[发明专利]一种用于跨线桥中央分隔带内的钢-混组合板式桥墩及其施工方法

说明书

本发明公开了一种用于跨线桥中央分隔带内的钢‑混组合板式桥墩，桥墩分为墩身段和墩底段。墩身段由顶板、侧板、加劲肋和开孔板构成，墩身段内灌注混凝土。墩底段由底板、墩脚加劲板和开孔板构成。墩身侧板与灌注混凝土、墩底钢板与混凝土承台的连接采用开孔板剪力连接件（Perfobond leiste，PBL）。与传统的钢筋混凝土柱式桥墩相比，桥墩厚度大幅减小，可用于中央分隔带宽度较小的场景中，较大幅度降低了工程造价，并且还可避免跨线桥中央分隔带内传统的钢筋混凝土桥墩和波形梁护栏两者紧贴的难看外观，外形轻巧美观，与中央分隔带的混凝土护栏搭配自然协调。本发明还公开了用于建造上述用于跨线桥中央分隔带内的钢‑混组合板式桥墩的施工方法。

技术领域

本发明涉及桥梁设计领域，具体涉及一种用于跨线桥中央分隔带内的钢-混组合板式桥墩及其施工方法。

背景技术

如图9工程实例所示，互通式立交区中的跨线桥，包括下方设计速度80km/h的双向六车道主线高速公路路基和上方跨越主线高速公路的匝道桥，匝道桥上部结构采用预应力混凝土（后张法）现浇连续箱梁，匝道桥下部结构采用钢筋混凝土三柱式桥墩，其中匝道桥的一个三柱式桥墩（2号桥墩）布设在主线高速公路的中央分隔带内。中央分隔带宽度2m，2号桥墩直径1.2m，桥墩两侧中央分隔带采用分设式Gr-Am-2E波形梁护栏。

《公路交通安全设施设计规范》（JTG D81-2017）和《公路交通安全设施设计细则》（JTG/T D81-2017）（下文简称：新交安设计规范）于2018年1月1日实施。

在“新交安设计规范”实施前，依据设计规范规定，设计速度80km/h的双向6车道主线高速公路中央分隔带护栏应采用分设式Gr-Am-2E波形梁护栏，护栏厚度26.4cm，包括立柱直径14cm、梁板厚度8.5cm和托架厚度3.9cm。因为建筑限界边界线和匝道桥2号桥墩的距离为15cm，大于波形梁护栏梁板厚度8.5cm；波形梁护栏立柱间距2m，大于2号桥墩直径1.2m，所以Gr-Am-2E波形梁护栏和2号桥墩位置不冲突，可以施工，外观表现为波形梁护栏和2号桥墩紧贴在一起，见图10（a）。

在“新交安设计规范”实施后，依据设计规范规定：

① 对双向6车道高速公路，或未设置左侧硬路肩的双向8车道及以上高速公路，或对双向6车道及以上一级公路，中央分隔带宽度小于2.5m并采用分设式护栏形式，同时中央分隔带内设有车辆不能安全穿越的障碍物的路段，事故严重程度等级为中，路基护栏防护等级应采用四（SB、SBm）级。

② 设计交通量中，总质量大于或等于25t的车辆自然数所占比例大于20%时，导致事故发生可能性增加或后果更严重的路段，路基护栏防护等级宜提高1个等级。

③ 大型车辆所占比例较大的路段，除位于冬季风雪较大的地区外，中央分隔带护栏宜使用混凝土护栏。

考虑到该高速公路工程是《国家公路网规划（2013年～2030年）》的组成部分，中长期（2022年~2041年）预测大型车辆所占比例41.7%~52.5%，跨线桥所处地理位置位于积雪线以下且冬季暴风雪不严重，100年重现期风速值为27.4m/s。依据“新交安设计规范”规定，中央分隔带护栏应采用分设式SAm级加强型混凝土护栏。

若2号桥墩仍然采用钢筋混凝土三柱式桥墩，由于桥墩直径1.2m，分设式 SAm级加强型混凝土护栏厚度50.3cm，则混凝土护栏和2号桥墩位置重合23.1cm，无法施工，见图10（b）。

对于正在建设的公路工程，为避免此问题，可以采用匝道桥单跨跨越主线路基的方案，但是会造成匝道桥上部结构尺寸变大，已采购箱梁模板需要退换，工程量增大，工程造价变动较大。如果下部桩基已经施工，则会出现报废工程，工期加长。

随着我国公路交通网的不断建设完善，今后建设和正在建设的高速公路和一级公路，必然面临大量不同等级公路之间相互跨线的情况，如果仅考虑单跨跨越的桥式方案，会导致工程量增加，工程造价增大。