一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥制造技术

本实用新型专利技术公开了一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥，其特征在于，包括多个桥墩(8)以及在工厂内预制各梁段吊装单元，包括边跨大节段整体吊装单元(1)、第一主跨大节段吊装单元(2)、第二主跨大节段吊装单元(3)以及墩顶小节段整体吊装单元(4)，合龙段单元(5)连接在自重作用下存在初始曲率的各所述梁段吊装单元，为保证桥梁使用时线形的平顺，各梁段厂内设置预拱度抵消初始曲率。大幅度降低了恒载状态墩顶负弯矩，部分墩顶结构内力转移至跨中区段，使得全桥结构受力均匀。

A Super Long Span Steel Truss Continuous Girder Bridge with Initial Curvature

【技术实现步骤摘要】
一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥
本技术属于桥梁施工
，更具体地，涉及一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥。
技术介绍
钢桁连续梁桥是一种跨越能力较大，经济性能较优的桥型，目前在各类桥梁中获得广泛运用。当跨度要求较大时，钢桁连续梁桥存在的技术难题主要有以下几个方面：第一、成桥恒载作用下，超大跨度钢桁连续梁桥的墩顶位置负弯矩过大，而跨中截面的正弯矩较小，桥梁恒载内力分布不均匀，墩顶截面应力状态控制设计，而跨中截面利用率较低。采用常规的无应力状态法设计及施工时，桥梁恒载内力分布状态始终没得到改善，通过增加桁高及改变截面尺寸的方式来适应恒载内力状态，所带来的经济效益较差，且过高的桁架高度的桥梁美学性能较差。因此，需要从调整大跨度钢桁连续梁桥的结构内力状态出发，且增设相应的构造措施，从根本上改善结构内力。第二、对于跨度要求较大且水深较深的桥位，常规施工方法中的顶推施工法难以实现，而散拼拼装的施工方法存在工作量大、施工操作不方便等问题。因此，施工方案是影响超大跨度钢桁连续梁桥的重要因素，需要寻求高效、经济、高精度的施工方法。因此，针对超大跨度钢桁连续梁桥所存在的一系列技术问题，超大跨度钢桁连续梁桥设计中需要从根本上改善大跨度钢桁连续梁桥的结构内力状态，在满足受力安全、经济性良好的基础上，提高桥梁的跨越能力。并且，需要寻求适用于超大跨度钢桁连续梁桥的高效、经济、高精度的施工方法。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本技术提供一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥，采用工厂预制的具有预拱度的各梁段吊装单元，包括边跨大节段整体吊装单元、第一主跨大节段吊装单元、第二主跨大节段吊装单元、墩顶小节段整体吊装单元，各单元在桥墩上，在简支状态下受自重作用产生初始曲率，由提前设置的预拱度抵消初始变形，变回梁段设计线形，从而保证桥梁使用时线形的平顺，大幅度降低了恒载状态墩顶负弯矩，部分墩顶结构内力转移至跨中区段，使得全桥结构受力均匀。为实现上述目的，提供一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥，包括多个桥墩，在工厂内预制具有预拱度的各梁段吊装单元，包括边跨大节段整体吊装单元、第一主跨大节段吊装单元、第二主跨大节段吊装单元以及墩顶小节段整体吊装单元，其中：所述墩顶小节段整体吊装单元设于除两端两个所述桥墩以外的其他所述桥墩上；两端的所述边跨大节段整体吊装单元分别通过所述合龙段单元与相对应的所述墩顶小节段整体吊装单元相连；所述墩顶小节段整体吊装的单元再通过所述合龙段单元与所述一主跨大节段吊装单元相连，其与所述第二主跨大节段吊装单元，通过所述合龙段单元与所述墩顶小节段整体吊装单元连接，所述第二主跨大节段吊装单元和下一段主跨大节段吊装单元再通过所述合龙段单元与下一段所述墩顶小节段整体吊装单元连接；合龙段单元连接在自重作用下存在初始曲率的各所述梁段吊装单元，各所述梁段吊装单元设置预拱度抵消初始变形，使得墩顶结构部分内力转移至跨中区段。进一步地，所述合龙段单元，包括合龙段上弦杆、合龙段腹杆以及合龙段下弦杆，相邻吊装的两个所述梁段吊装单元之间的上杆连接构成合龙段上弦杆，相邻吊装的两个所述梁段吊装单元之间的腹杆连接构成合龙段腹杆，以及相邻吊装的两个所述梁段吊装单元之间的下弦杆连接构成合龙段下弦杆。进一步地，所述合龙段上弦杆、合龙段腹杆以及合龙段下弦杆之间采用栓接或者现场焊接形式进行连接。进一步地，当合龙段上弦杆、合龙段腹杆以及合龙段下弦杆之间采用栓接时，采用长圆形螺栓孔。进一步地，所述桥墩上方采用整体焊接形式增设墩顶处下加劲构件。进一步地，所述墩顶处下加劲构件根据受力的需要设置两个节间长度，或者四个及以上的节间长度。进一步地，所述连续梁桥还设置有斜撑用于将公路桥面小纵梁与下弦杆相连接。总体而言，通过本技术所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：(1)本技术的有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥，采用工厂预制的具有预拱度的各梁段吊装单元，包括边跨大节段整体吊装单元、第一主跨大节段吊装单元、第二主跨大节段吊装单元、墩顶小节段整体吊装单元，各单元在桥墩上，在简支状态下受自重作用产生初始曲率，由提前设置的预拱度抵消初始变形，变回梁段设计线形，从而保证桥梁使用时线形的平顺。通过上述操作，大幅度降低了恒载状态墩顶负弯矩，部分墩顶结构内力转移至跨中区段，使得全桥结构受力均匀。(2)本技术的有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥，合龙段单元包括合龙段上弦杆、合龙段腹杆以及合龙段下弦杆，用于将其他各梁段吊装单元连接起来，利用精确模拟施工过程计算得到的合龙段构件长度及连接构造尺寸，将其他吊装单元之间两端采用栓接或者现场焊接形式进行连接，使得各梁段吊装单元首尾相连，整体平整。(3)本技术的有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥，在桥墩上方采用整体焊接形式增设墩顶处下加劲构件，用于进一步提高跨越能力，下加劲结构可根据受力的需要，设置两个节间长度，或者四个及以上的节间长度。加劲构件的设置大幅度提高了墩顶区段加劲梁的抗弯刚度，降低了墩顶区段结构的应力状态，进一步提高了结构的跨越能力。并且构件加工工厂化程度高、精度高,施工快速便捷。附图说明图1为本技术实施例一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥涉及的总体布置示意图；图2为本技术实施例一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥涉及的桥梁结构图；图3为本技术实施例一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥涉及的桥梁合龙段横断面布置图；图4为本技术实施例一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥涉及的合龙前墩顶主梁结构图；图5为本技术实施例一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥涉及的吊装墩顶小节段单元示意图；图6为本技术实施例一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥涉及的吊装主跨大节段单元示意图；图7为本技术实施例一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥涉及的合龙施工完成示意图；图8为本技术实施例一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥涉及的合龙前梁段各曲率线形关系示意图。在所有附图中，同样的附图标记表示相同的技术特征，具体为：1-边跨大节段整体吊装单元、2-第一主跨大节段吊装单元、3-第二主跨大节段吊装单元、4-墩顶小节段整体吊装单元、5-合龙段单元、501-合龙段上弦杆、502-合龙段腹杆、503-合龙段下弦杆、6-墩顶处下加劲构件、7-斜撑、8-桥墩、9-梁段简支状态自重线形、10-梁段工厂制作线形、11-梁段设计线形。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。此外，下面所描述的本技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。图1为本技术实施例一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥涉及的总体布置示意图。如图1所示，一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥包括：边跨大节段整体吊装单元1、第一主跨大节段吊装单元2、第二主跨大节段吊装单元3、墩顶小节段整体吊装单元4、合龙段单元5，连续梁桥各个吊装单元均在工厂预制并且设置预拱度，连续梁桥设置多个桥墩8，中间的桥墩上方设有墩顶小节段整体吊装单元4，连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥，包括多个桥墩(8)，其特征在于，在工厂内预制具有预拱度的各梁段吊装单元，包括边跨大节段整体吊装单元(1)、第一主跨大节段吊装单元(2)、第二主跨大节段吊装单元(3)以及墩顶小节段整体吊装单元(4)，其中：所述墩顶小节段整体吊装单元(4)设于除两端两个所述桥墩(8)以外的其他所述桥墩(8)上；两端的所述边跨大节段整体吊装单元(1)分别通过合龙段单元(5)与相对应的所述墩顶小节段整体吊装单元(4)相连；所述墩顶小节段整体吊装的单元(4)再通过所述合龙段单元(5)与所述一主跨大节段吊装单元(2)相连，其与所述第二主跨大节段吊装单元(3)，通过所述合龙段单元(5)与所述墩顶小节段整体吊装单元(4)连接，所述第二主跨大节段吊装单元(3)和下一段主跨大节段吊装单元再通过所述合龙段单元(5)与下一段所述墩顶小节段整体吊装单元(4)连接；合龙段单元(5)连接在自重作用下存在初始曲率的各所述梁段吊装单元，各所述梁段吊装单元设置预拱度抵消初始变形，使得墩顶结构部分内力转移至跨中区段。

【技术特征摘要】
1.一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥，包括多个桥墩(8)，其特征在于，在工厂内预制具有预拱度的各梁段吊装单元，包括边跨大节段整体吊装单元(1)、第一主跨大节段吊装单元(2)、第二主跨大节段吊装单元(3)以及墩顶小节段整体吊装单元(4)，其中：所述墩顶小节段整体吊装单元(4)设于除两端两个所述桥墩(8)以外的其他所述桥墩(8)上；两端的所述边跨大节段整体吊装单元(1)分别通过合龙段单元(5)与相对应的所述墩顶小节段整体吊装单元(4)相连；所述墩顶小节段整体吊装的单元(4)再通过所述合龙段单元(5)与所述一主跨大节段吊装单元(2)相连，其与所述第二主跨大节段吊装单元(3)，通过所述合龙段单元(5)与所述墩顶小节段整体吊装单元(4)连接，所述第二主跨大节段吊装单元(3)和下一段主跨大节段吊装单元再通过所述合龙段单元(5)与下一段所述墩顶小节段整体吊装单元(4)连接；合龙段单元(5)连接在自重作用下存在初始曲率的各所述梁段吊装单元，各所述梁段吊装单元设置预拱度抵消初始变形，使得墩顶结构部分内力转移至跨中区段。2.根据权利要求1所述的一种有初始曲率的超大跨度钢桁连续梁桥，其特征在于，所述合龙段单元(5)，包括合龙段上弦杆(501)、合龙段腹杆(5...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾敏，文望青，严爱国，王鹏宇，黄振，李桂林，周刚，崔苗苗，李的平，史娣，尹书军，张晓江，蔡德强，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，
类型：新型
国别省市：湖北,42