CN209652741U - 一种跨铁路站场大跨度高架桥 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种跨铁路站场大跨度高架桥，包括两个桥塔、位于两桥塔之间的主跨以及分别位于主跨两侧的两个边跨，每一桥塔通过斜拉索与相邻的边跨及主跨连接，桥塔包括塔体、下承台以及用于转体施工且在转体施工后与下承台固结在一起的上部转体结构，塔体形成于上部转体结构上；主跨包括在转体施工前分别施作于两桥塔上的两个预装段以及在转体施工后悬拼施作至连接两预装段的悬拼段。主跨采用预装段与悬拼段悬拼的结构，结合了桥塔转体施工与主跨悬拼施工的方式，避免主跨完全转体施工，对减小转体重量和规模、降低施工风险有明显效果，尤其是对于跨铁路站场的大跨度高架桥，主跨悬拼施工速度较快，对铁路影响时间短。

Description

一种跨铁路站场大跨度高架桥

技术领域

本实用新型属于桥梁设计及施工技术领域，具体涉及一种跨铁路站场大跨度高架桥。

背景技术

目前，新建高架桥及快速路成为解决城市交通拥堵的重要手段之一，而且事实证明效果良好。随着铁路提速及大量高速铁路投入运营，为保证铁路安全，减小施工干扰，一般高架桥上跨铁路的设计方案；当上跨位置在铁路站场内时，因铁路股道较多，站场宽度较大(一般在200m以上)，简支梁、连续梁或拱桥等中小跨度桥型难以满足要求，适用桥型一般为斜拉桥。

斜拉桥的施工方式有支架现浇、支架拼装、悬臂浇筑、悬臂拼装、顶推施工及转体施工。支架现浇或支架拼装，需要在铁路范围内搭设大量支架，对铁路干扰较大，一般很少采用；顶推施工，需要在铁路范围内搭设临时支墩，站场股道之间的空间有限，搭设及拆除支墩均非常困难，故适用性不强；悬臂浇筑及悬臂拼装工艺，在21世纪初及以前，铁路运行速度较低时，运用较为广泛；转体施工，在铁路上方作业时间最短，是目前跨铁路斜拉桥的首选施工工艺。

城市高架桥一般宽度达到30～40m，混凝土斜拉桥转体跨度单侧超过100m 时，转体重量接近40000吨，球铰直径约6m，加工及运输难度较大。同时，斜拉桥相对于连续梁(刚构)桥，因其结构高度大，受风荷载及其他不平衡荷载的影响大，转体施工时的倾覆稳定问题较为突出，转体长度越大，施工风险越高。

另外，转体桥的上、下承台在施工完成后再进行封固，施工空间有限，上下预留钢筋难以准确对位焊接，因此抵抗温度等水平荷载的能力较弱。

实用新型内容

本实用新型实施例涉及一种跨铁路站场大跨度高架桥，至少可解决现有技术的部分缺陷。

本实用新型实施例涉及一种跨铁路站场大跨度高架桥，包括两个桥塔、位于两所述桥塔之间的主跨以及分别位于所述主跨两侧的两个边跨，每一所述桥塔通过斜拉索与相邻的所述边跨及所述主跨连接，所述桥塔包括塔体、下承台以及用于转体施工且在转体施工后与所述下承台固结在一起的上部转体结构，所述塔体形成于所述上部转体结构上；所述主跨包括在转体施工前分别施作于两所述桥塔上的两个预装段以及在转体施工后悬拼施作至连接两所述预装段的悬拼段。

作为实施例之一，所述主跨采用钢混组合梁。

作为实施例之一，所述主跨的梁体包括箱型钢边主梁和多个钢横梁，所述钢边主梁包括多个拼接节段，每相邻两所述拼接节段通过顶板焊接而腹板、底板及纵向加劲肋均采用高强螺栓连接的方式拼接。

作为实施例之一，所述主跨的桥面板包括分块预制的多块混凝土桥面板，各所述混凝土桥面板通过现浇湿接缝拼装在一起且分别与下方的主跨梁体顶板连接。

作为实施例之一，所述预装段的长度范围覆盖对应侧的铁路正线。

作为实施例之一，所述边跨包括通过边墩支撑的第一跨段、在转体施工前施作于对应桥塔上的第二跨段以及在转体施工后连接所述第一跨段与所述第二跨段的合拢跨段。

作为实施例之一，所述边跨采用混凝土梁。

作为实施例之一，两所述桥塔之间设有中间墩对所述主跨进行支撑，从而将所述高架桥分解为两个独塔斜拉桥结构。

作为实施例之一，两所述桥塔均为墩塔梁固结体系。

作为实施例之一，所述塔体为混凝土门型塔体，且设置至少一道横向塔梁以连接该塔体的两个塔柱。

本实用新型实施例至少具有如下有益效果：

本实用新型提供的跨铁路站场大跨度高架桥，主跨采用预装段与悬拼段悬拼的结构，结合了桥塔转体施工与主跨悬拼施工的方式，避免主跨完全转体施工，对减小转体重量和规模、降低施工风险有明显效果，而且主跨悬拼施工速度较快，对铁路影响时间短。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1-图6为本实用新型实施例提供的高架桥的施工过程示意图；其中，图2 为图1中A-A的剖视图；图6为施工完成后的高架桥的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的桥塔的结构示意图；

图8为本实用新型实施例提供的主跨的截面示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图6，本实用新型实施例提供一种跨铁路站场大跨度高架桥，包括两个桥塔1、位于两所述桥塔1之间的主跨2以及分别位于所述主跨2两侧的两个边跨 3，一般地，主跨2与两边跨3对接且均与桥塔1连接，每一所述桥塔1通过斜拉索5与相邻的所述边跨3及所述主跨2连接，从而构成双塔斜拉桥体系；所述桥塔1包括塔体14、下承台11以及用于转体施工且在转体施工后与所述下承台11固结在一起的上部转体结构，所述塔体14形成于所述上部转体结构上；所述主跨2包括在转体施工前分别施作于两所述桥塔1上的两个预装段21以及在转体施工后悬拼施作至连接两所述预装段21的悬拼段22。

本实施例提供的跨铁路站场大跨度高架桥，主跨2采用预装段21与悬拼段 22悬拼的结构，结合了桥塔1转体施工与主跨2悬拼施工的方式，避免主跨2 完全转体施工，对减小转体重量和规模、降低施工风险有明显效果，而且主跨2 悬拼施工速度较快，对铁路影响时间短。当然，上述高架桥也适用于跨其它地面交通或者跨河道的情况。

进一步优选地，上述预装段21的长度范围覆盖对应侧的铁路正线，也即预装段21的两端在地面上的投影位于相邻的铁路正线的两侧，从而两桥塔1分别进行跨铁路正线转体施工，可以实现跨铁路正线部分转体施工、跨铁路站线部分悬拼施工的方式，对铁路影响较小。

如图7，上述的上部转体结构可采用常规的球铰12+上承台13的结构，具体的结构及转体施工方式此处不作赘述。在另外的实施例中，也可采用申请人提交的申请号为CN201710855382.X等专利中涉及的桥梁转体施工结构，具体结构此处从略。在桥塔1转体施工完成后，封闭转盘，进行上部转体结构与下承台11的永久固结，使上下承台11固结为一体。

进一步优化上述桥塔1的结构，如图7，一般地，上述下承台11通过桥塔桩基15承托。两所述桥塔1均为墩塔梁固结体系，可避免桥塔1转体阶段墩梁或塔梁临时固结，可提高桥塔1结构刚度及转体阶段的安全性，可减少支座转换的施工工序。上述塔体14优选为混凝土门型塔体14，且设置至少一道横向塔梁16以连接该塔体14的两个塔柱，以提高塔柱屈曲稳定性；塔柱优选为是箱形截面，可利用塔吊6采用爬模法施工，可在塔柱内设置检修爬梯。

接续上述高架桥的结构，所述主跨2采用钢混组合梁，也即上述的悬拼段 22及预装段21均采用钢混组合梁，其中，预装段21与对应的桥塔1之间采用搭设支架进行拼装的方式进行施工，悬拼段22则采用悬拼施工工艺进行施工。主跨2采用钢混组合梁便于悬臂拼装施工，施工速度较快，对铁路影响时间较短。进一步优选地，如图8，对上述的钢混组合梁式的主跨2进行说明：主跨梁体包括箱型钢边主梁201和多个钢横梁202，钢横梁202可采用工字钢横梁202，所述钢边主梁201包括多个拼接节段，每相邻两所述拼接节段通过顶板焊接而腹板、底板及纵向加劲肋均采用高强螺栓204连接的方式拼接，该结构的主跨梁体能够保证结构强度，同时具有较快的施工速度。进一步优选地，所述主跨2 的桥面板203包括分块预制的多块混凝土桥面板203，各所述混凝土桥面板203 通过现浇湿接缝拼装在一起且分别与下方的主跨梁体顶板连接；在混凝土桥面板203内可设置预应力及普通钢筋，混凝土桥面板203与主跨梁体顶板之间可采用剪力钉等形式连接固定；上述的各现浇湿接缝可对应于下方的钢边主梁201 和钢横梁202的位置设置，保证强度又便于施工。

进一步优化上述高架桥的结构，所述边跨3包括通过边墩支撑的第一跨段 32、在转体施工前施作于对应桥塔1上的第二跨段31以及在转体施工后连接所述第一跨段32与所述第二跨段31的合拢跨段33。本实施例中，优选地，所述边跨3采用混凝土梁，混凝土梁重量较大，压重效果较好，可以减小边跨3的长度，而且混凝土梁单位面积造价约为钢梁的一半，边跨3采用混凝土梁可有效节约工程投资。上述的第二跨段31可采用搭设支架进行现浇的方式连接在桥塔1上，第一跨段32采用搭设支架进行现浇的方式施建于对应位置处，在桥塔1转体完成后，第一跨段32与第二跨段31相对且二者之间具有一定的间距，该间距即为合拢跨段33长度，通过现浇方式即可完成合拢跨段33的施工，实现边跨3施工完全。进一步地，边跨3的混凝土梁优选为采用实心矩形截面边主梁加横梁的格构式体系，能够保证结构强度；混凝土边主梁及横梁均优选为是预应力混凝土构件，可设置纵横向预应力及普通钢筋。

本实施例提供的高架桥，采用钢混组合梁结构的主跨2+混凝土梁结构的边跨3，在保证高架桥结构强度和安全性的同时，便于施工，尤其是跨铁路站场等场所时的施工，有效地提高施工效率，节约施工成本。

进一步优选地，如图6，两所述桥塔1之间设有中间墩4对所述主跨2进行支撑，从而将所述高架桥分解为两个独塔斜拉桥结构，能够大幅减小温度荷载对桥塔1下部结构的作用，对改善转体结构的桥塔1受力十分有利。

进一步优化上述高架桥的结构，对于所采用的斜拉索5，优选为是采用平行钢绞线索，能够单束安装及张拉，相较于采用平行钢丝斜拉索5，能够有效地减小运输及吊装重量，张拉吨位也能大幅减小。在本实施例中，每束钢绞线直径在13～18mm范围内，在其中一个实施例中，钢绞线直径为15.24mm，一根斜拉索5最多包括109束钢绞线。

以下对上述跨铁路站场大跨度高架桥的施工方法进行说明：

如图1-图6，其施工方法包括如下步骤：

步骤一，在铁路站场两侧分别施建可转体的桥塔1；具体地，依次进行如下施工：施工桥塔桩基15及基坑；施工桥塔1下承台11及桥塔1上部转体结构；在桥塔1上部转体结构上利用塔吊6采用爬模法施作钢筋混凝土塔体14；

步骤二，顺铁路线方向在每一桥塔1两侧分别搭建支架，以在该桥塔1上形成主跨2的预装段21及边跨3的第二跨段31，并通过斜拉索5实现预装段 21和第二跨段31与对应的桥塔1的连接，调节斜拉索5的索力，使桥塔1达到平衡转体状态；在两桥塔1的远离站场侧分别施建边跨3的第一跨段32；其中，预装段21通过拼装的方式施工，第二跨段31和第一跨段32均采用混凝土现浇方式施工；在预装段21和第二跨段31施工完成后，即可进行挂索、张拉操作，调节斜拉索5的索力至设计状态，此时桥塔1塔底弯矩为零，从而可使桥塔1 达到平衡转体状态。可以理解地，第一跨段32的施工可与预装段21、第二跨段 31的施建同步进行。

步骤三，两桥塔1分别进行转体施工，转体完成后，将桥塔1上下结构固结为一体，以及将第一跨段32与相邻的第二跨段31合拢；优选地，上述转体施工在铁路天窗点内完成。转体完成后，封闭转盘，实现桥塔1上下结构的永久固结。

步骤四，采用悬拼施工方式在两预装段21之间分节段施作悬拼段22，并安装和张拉各节段斜拉索5，完成主跨2施工。在本步骤中，优选为采用如下方式进行：先在预装段21上安装桥面吊机7，通过对应侧边跨3运输待悬拼结构，完成相邻悬拼节段的拼接，安装和张拉该悬拼节段的斜拉索5；再移动桥面吊机 7，拼装下一悬拼节段，直至完成主跨2施工。采用上述施工工艺，通过从边跨 3桥面上运输悬拼结构的方式，能够解决由于铁路站场内没有作业条件而导致采用普通悬拼施工工艺时无法从桥下起吊梁段的技术问题。而且，采用带封闭式操作平台的桥面吊机7，从吊机后方桥面上通过运梁车8等喂梁，再在操作平台上横移拼装，能够取消铁路防护棚，保证铁路运营安全。易于理解地，从两预装段21相向同步进行悬拼施工，能进一步有效地缩短施工时间，减小对铁路运营的影响。

步骤五，调节各斜拉索5索力至主梁线形和内力达到设计状态。

另外，在步骤一中，可先施作部分高度的塔体14，在步骤三完成转体施工及将所述桥塔1上下结构固结为一体后，再施作剩余部分高度的塔体14，能够进一步减小转体重量和规模、降低施工风险。

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

Claims (10)

1.一种跨铁路站场大跨度高架桥，包括两个桥塔、位于两所述桥塔之间的主跨以及分别位于所述主跨两侧的两个边跨，每一所述桥塔通过斜拉索与相邻的所述边跨及所述主跨连接，其特征在于：所述桥塔包括塔体、下承台以及用于转体施工且在转体施工后与所述下承台固结在一起的上部转体结构，所述塔体形成于所述上部转体结构上；所述主跨包括在转体施工前分别施作于两所述桥塔上的两个预装段以及在转体施工后悬拼施作至连接两所述预装段的悬拼段。

2.如权利要求1所述的跨铁路站场大跨度高架桥，其特征在于：所述主跨采用钢混组合梁。

3.如权利要求2所述的跨铁路站场大跨度高架桥，其特征在于：所述主跨的梁体包括箱型钢边主梁和多个钢横梁，所述钢边主梁包括多个拼接节段，每相邻两所述拼接节段通过顶板焊接而腹板、底板及纵向加劲肋均采用高强螺栓连接的方式拼接。

4.如权利要求2或3所述的跨铁路站场大跨度高架桥，其特征在于：所述主跨的桥面板包括分块预制的多块混凝土桥面板，各所述混凝土桥面板通过现浇湿接缝拼装在一起且分别与下方的主跨梁体顶板连接。

5.如权利要求1所述的跨铁路站场大跨度高架桥，其特征在于：所述预装段的长度范围覆盖对应侧的铁路正线。

6.如权利要求1所述的跨铁路站场大跨度高架桥，其特征在于：所述边跨包括通过边墩支撑的第一跨段、在转体施工前施作于对应桥塔上的第二跨段以及在转体施工后连接所述第一跨段与所述第二跨段的合拢跨段。

7.如权利要求1或6所述的跨铁路站场大跨度高架桥，其特征在于：所述边跨采用混凝土梁。

8.如权利要求1所述的跨铁路站场大跨度高架桥，其特征在于：两所述桥塔之间设有中间墩对所述主跨进行支撑，从而将所述跨铁路站场大跨度高架桥分解为两个独塔斜拉桥结构。

9.如权利要求1所述的跨铁路站场大跨度高架桥，其特征在于：两所述桥塔均为墩塔梁固结体系。

10.如权利要求1或9所述的跨铁路站场大跨度高架桥，其特征在于：所述塔体为混凝土门型塔体，且设置至少一道横向塔梁以连接该塔体的两个塔柱。