拼装合拢后，从边上到中间吊装完成剩下的边梁1A直至合拢。

本实施例通过在主拱肋2的至少一拱脚主墩4处安装纵向滑动铰12，在锁定状态下完成主拱肋2劲性骨架21和边梁1A的合拢施工后，上部荷载小，桥梁能够依靠自身结构保持整体受力平衡；此时解除纵向滑动铰12的临时锁定使纵向滑动铰12具有能够沿纵桥向适应变形的能力，在后续对主拱肋2劲性骨架21进行外包混凝土的施工过程中，可以有效保证恒载推力不作用于该主墩4基础而是由刚性系杆承担，即由主梁1上固结主拱肋2和边拱肋3的边梁段来受力；进一步地，本实施例待完成主拱肋2劲性骨架21混凝土浇筑施工后，再进行主梁1横梁1B和桥面板1C及桥面轨道结构铺装，这样相比在解除纵向滑动铰12临时锁定前就完成所有上部结构安装的方式，对主墩4的施加荷载更小，施工更安全可靠；本实施例在拱肋混凝土和上部结构施工完成后，待拱肋和主梁1完成协同变形后，桥梁内力会进行重分布和优化，此时再对拱座与主墩4进行浇筑形成拱墩固结体系，能够使得整个桥梁体系具有较好的受力性能。

本实施例所提供的中承式拱桥施工方法，通过采用临时纵向滑动球铰释放主拱肋2推力，将拱肋推力由边梁1A自身承担，整个施工过程不需要通过张拉调整体外系杆施加体外预应力来平衡拱肋推力，施工工期短；且所建成的中承式拱桥受力性能好，具有足够的竖向刚度和较小的梁端转角，能够满足时速高于350km/h的超高速度的行车要求，确保高速铁路行车的安全性及舒适性。

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 (10)

1.一种中承式拱桥，包括主梁（1）、主拱肋（2）、边拱肋（3）、主墩（4）和边墩（5），所述主拱肋（2）架设于所述主墩（4）之间，所述边拱肋（3）架设于所述主墩（4）和所述边墩（5）之间，所述主梁（1）架设于所述边墩（5）之间且主梁（1）为连续结构，其特征在于，主梁（1）支承于所述边拱肋（3）上，所述主梁（1）与所述边拱肋（3）固定连接，所述主拱肋（2）贯穿所述主梁（1）设置。

2.根据权利要求1所述的中承式拱桥，其特征在于，所述主梁（1）包括边梁（1A）和横梁（1B），所述边梁（1A）沿纵桥向设置且位于所述主梁（1）的两侧，所述横梁（1B）沿横桥向设置且间隔设置在两侧所述边梁（1A）之间；所述主拱肋（2）贯穿所述边梁（1A）且与所述边梁（1A）一体连接。

3.根据权利要求2所述的中承式拱桥，其特征在于，所述边拱肋（3）为混凝土结构，所述主梁（1）的端部预埋于所述边拱肋（3）的顶端，所述主梁（1）和所述边拱肋（3）之间设有剪力钉（9）。

4.根据权利要求3所述的中承式拱桥，其特征在于，所述边拱肋（3）包括两肢拱肋单元（3A），两肢所述拱肋单元（3A）之间设有横撑，每肢所述拱肋单元（3A）对应固结一所述边梁（1A），两肢所述拱肋单元（3A）的外间距大于两侧所述边梁（1A）的外间距，所述边梁（1A）的端面与所述拱肋单元（3A）的端面对齐设置，所述边拱肋（3）的端面设有端承压板（10），所述端承压板（10）用于锚固所述边梁（1A）。

5.根据权利要求1所述的中承式拱桥，其特征在于，所述边拱肋（3）设有牛腿（3B），所述牛腿（3B）用于支撑与所述主梁（1）两端对接的简支梁（11）。

6.根据权利要求1所述的中承式拱桥，其特征在于，还包括位于所述主墩（4）或所述边拱肋（3）上的拱上立柱（6），所述拱上立柱（6）与所述主梁（1）固定连接。

7.根据权利要求1-6任一项所述的中承式拱桥，其特征在于，所述主梁（1）为钢结构，所述主梁（1）上设有通孔（1D）并穿设有所述主拱肋（2），所述通孔（1D）和所述主拱肋（2）之间填充有混凝土。

8.根据权利要求1-6任一项所述的中承式拱桥，其特征在于，所述主拱肋（2）和所述主梁（1）之间设有吊杆（7），所述吊杆（7）通过锚拉板（8）连接于所述边梁（1A）的底部。

9.如权利要求1-8任一项所述中承式拱桥的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

施工主墩（4）和边墩（5），在施工所述主墩（4）上的拱座基础时，安装纵向滑动铰（12）并临时锁定；

搭设边拱施工支架（13）并施工边拱肋（3）和拱上立柱（6），同时在所述边拱肋（3）顶端预埋部分主梁（1）；

采用缆索吊及扣塔配合扣索，施工主拱肋（2）劲性骨架（21）；

沿纵桥向分段吊装边梁（1A），边梁（1A）上安装吊杆（7）使连接主拱肋（2），直至边梁（1A）合拢；

边梁（1A）合拢后，解除纵向滑动铰（12）的临时锁定，释放扣索，拆除边拱施工支架（13）；

施工主拱肋混凝土；

安装横梁（1B）及桥面板（1C），完成桥面轨道结构铺装；

将拱座与主墩（4）浇筑成型于一体，形成拱墩固结体系。

10.根据权利要求9所述的施工方法，其特征在于，施工主拱肋（2）劲性骨架（21）时分节段吊装，主拱肋的劲性骨架（21）包括多段骨架节段，其中对应主梁设置高度的骨架节段上预先固结有边梁节段，待劲性骨架（21）拼装合拢后，从边上到中间吊装完成剩下的边梁（1A）直至合拢。

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