一种组合拱节段构造、桥梁及施工方法技术

本公开提供一种组合拱节段构造、桥梁及施工方法，涉及桥梁工程技术领域，针对目前劲性骨架拱桥采用混凝土包裹骨架协同受力，整体结构受力状态复杂、存在腹板开裂风险的问题；采用腹杆形成的桁架结构替代混凝土腹板，整体结构受力明确，且能够进行预制装配化施工，方便进行受力分析和后期维护；包括中箱和中箱两侧分别连接的边箱；边箱包括拱板、弦杆和腹杆，至少两块拱板依次间隔且平行布置，每个拱板内依次埋设有至少两根弦杆，相邻拱板内正对的弦杆之间连接多根腹杆，以形成桁架结构；同一中箱对应的两个边箱之间连接有中间板和多根第一横撑，中间板两端连接相异边箱的拱板，中间板与所连接的拱板共面。与所连接的拱板共面。与所连接的拱板共面。

【技术实现步骤摘要】
一种组合拱节段构造、桥梁及施工方法


[0001]本公开涉及桥梁工程
，具体涉及一种组合拱节段构造、桥梁及施工方法。

技术介绍

[0002]劲性骨架拱桥具有良好的受力性能，混凝土劲性骨架拱桥作为大跨度桥梁的主选桥型之一，混凝土复合体内的钢管具有纵向钢筋和横向箍筋的作用，既能够承受压力也能够承受拉力。
[0003]传统劲性骨架外包混凝土拱桥仍存在一些问题，对于大跨劲性骨架混凝土拱桥，大跨劲性骨架混凝土拱桥通常应用在跨江或者跨河的修建情况下使用，混凝土拱桥的两侧工作分别浇筑在江干或者河道的两侧山体上，半跨拱圈的长度较长，在山间运输不方便，且施工难度大，存在一定的安全风险，因此在施工时采用分环、分段成拱，但是其混凝土包裹在骨架的外部，在施工过程中及使用过程中，混凝土包裹骨架协同受力，整体结构受力状态复杂、存在腹板开裂风险，难以对其应力集中位置进行受力分析和风险预估。

技术实现思路

[0004]本公开的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种组合拱节段构造、桥梁及施工方法，采用钢腹杆替代混凝土腹板，整体结构受力明确，方便进行受力分析和后期维护，且由于结构重量减轻，能够进行大节段预制装配吊装施工。
[0005]本公开的第一目的是提供一种组合拱节段构造，采用以下技术方案：
[0006]包括中箱和中箱两侧分别连接的边箱；边箱包括拱板、弦杆和腹杆，至少两块拱板依次间隔且平行布置，每个拱板内依次埋设有至少两根弦杆，相邻拱板内正对的弦杆之间连接多根腹杆，以形成桁架结构；同一中箱对应的两个边箱之间连接有中间板和多根第一横撑，中间板两端连接相异边箱的拱板，中间板与所连接的拱板共面。
[0007]进一步地，同一边箱对应拱板内布置的弦杆轴线平行布置，腹杆连接弦杆结合拱板形成腹板处为桁架的箱式结构。
[0008]进一步地，同一拱板内相邻弦杆对应的腹杆之间连接有第一斜撑，第一斜撑端部连接于腹杆侧面，且靠近拱板。
[0009]进一步地，所述第一斜撑连接腹杆处设有第二横撑，第二横撑两端分别连接腹杆，第二横撑轴线垂直于所连接腹杆的轴线。
[0010]进一步地，所述腹杆包括第一腹杆和第二腹杆；同一弦杆对应的所有第一腹杆平行布置，相邻第一腹杆之间连接第二腹杆。
[0011]进一步地，所述第二腹杆端部对接第一腹杆端部后连接弦杆，且第二腹杆两端连接于不同的弦杆，第二腹杆与第一腹杆呈夹角布置。
[0012]进一步地，所述中箱包括多块中间板，一个边箱的拱板与另一个边箱的拱板一一对应，并通过中间板连接。
[0013]进一步地，所述边箱之间的多根第一横撑间隔且轴线平行布置，相邻横撑之间连
接有第二斜撑。
[0014]本公开的第三目的是提供一种桥梁，利用如上所述的组合拱节段构造。
[0015]本公开的第三目的是提供一种组合拱节段施工方法，包括以下步骤：
[0016]工厂预制拱板、弦杆和腹杆，弦杆预埋入拱板内，平行间隔布置的两块拱板之间连接有腹杆，腹杆端部连接弦杆，形成腹板为桁架、顶板为混凝土的边箱；
[0017]两个边箱的拱板之间通过中间板连接、腹杆之间通过第一横撑连接，在两个边箱之间形成腹板为桁架、顶板为混凝土的中箱；
[0018]边箱和中箱整体作为组合拱节段，从下而上依次对接合龙后形成拱圈，修筑其他结构形成桥梁。
[0019]与现有技术相比，本公开具有的优点和积极效果是：
[0020](1)针对目前劲性骨架拱桥采用混凝土包裹骨架协同受力，整体结构受力状态复杂、存在腹板开裂风险的问题；采用钢腹杆替代混凝土腹板，整体结构受力明确，方便进行受力分析和后期维护，且由于结构重量减轻，能够进行大节段预制装配吊装施工。
[0021](2)与传统劲性骨架外包混凝土拱桥相比，采用钢腹杆替代混凝土腹板，后期养护仅钢腹杆需要涂装养护，避免了混凝土腹板开裂问题；使用预制装配化施工，只需要在工厂预制完成后运输到施工现场进行拼装，高空作业和工序较少，缩短了施工工期，同时还能保证施工质量和安全。
[0022](3)采用中箱和两侧边箱组合的结构，先进行边箱的并行施工，在拱圈节段长度确定的条件下，分阶段形成截面的施工方法可以显著降低吊装重量要求；另外，并行的边箱之间连接横撑结构协同受力，使其能够稳定成拱，在成拱后，对其连接横撑位置浇注中间板，形成完整拱圈，进一步提高整个拱圈的协同受力能力。
[0023](4)采用腹杆结合拱板及拱板内部的弦杆构成箱型断面结构，保证整体的稳定性，在相对的两根腹杆之间增加斜撑形成三角形结构，提高箱型断面的稳定性，腹杆组合形成依次排列的三角形结构，使得腹板位置能够稳定受力结构，三角形结构便于后续的力学分析和维护。
附图说明
[0024]构成本公开的一部分的说明书附图用来提供对本公开的进一步理解，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。
[0025]图1为本公开实施例1、2中组合拱节段构造的截面示意图；
[0026]图2为本公开实施例1、2中组合拱节段构造拼接位置的示意图；
[0027]图3为本公开实施例1、2中组合拱截断构造拼接后的示意图。
[0028]图中，1
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拱板，2
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弦杆，3
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第一腹杆，4
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第二腹杆，5
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第一横撑，6
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第二斜撑，7
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节段湿接缝，8
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中间板，9
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第二横撑，10
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第一斜撑，11
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交接墩，12
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桥面系，13
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拱座，14
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拱上立柱。
具体实施方式
[0029]实施例1
[0030]本公开的一个典型实施例中，如图1
‑
图3所示，给出一种组合拱节段构造。
[0031]针对目前劲性骨架拱桥采用混凝土包裹骨架协同受力，整体结构受力状态复杂、存在腹板开裂风险的问题；提供一种组合拱节段构造，采用钢腹杆形成的桁架结构替代混凝土腹板，整体结构受力明确，方便进行受力分析和后期维护。且由于结构重量减轻，能够进行大节段预制装配化施工。
[0032]所述组合拱节段构造主要包括中箱和边箱，沿中箱对接方向上的两侧分别连接有边箱，如图1所示，从左到右形成边箱、中箱和边箱依次对接的截面结构。
[0033]边箱和中箱协同受力，其对应腹板位置均为桁架结构，相较于传统的劲性骨架外包混凝土拱桥，采用钢杆件组合形成的桁架替代混凝土腹板，后期养护仅需要对桁架进行涂装养护，避免了混凝土腹板开裂问题。
[0034]对于边箱结构，参照图1和图2，包括拱板1、弦杆2和腹杆，多块拱板1依次间隔且平行设置，相邻拱板1之间通过多根腹杆连接，为了实现腹杆与拱板1的稳定连接，在拱板1内埋设弦杆2，腹杆端部探入拱板1内连接弦杆2，每个拱板1内依次埋本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种组合拱节段构造，其特征在于，包括中箱和中箱两侧分别连接的边箱；边箱包括拱板、弦杆和腹杆，至少两块拱板依次间隔且平行布置，每个拱板内依次埋设有至少两根弦杆，相邻拱板内正对的弦杆之间连接多根腹杆，以形成桁架结构；同一中箱对应的两个边箱之间连接有中间板和多根第一横撑，中间板两端连接相异边箱的拱板，中间板与所连接的拱板共面。2.如权利要求1所述的组合拱节段构造，其特征在于，同一边箱对应拱板内布置的弦杆轴线平行布置，腹杆连接弦杆结合拱板形成腹板处为桁架的箱式结构。3.如权利要求1所述的组合拱节段构造，其特征在于，同一拱板内相邻弦杆对应的腹杆之间连接有第一斜撑，第一斜撑端部连接于腹杆侧面，且靠近拱板。4.如权利要求3所述的组合拱节段构造，其特征在于，所述第一斜撑连接腹杆处设有第二横撑，第二横撑两端分别连接腹杆，第二横撑轴线垂直于所连接腹杆的轴线。5.如权利要求1所述的组合拱节段构造，其特征在于，所述腹杆包括第一腹杆和第二腹杆；同一弦杆对应的所有第一腹杆平行布置，相邻第一腹杆之间连接第二腹杆。6.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：彭元诚，张胜林，许健，宗昕，丁少凌，郭鸿杰，刘骁凡，
申请(专利权)人：贵州省公路工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：