[发明专利]一种竖转钢－混凝土组合拱桥

说明书

本发明属于建筑结构技术领域，尤其涉及一种竖转钢-混凝土组合拱桥。

现有技术中，常用的大跨度拱桥主要有混凝土拱桥和钢管混凝土拱桥。混凝土拱桥 对山区地形具有经济实用、美观耐久的优点，其传统的施工方法多采用分节段预制、天 线吊运就位、逐段悬臂拼装合拢来形成其主拱结构，需要庞大预制吊运场地、大型的机 具设备及复杂的主缆、扣索、浪风体系，施工过程中悬拼结构存在诸多不安全因素，工 艺复杂，工序繁多、技术难度大、措施费用高、建设工期长；上世纪末发展起来的钢管 混凝土拱桥在一定程度上克服了上述缺点，但由于构造、受力及技术原因，对跨度在200 米以内的上承式拱桥不具有经济优势。

本发明的目的在于提供一种结构简单，质量易保，施工安全、方便、快捷，所需施 工场地和机具设备要求较低，对山区条件下兴建跨度在200米以内的拱桥具有明显综合 技术经济优势的竖转钢-混凝土组合拱桥。

本发明的目的以如下技术步骤实现：A、在工厂按设计要求分节段制作包含钢箱顶 板的开孔加劲肋板、箱内加劲肋板和钢横隔板的钢箱拱肋，并运输至桥梁现场；B、在 两岸拱座处分别沿竖向安装拱脚区段钢箱拱肋，其下端与拱座通过转动铰连接后再作临 时固结处置；C、在拱脚区段钢箱内填灌混凝土，再沿竖向逐段拼装钢箱拱肋的其余上 部节段，并同步完成相应钢横向联系的安装，形成直立的半跨钢箱拱排架；D、用钢缆 绳系住钢箱拱排架，拆除钢箱拱肋下端与拱座的临时固结还原为转动铰连接，控制钢缆 绳的放松速度，使两岸的钢箱拱排架绕转动铰缓慢转动至跨中合拢联结成拱；E、现浇 封铰混凝土使合拢后的钢箱拱肋成为两端固结的无铰钢箱拱结构；F、必要时浇筑钢箱 内底板混凝土，完成拱肋间混凝土横系梁的施工，浇筑钢箱拱肋顶层混凝土形成整体的 钢-混凝土组合拱结构；G、完成桥台、拱上立柱和桥面系的施工形成全桥。

本发明的主拱结构的构造特征在于：A、主拱结构的拱脚区段为矩形截面钢箱拱肋 内满填混凝土的钢-混凝土组合结构；B、主拱结构的跨中区段根据受力或构造要求有 三种断面型式供选择：1)分别在钢箱拱肋顶面浇筑混凝土形成钢-混凝土组合肋拱结 构；2)在钢箱拱肋顶面整体浇筑混凝土板形成钢箱-混凝土板组合拱结构；3)在钢箱 拱肋内浇筑底板混凝土，再在钢箱拱肋顶面整体浇筑混凝土板形成整体的钢-混凝土组 合拱结构；C、拱脚区段与跨中区段之间为过渡区段，钢箱拱肋内由满填混凝土逐渐变 化为空箱或仅有底板混凝土，钢箱顶部混凝土的宽度由与钢箱同宽逐渐变化为设定宽 度；D、除拱脚区段外的钢箱底板和腹板的加劲肋板设于钢箱内侧，钢箱顶板的加劲肋 板设于钢箱顶面上，该加劲肋板为开孔加劲钢板，以便后浇顶部混凝土内的钢筋穿过开 孔加劲肋板成为混凝土与钢箱顶板联结的PBL剪力键，钢箱内底板若需浇筑混凝上，则 钢箱底板的加劲肋板也应采用开孔加劲钢板；E、钢箱拱肋内隔适当间距设置钢横隔板； F、在立柱下方的拱肋处设置钢筋混凝土横系梁；G、立柱下方的拱肋局部钢箱内满填混 凝土，以便混凝土横系梁的钢筋伸入钢箱混凝土内锚固，同时作为钢箱的劲性横隔板。

本发明具有的积极效果是：工厂化段制作钢箱拱节段，易于保证制作质量；在拱座 处竖向拼装钢箱半拱排架，节省施工场地；竖转钢箱半拱排架合拢，无需重型缆索吊装、 扣索及浪风系统，成拱安全、快捷；以成拱后的钢箱拱肋作为底模或支架浇筑主拱结构 的顶板(和钢箱内底板)混凝土，可节省大量的支架和模板；与钢拱桥相比，可节省大 量钢材，降低造价；后浇主拱混凝土有利于增强主拱结构的整体刚度，提高桥梁的使用 性和耐久性。对山区条件下的拱桥建设具有明显的综合技术经济优势。

下面结合附图对本发明的实施作进一步的详述：

图7是本发明的结构示意图；

图1是本发明实施的第一道主要工序；

图2是图1的I-I剖视图；

图3是本发明实施的第二道主要工序；

图4是图2的II-II剖视图；

图5是本发明实施的第三道主要工序；

图6是图5的III-III剖视图；

图7是本发明实施的第四道主要工序；

图8是图7的IV-IV剖视图；

图9是主拱结构构造图；

图10是图9的V-V剖视图；

图11是图9的VI-VI剖视图的A类断面；

图12是图9的VI-VI剖视图的B类断面；

图13是图9的VI-VI剖视图的C类断面；