CN212335738U - 一种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁，包括上层公路混凝土桥面板、下层铁路混凝土桥面板和钢腹杆；上层公路混凝土桥面板的横桥向两侧设置上层公路混凝土纵梁，下层铁路混凝土桥面板的横桥向两侧设置有下层铁路混凝土纵梁，钢腹杆的上、下端均通过节点板分别与同侧的上层公路混凝土纵梁和下层铁路混凝土纵梁连接。该公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁采用钢腹杆与上层桥面、下层桥面都结合的双结合结构形式，受力明确、刚度大、整体性强、充分利用钢材和混凝土的材料性能、维养工作量小、经济性好，优化结构受力和工程设计，能广泛运用于高速铁路公铁合建桥梁，且结构美观，具有强大的竞争力。

Description

一种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁

技术领域

本实用新型属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁。

背景技术

目前，国内外公铁合建桥梁主要采用钢桁梁形式，而这种结构形式具有如下缺点：1、用钢量大，经济效益差；2、钢结构桥面体系存在锈蚀、疲劳等问题，后期养护维修成本高；3、为满足铁路行车刚度要求，需增加桁高，往往受到公路、铁路接线条件限制或受到既有建筑物限制；4、钢桁梁杆件数量和种类繁多，施工难度大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁，至少可以解决现有技术中存在的部分缺陷。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供了如下技术方案：一种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁，包括上层公路混凝土桥面板，下层铁路混凝土桥面板，以及布置于上层公路混凝土桥面板和下层铁路混凝土桥面板之间的钢腹杆；所述上层公路混凝土桥面板的横桥向两侧设置上层公路混凝土纵梁，所述下层铁路混凝土桥面板的横桥向两侧设置有下层铁路混凝土纵梁，所述钢腹杆的上、下端均通过节点板分别与同侧的上层公路混凝土纵梁和下层铁路混凝土纵梁连接。

进一步的，横桥向两侧的钢腹杆对称布置，且相对的两个钢腹杆的上端节点间设置上层公路混凝土横梁，相对的两个钢腹杆的下端节点间设置下层铁路混凝土横梁。

进一步的，相邻上层公路混凝土横梁之间，以及相邻下层铁路混凝土横梁之间均沿顺桥向间隔设置若干小横梁，且小横梁间距为3～4m。

进一步的，所述钢腹杆倾斜布置，且沿顺桥向的钢腹杆顺次通过节点板连接，形成N形桁式结构。

进一步的，所述节点板包括插入上层公路混凝土纵梁或下层铁路混凝土纵梁中的连接部，以及用于连接钢腹杆的V型部。

进一步的，所述节点板与钢腹杆之间通过焊接或高强螺栓连接，节点板与上层公路混凝土纵梁或下层铁路混凝土纵梁通过设置在节点板上的PBL键连接。

进一步的，所述上层公路混凝土桥面板和下层铁路混凝土桥面板均采用若干个纵横向分块呈矩阵布置的预制板拼装而成。

进一步的，所述上层公路混凝土桥面板的横桥向两侧设有上层公路大悬臂。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型提供的这种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁为钢腹杆与上、下桥面都结合的双结合连续梁桥，且上、下桥面均采用混凝土结构，避免使用钢结构桥面体系，消除桥面锈蚀、疲劳等问题，降低后期维修养护费用，且采用混凝土纵梁代替现有钢桁架梁结构中上下弦杆，用钢量大幅度降低，降低了工程造价，提高经济性；该桥梁结构刚度较钢桁梁明显增强，且梁高较低，能够较好的满足公路、铁路接线要求。

(2)本实用新型提供的这种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁采用支架现浇施工+顶推施工，并且通过墩顶预伸长杆件等施工措施调整结构内力，改善了墩顶结构内力集中问题，免去了加劲措施，提高了跨越能力，降低了墩顶混凝土结构拉应力，减少了预应钢筋，该桥型自重轻、预应力效率高、施工方便、工业化程度高，适用于长大桥梁。

以下将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是本实用新型公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁的横断面示意图；

图2是本实用新型公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁的立面示意图；

图3是本实用新型中钢腹杆与上层公路混凝土桥面板连接的横断面示意图；

图4是本实用新型中钢腹杆与上层公路混凝土桥面板连接的纵断面示意图；

图5是本实用新型中钢腹杆与下层铁路混凝土桥面板连接的横断面示意图；

图6是本实用新型中钢腹杆与下层铁路混凝土桥面板连接的纵断面示意图；

图7是本实用新型中桥墩基础的施工示意图；

图8是本实用新型中墩旁托架及顶推系统的施工示意图；

图9是本实用新型中下层铁路混凝土桥面板及钢腹杆施工示意图；

图10是本实用新型中上层公路混凝土桥面板施工示意图；

图11是本实用新型中施工完毕的一联桥梁的顶推施工示意图。

附图标记说明：1、上层公路混凝土纵梁；2、上层公路混凝土桥面板；3、钢腹杆；4、下层铁路混凝土纵梁；5、下层铁路混凝土桥面板；6、下层铁路混凝土横梁；7、上层公路混凝土横梁；8、上层公路大悬臂；9、节点板；10、桥墩基础；11、连接部；12、PBL键穿入孔；13、V型部；14、PBL键；15、墩旁托架；16、拼装支架；17、墩顶预伸长杆件。

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。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制；在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”、“若干”的含义是两个或两个以上。

如图1和图2所示，本实施例提供了一种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁，包括上层公路混凝土桥面板2，下层铁路混凝土桥面板5，以及布置于上层公路混凝土桥面板2和下层铁路混凝土桥面板5之间的钢腹杆3；所述上层公路混凝土桥面板2的横桥向两侧设置上层公路混凝土纵梁1，所述下层铁路混凝土桥面板5的横桥向两侧设置有下层铁路混凝土纵梁4，所述钢腹杆3的上、下端均通过节点板9分别与同侧的上层公路混凝土纵梁1和下层铁路混凝土纵梁4连接。在本实施例中，上层公路混凝土桥面板2和下层铁路混凝土桥面板5均采用混凝土结构，避免了现有公铁合建桥梁使用钢结构桥面体系，消除桥面锈蚀、疲劳等问题，同时在上层公路混凝土桥面板2和下层铁路混凝土桥面板5两侧采用混凝土纵梁代替现有钢桁架梁结构中的上下弦杆参与桁梁受力，大大降低了用钢量，降低了工程造价，且其刚度较钢桁梁明显增强；而且该桥梁除钢腹杆3外均为混凝土结构，后期养护维修的工作量较钢桁梁大幅降低。本实施例提供的这种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁采用钢腹杆与上层桥面、下层桥面都结合的双结合连续桁梁形式，受力明确、刚度大、整体性强、充分利用钢材和混凝土的材料性能、维养工作量小、经济性好，优化结构受力和工程设计，能广泛运用于高速铁路公铁合建桥梁，且结构美观，具有强大的竞争力。

细化的实施方式，横桥向两侧的钢腹杆3对称布置，且相对的两个钢腹杆3的上端节点间设置上层公路混凝土横梁7，相对的两个钢腹杆3的下端节点间设置下层铁路混凝土横梁6。优化的，相邻上层公路混凝土横梁7之间，以及相邻下层铁路混凝土横梁6之间均沿顺桥向间隔设置若干小横梁，且小横梁间距为3～4m，上层公路混凝土桥面板2和下层铁路混凝土桥面板5均布置于横梁上，混凝土桥面板厚0.2～0.3m，此混凝土桥面板厚度需满足设置预应力钢绞线的构造要求，上层公路混凝土桥面板2和下层铁路混凝土桥面板5之间的梁高以满足公路、铁路的接线要求，而通过小横梁的设置，使得混凝土桥面板为密横梁+混凝土板结构，保证了混凝土桥面板的刚度，相较于纵横梁体系，取消了小纵梁，构造简单，受力明确，施工方便，结构美观。

优化的技术方案，所述上层公路混凝土桥面板2和下层铁路混凝土桥面板5均采用若干个纵横向分块呈矩阵布置的预制板拼装而成，提高了施工效率。进一步的，根据交通量需求，可在所述上层公路混凝土桥面板2的横桥向两侧设置上层公路大悬臂8，有效减小跨中正弯矩，且环境效果佳。

根据景观及受力需求，桥梁采用斜桁断面，具体的，将所述钢腹杆3倾斜布置，且沿顺桥向的钢腹杆3顺次通过节点板9连接，形成N形桁式结构。如图3、图4、图5和图6所示，所述节点板9包括插入上层公路混凝土纵梁1或下层铁路混凝土纵梁4中的连接部11，以及用于连接钢腹杆3的V型部13，通过V型部13连接相邻的两个钢腹杆3。具体的，所述节点板9与钢腹杆3之间通过焊接或高强螺栓连接，节点板9的连接部11与上层公路混凝土纵梁1或下层铁路混凝土纵梁4通过PBL键14连接，节点板9上按20×30cm间距梅花型布置φ50mm的PBL键穿入孔12，PBL键11采用φ25mm的HRB400钢筋。

另外，本实施例还提供了上述公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁的施工方法，具体包括如下步骤：

(1)如图7所示，桥墩基础10的施工，此施工过程为现有技术，其具体操作过程此处不再赘述。

(2)如图8所示，墩旁托架15以及墩旁托架15上顶推系统的施工，同时在相邻两个桥墩基础10之间施工拼装支架16；此施工过程为现有技术，其具体操作过程此处不再赘述。

(3)如图9所示，在拼装支架16上方横桥向两侧现浇下层铁路混凝土纵梁4，并通过PBL键11将节点板9与下层铁路混凝土纵梁4结合，将钢腹杆3的下端与此节点板9连；然后，在两侧下层铁路混凝土纵梁4之间进行下层铁路混凝土桥面板5的现浇施工，张拉下层铁路混凝土桥面板5预应力。

进一步的，可先在两侧下层铁路混凝土纵梁4之间现浇施工下层铁路混凝土横梁6，再在下层铁路混凝土纵梁4和下层铁路混凝土横梁6之间进行下层铁路混凝土桥面板5的现浇施工。

优化的，下层铁路混凝土桥面板5可采用预制板预制拼装技术，纵、横向分块，在工厂预制，现场湿接缝连接或胶接。

(4)如图10所示，在工厂预制上层公路混凝土纵梁1、上层公路混凝土横梁7和上层公路混凝土桥面板2，且上层公路混凝土纵梁1预制过程中通过PBL键11结合节点板9。

现场施工时，在步骤(3)已安装的钢腹杆3上方利用龙门吊安装预制的上层公路混凝土纵梁1，并通过焊接或螺栓连接使上层公路混凝土纵梁1上的节点板9与钢腹杆3上端对应连接；在上层公路混凝土纵梁1上安装预制的上层公路混凝土横梁7，在上层公路混凝土纵梁1和上层公路混凝土横梁7之间安装上层公路混凝土桥面板2，现浇湿接缝，并张拉顺桥向预应力。

同样，上层公路混凝土桥面板2亦可采用预制板预制拼装技术，纵、横向分块，在工厂预制，现场湿接缝连接或胶接。

根据交通量需求，可利用龙门分段安装上层公路混凝土桥面板2横桥向两侧的上层公路大悬臂8，上层公路大悬臂8节段间采用胶接，且上层公路大悬臂8与上层公路混凝土纵梁1胶接，张拉横桥向预应力，张拉上层公路大悬臂8的纵向预应力。

(5)对中墩(即除两边的桥墩基础之外的桥墩基础)处的钢腹杆3进行预伸长处理，形成墩顶预伸长杆件17，通过此墩顶预伸长杆件17调整结构内力，使其满足设计要求，不需增设上、下加劲措施。其中，可利用千斤顶等装置对钢腹杆3进行预伸长处理。

(6)如图11所示，利用顶推系统将已施工完毕的一联桥梁向设计方向顶推，并在已施工完毕的一联桥梁离开拼装支架16范围之后，进行下一联桥梁的现浇梁施工；完成桥面附属施工后，拆除墩旁托架15及拼装支架16，即可得如图1和图2所示的公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁。

本实施例的施工方法采用支架现浇施工+顶推施工，并且通过预伸长墩顶预伸长杆件等施工措施调整结构内力，改善了墩顶结构内力集中问题，免去了加劲措施，提高了跨越能力，降低了墩顶混凝土结构拉应力，减少了预应钢筋，该桥型自重轻、预应力效率高、施工方便、工业化程度高，适用于长大桥梁。

以上例举仅仅是对本实用新型的举例说明，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，凡是与本实用新型相同或相似的设计均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁，其特征在于：包括上层公路混凝土桥面板，下层铁路混凝土桥面板，以及布置于上层公路混凝土桥面板和下层铁路混凝土桥面板之间的钢腹杆；所述上层公路混凝土桥面板的横桥向两侧设置上层公路混凝土纵梁，所述下层铁路混凝土桥面板的横桥向两侧设置有下层铁路混凝土纵梁，所述钢腹杆的上、下端均通过节点板分别与同侧的上层公路混凝土纵梁和下层铁路混凝土纵梁连接。

2.如权利要求1所述的一种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁，其特征在于：横桥向两侧的钢腹杆对称布置，且相对的两个钢腹杆的上端节点间设置上层公路混凝土横梁，相对的两个钢腹杆的下端节点间设置下层铁路混凝土横梁。

3.如权利要求2所述的一种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁，其特征在于：相邻上层公路混凝土横梁之间，以及相邻下层铁路混凝土横梁之间均沿顺桥向间隔设置若干小横梁，且小横梁间距为3～4m。

4.如权利要求1所述的一种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁，其特征在于：所述钢腹杆倾斜布置，且沿顺桥向的钢腹杆顺次通过节点板连接，形成N形桁式结构。

5.如权利要求4所述的一种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁，其特征在于：所述节点板包括插入上层公路混凝土纵梁或下层铁路混凝土纵梁中的连接部，以及用于连接钢腹杆的V型部。

6.如权利要求1所述的一种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁，其特征在于：所述节点板与钢腹杆之间通过焊接或高强螺栓连接，节点板与上层公路混凝土纵梁或下层铁路混凝土纵梁通过设置在节点板上的PBL键连接。

7.如权利要求1所述的一种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁，其特征在于：所述上层公路混凝土桥面板和下层铁路混凝土桥面板均采用若干个纵横向分块呈矩阵布置的预制板拼装而成。

8.如权利要求1所述的一种公铁合建钢腹杆双结合连续桁梁，其特征在于：所述上层公路混凝土桥面板的横桥向两侧设有上层公路大悬臂。

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