[发明专利]一种快速施工三跨连续空间异形斜拉组合桥梁及施工方法

摘要

本发明公开了一种快速施工三跨连续空间异形斜拉组合桥梁及其施工方法。本发明适用跨径在120‑200m，主跨与边跨跨径之比在(3‑4):1范围的斜拉桥进行技术和结构创新，用空间3D空心钢管截面的拉杆件代替常规斜拉桥的钢缆索，增大斜拉杆件刚度以基本消除原钢缆索的垂度影响，大幅降低应力水平，减小应力幅，提高桥梁在重复荷载下的抗疲劳寿命及使用寿命；大幅减少所需斜拉构件数量，降低超静定次数，简化建造工艺，减小施工难度；采用钢‑混组合结构及高性能混凝土桥面板，减轻桥梁结构自重、并使主要构件能在工厂进行加工预制，缩短现场施工时间，加快施工进程降低对交通的不利影响。此外，该桥梁结构新颖，具有独特的审美价值。

主权项

1.一种快速施工三跨连续空间异形斜拉组合桥梁，其特征在于结构构件包括：U型钢纵梁(1)、横隔梁(2)、横箱梁(3)、纵梁与横梁锚固板(4)、群栓钉(5)、预埋环箍钢筋(6)、预留孔(7)、高性能混凝土接缝(8)、预制高性能混凝土桥面板(9)、中跨拉杆(10)、边跨拉杆(11)、桥塔(12)、桥面板纵向连接钢筋(13)、纵向加劲肋(14)、横箱梁内横隔板(15)、拉杆内横隔板(16)、桥塔内横隔板(17)、支承加劲肋(18)；所述U型钢纵梁(1)布置于预制高性能混凝土桥面板(9)下方，与横隔梁(2)、横箱梁(3)共同构成桥面钢梁格结构；U型钢纵梁(1)之间连接通过螺栓实现连接；U型钢纵梁(1)与横隔梁(2)和横箱梁(3)之间，通过纵梁与横梁锚固板(4)用螺栓或焊接连成整体，U型钢纵梁(1)和纵梁与横梁锚固板(4)通过焊接连接；所述横隔梁(2)分为纵梁箱内横隔梁与纵梁箱外横隔梁；纵梁箱内横隔梁通过焊接方式与U型钢纵梁(1)进行连接；纵梁箱外横隔梁通过纵梁与横梁锚固板(4)与U型钢纵梁(1)实现连接；所述横箱梁(3)用于桥面钢梁格结构(1、2、3)与中跨拉杆(10)、边跨拉杆(11)、桥塔(12)及桥墩的连接；横箱梁(3)与U型钢纵梁(1)通过纵梁与横梁锚固板(4)实现连接；横箱梁(3)两端和中跨拉杆(10)、边跨拉杆(11)及桥塔(12)通过螺栓连接或焊接连接；所述纵梁与横梁锚固板(4)分为纵梁与横隔梁锚固板及纵梁与横箱梁锚固板，分别用于U型钢纵梁(1)与横隔梁(2)、横箱梁(3)的连接；纵梁与横隔梁锚固板位于U型钢纵梁(1)外侧，与U型钢纵梁(1)以焊接形式连接，其上预留用于与横隔梁(2)连接用的螺孔；纵梁与横箱梁锚固板位于横箱梁(3)外侧，与横箱梁(3)以焊接形式连接，与U型钢纵梁(1)连接方式为螺栓连接或焊接；所述群栓钉(5)用于预制高性能混凝土桥面板(9)预留孔与桥面钢梁格结构(1、2、3)的连接；群栓钉(5)采用集束式布置，通过焊接固定于U型钢纵梁(1)、横隔梁(2)及横箱梁(3)顶板或上翼缘；所述预制高性能混凝土桥面板(9)通过群栓钉(5)和预留孔(7)内填充的混凝土与桥面钢梁格结构(1、2、3)连接后形成整体，预制高性能混凝土桥面板(9)时应预留侧边接缝企口和桥面钢梁格结构(1、2、3)拼装连接的预留孔(7)，各预制高性能混凝土桥面板(9)的预留孔(7)每隔一定间距同焊接于纵横钢结构上群栓钉(5)对应布置；所述高性能混凝土接缝(8)为预制高性能混凝土桥面板(9)间的连接缝；高性能混凝土接缝(8)包括预留环箍钢筋(6)、钢筋环箍内嵌套的沿接缝方向的桥面板纵向连接钢筋(13)，用于现浇高性能混凝土浇筑后连成一体实现预制高性能混凝土桥面板(9)间的刚性连接；对于预制高性能混凝土桥面板(9)在钢横隔梁及箱梁上的连接，通过预留沿接缝方向连接的桥面板纵向连接钢筋(13)进行焊接，同时用高性能混凝土将钢梁栓钉、桥面板纵向连接钢筋连为一体共同受力；所述中跨拉杆(10)、边跨拉杆(11)及桥塔(12)为桥梁上部支承结构，用于支承桥面钢结构及预制高性能混凝土桥面板(9)的恒荷载及车辆引起的活荷载；中跨拉杆(10)顶端固定在桥塔(12)顶端，底端与横箱梁(3)连接，用于支撑主跨内桥梁结构；边跨拉杆(11)同样顶端固定于桥塔(12)顶部，底端与横箱梁(3)连接，平衡中跨拉杆(10)拉力。