一种拱桥及其施工方法技术

本发明专利技术公开了一种拱桥及其施工方法，其中拱桥包括拱圈和拱圈承载的第一桥面板，所述第一桥面板包括开口朝上的槽型钢板和槽型钢板内的混凝土填充层，所述混凝土填充层内设有钢筋网片，所述槽型钢板的底板顶面固设有若干个嵌在混凝土内部的栓钉；还包括第二桥面板，所述第二桥面板为钢桁架板；还包括第三桥面板，所述第三桥面板为预应力混凝土板。本发明专利技术充分发挥钢结构和混凝土材料的优势，形成了一个巨大的箱型结构，抗裂性能高，耐久性能高，形成的多层拱桥占地面积小，施工周期短，造价较低。

Arch bridge and construction method thereof

The invention discloses a construction method of arch bridge and arch bridge, which comprises a first bridge deck arch and arch bearing, the first bridge panel includes an opening groove plate and groove plate upward in the concrete layer, the concrete filled with steel mesh layer, the bottom plate groove plate the top surface of the solid is provided with a plurality of embedded in the concrete internal stud; also includes a second panel, the panel of the second bridge is a steel truss plate; also includes a bridge panel, wherein the panel for prestressed concrete slab bridge. The invention makes full use of steel structure and concrete material advantage, forming a huge box structure, high crack resistance, high durability, multi arch formation of small area, short construction period, low cost.

【技术实现步骤摘要】
一种拱桥及其施工方法
本专利技术属于桥梁结构
，特别涉及一种拱桥及其施工方法。
技术介绍
拱桥是主要的桥梁结构形式之一，分为上承式拱桥、中承式拱桥、以及下承式拱桥。拱桥结构历史悠久、应用广泛。早在隋朝时期，由李春设计并参与建造的赵州桥就是拱桥界的经典代表作，它距今已有将近1400年的历史。现有的拱桥一般分为单层预应力混凝土拱桥和单层钢桁架拱桥，这两种拱桥均有自身的缺点：单层预应力混凝土拱桥自重较大、底板混凝土易开裂、耐久性不够，多用于小跨径的城市桥梁中；单层钢桁架拱桥技术相对较成熟，但其造价太高，主要应用于较大跨度桥梁中。随着世界经济的快速发展，导致城市土地资源越来越紧张，多数已建城市桥梁日益拥堵，世界已有城市桥梁面临着可持续发展的神圣使命，因此出现了建造宽桥的现象，以此来缓解交通流量。但是，由于宽桥的占地面积大，宽桥的设计、施工难度以及造价也随之增加。
技术实现思路
现有的单层预应力混凝土拱桥自重较大、底板混凝土易开裂、耐久性不够，局限用于小跨径的城市桥梁；单层钢桁架拱桥造价太高，局限用于较大跨度桥梁；单层桥梁易造成拥堵，宽桥占地面积大，设计施工难度高、造价高。本专利技术的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种拱桥及其施工方法，混凝土桥面抗裂性能高，耐久性能高，占地面积小，施工周期短，造价较低。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种拱桥，包括拱圈和拱圈承载的第一桥面板，其结构特点是所述第一桥面板包括开口朝上的槽型钢板和槽型钢板内的混凝土填充层，所述混凝土填充层内设有钢筋网片。借由上述结构，第一桥面板是钢-混组合板，采用这种结构能充分发挥钢板的抗拉性能，能够有效地提高第一桥面板的抗裂性能，避免混凝土填充层的裂缝外露，结构的耐久性得到显著提高。同时，由于有槽型钢板，因而在浇筑混凝土填充层时无需再搭设支架，可以精简施工步骤，减少工作量，缩短了施工周期。进一步地，所述槽型钢板的底板顶面固设有若干个嵌在混凝土内部的栓钉。栓钉起到刚性组合连接作用，使得混凝土填充层与槽型钢板的连接更加可靠。进一步地，还包括由拱圈及其两端基础承载的第二桥面板，所述第二桥面板为钢桁架板。钢桁架结构重量较轻，可以减轻结构的自重。进一步地，还包括由拱圈及其两端基础承载的第三桥面板，所述第三桥面板为预应力混凝土板。进一步地，还包括由拱圈及其两端基础承载的第三桥面板，所述第三桥面板为预应力混凝土板。增加造价相对较便宜的预应力混凝土第三桥面板，可以进一步缓解交通压力。作为一种优选方式，所述第一桥面板通过竖直吊杆固设于拱圈下方，所述第三桥面板通过竖直立柱固设于拱圈上方，所述第二桥面板固设于吊杆的中段及立柱的中段。借由上述结构，形成三层交通多功能拱桥，在受到弯曲荷载作用时，弯矩主要由各层的桥面板承受，由于三层桥面板组合桥从整体上形成了一个巨大的箱型结构，因此可以显著提高其抗弯能力。拱圈以受压为主；拱圈上的立柱承受压力，拱圈内的吊杆承受拉力的作用，这样有利于充分发挥钢结构和混凝土材料的优势。本专利技术通过充分发挥拱圈的受力特性，能有效地利用空间，缓解城市交通压力，有利于节约土地资源，实现三层交通，很适合公铁两建及城市轻轨等立体交通的建设，可一定程度上改善该结构施工时技术条件要求高、现场浇筑施工占地面积大、施工周期长等问题，并且造价也更加合理。基于同一个专利技术构思，本专利技术还提供了一种拱桥施工方法，包括以下步骤：A.将槽型钢板架设于拱桥的墩台上；B．吊装拱圈就位；C．连接槽型钢板与拱圈；D．将混凝土浇筑在槽型钢板内，形成混凝土填充层，并在混凝土填充层内设置钢筋网片。进一步地，所述步骤A中还包括在槽型钢板的底板顶面熔焊若干个栓钉。进一步地，所述步骤C中，通过竖直吊杆将槽型钢板固设于拱圈下方；还包括步骤E．在槽型钢板上方设置钢桁架板。进一步地，所述步骤E中还包括在拱圈上焊接竖直立柱，将钢桁架板焊接在吊杆的中段及立柱的中段，形成第二桥面板；还包括步骤F．浇筑固设于立柱顶端的预应力混凝土层，形成第三桥面板。与现有技术相比，本专利技术充分发挥钢结构和混凝土材料的优势，形成了一个巨大的箱型结构，抗裂性能高，耐久性能高，形成的多层拱桥占地面积小，施工周期短，造价较低。附图说明图1为本专利技术的立面示意图。图2为图1的A-A剖视图。图3为图2中Ⅰ部的大样图。图4为第一桥面板的构造示意图。图5为第二桥面板的构造示意图。图6为第三桥面板的构造示意图。图7为本专利技术连接引桥的结构示意图。其中，1为拱圈，2为第一桥面板，3为槽型钢板，4为混凝土填充层，5为栓钉，6为第二桥面板，7为第三桥面板，8为吊杆，9为立柱，10为上弦钢管，11为上弦横连，12为腹杆，13为下弦钢管，14为下弦横连，15为汽车，16为火车，17为轻轨，18为第一防撞护栏，19为第一人行道栏杆，20为第二防撞护栏，21为第二人行道栏杆，22为第三人行道栏杆，23为第一防水砼，24为第二防水砼，25为混凝土顶板，26为第三防水砼，27为第四防水砼，28为第五防水砼，29为第一引桥，30为第二引桥，31为第三引桥。具体实施方式如图1至图7所示，本专利技术拱桥的一实施例包括包括拱圈1和拱圈1承载的第一桥面板2，其结构特点是所述第一桥面板2包括开口朝上的槽型钢板3和槽型钢板3内的混凝土填充层4，所述混凝土填充层4内设有钢筋网片。第一桥面板2和拱圈1内均预埋有吊杆8连接件。拱圈1由上弦钢管10、上弦横连11、腹杆12、下弦钢管13、下弦横连14等连接而成。所述槽型钢板3的底板顶面固设有若干个嵌在混凝土内部的栓钉5。拱桥还包括由拱圈1及其两端基础承载的第二桥面板6，所述第二桥面板6为钢桁架板。拱桥还包括由拱圈1及其两端基础承载的第三桥面板7，所述第三桥面板7为预应力混凝土板。所述第一桥面板2通过竖直吊杆8固设于拱圈1下方，形成下承式拱桥的受力体系，用于轻轨17的通行；所述第三桥面板7通过竖直立柱9固设于拱圈1上方，形成上承式拱桥的受力体系，适合汽车15通行；所述第二桥面板6固设于吊杆8的中段及立柱9的中段，形成中承式拱桥的受力体系，适合火车16通行，同时还可以降低火车16鸣笛的噪音对周围环境的干扰。其中第一桥面板2的两侧均设置第一防撞护栏18和第一人行道栏杆19，第二桥面板6的两侧均设置第二防撞护栏20和第二人行道栏杆21，第三桥面板7的两侧均设置第三人行道栏杆22。第一防撞护栏18和第一人行道栏杆19之间设有位于第一桥面板2顶面的4cm厚CF聚丙烯纤维第一防水砼23，第一桥面板2顶面供轻轨17通过的桥面设有8cm厚C40第二防水砼24。第二桥面板6顶面还设有混凝土顶板25。第二防撞护栏20和第二人行道栏杆21之间设有位于混凝土顶板25顶面的4cm厚CF聚丙烯纤维第三防水砼26，混凝土顶板25顶面供火车16通过的桥面设有8cm厚C40第四防水砼27。第三桥面板7顶面供汽车15通过的桥面设有8cm厚C40第五防水砼28。如图7所示，第一桥面板2通过第一引桥29与路面相连，第二桥面板6通过第二引桥30与路面相连，第三桥面板7通过第三引桥31与路面相连，适合城市立交桥的建造。本专利技术拱桥的施工方法，包括以下步骤：A.焊接好槽型钢板3，并在槽型钢板3的底板顶面熔焊若干个栓钉5，将槽型钢板3架设于拱桥的墩台上；B．吊装拱圈1就本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种拱桥，包括拱圈（1）和拱圈（1）承载的第一桥面板（2），其特征在于，所述第一桥面板（2）包括开口朝上的槽型钢板（3）和槽型钢板（3）内的混凝土填充层（4），所述混凝土填充层（4）内设有钢筋网片。

【技术特征摘要】
1.一种拱桥，包括拱圈（1）和拱圈（1）承载的第一桥面板（2），其特征在于，所述第一桥面板（2）包括开口朝上的槽型钢板（3）和槽型钢板（3）内的混凝土填充层（4），所述混凝土填充层（4）内设有钢筋网片。2.如权利要求1所述的拱桥，其特征在于，所述槽型钢板（3）的底板顶面固设有若干个嵌在混凝土内部的栓钉（5）。3.如权利要求1所述的拱桥，其特征在于，还包括由拱圈（1）及其两端基础承载的第二桥面板（6），所述第二桥面板（6）为钢桁架板。4.如权利要求1所述的拱桥，其特征在于，还包括由拱圈（1）及其两端基础承载的第三桥面板（7），所述第三桥面板（7）为预应力混凝土板。5.如权利要求3所述的拱桥，其特征在于，还包括由拱圈（1）及其两端基础承载的第三桥面板（7），所述第三桥面板（7）为预应力混凝土板。6.如权利要求5所述的拱桥，其特征在于，所述第一桥面板（2）通过竖直吊杆（8）固设于拱圈（1）下方，所述第三桥面板（7）通过竖直立柱（9）固设于拱圈（...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷新锋，陈前融，刘扬，王乐业，袁武林，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南,43