【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种预制装配化钢腹杆-内置钢管uhpc顶底板组合拱及方法，涉及桥梁。
技术介绍
1、钢腹杆-混凝土组合拱是在传统现浇混凝土拱桥的基础上进行结构优化得来的，通过使用钢桁腹杆代替混凝土腹板，以减轻自重，并减小施工难度，也为主拱圈预制吊装施工方法提供了条件，有望进一步提高拱桥的承载效率，并增大拱桥的跨越能力。
2、目前，预制拼装钢腹杆-混凝土组合拱作为一种新型桥型已得到应用，从结构方面而言，这种新型组合拱圈的钢腹杆采用h型钢，顶底板混凝土采用普通强度混凝土，钢腹杆与埋置在混凝土顶底板内的h型钢弦杆连接，以此形成拱肋的断面；从施工方面而言，这种结构采用了预制拼装的施工方法，即先焊接h型钢桁架节段，再在型钢桁架上浇筑混凝土顶底板，形成钢桁腹杆-混凝土组合拱节段，采用斜拉悬臂施工，将拱肋节段吊装成拱。相比传统混凝土拱肋，这种新型拱肋结构自重轻，省去了腹板的浇筑，采用预制吊装，施工简单，大大节省了高空作业量。但是，这种新型拱圈结构也存在一些缺点：结构方面，h型钢弦杆只起到定位和临时连接的作用，对于受力则作用不大，导致经济性不好；采用普通强度混凝土，顶底板截面较大，导致自重也较大，增加了吊装设备的要求，并限制了节段的预制长度。
3、为此，本申请针对上述拱圈结构和施工方法的缺点，结合新型水泥基材料技术，提出采用超高性能混凝土（ultra-high performance concrete，简称：uhpc）顶底板，利用其优异的材料性能，进一步减轻结构自重和提高结构的耐久性；结合截面的形成过程，提出采用内置钢管取
技术实现思路
1、鉴于现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是提供一种预制装配化钢腹杆-内置钢管uhpc顶底板组合拱及方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：一种预制装配化钢腹杆-内置钢管uhpc顶底板组合拱，其特征在于：包括若干节拼装组合成拱形的预制钢腹杆-内置钢管uhpc顶底板，所述预制钢腹杆-内置钢管uhpc顶底板均包括上下分布的两预制uhpc顶底板、若干根钢腹杆；
3、所述预制uhpc顶底板的横截面形状均为哑铃状，所述预制uhpc顶底板的内部在两侧哑铃状凸起处分别沿纵向布置有内置空心钢管，所述预制uhpc顶底板的内部均设置有纵向钢筋和构造箍筋；
4、所述钢腹杆两端均通过节点板将上下两所述预制uhpc顶底板固定连接为一体。
5、优选的，所述纵向钢筋的长度大于所述预制uhpc顶底板的纵向长度，所述内置空心钢管的长度大于所述纵向钢筋的长度，所述预制uhpc顶底板内两侧的内置空心钢管对称设置。
6、优选的，所述内置空心钢管的端部设置有预留的焊接区域，该焊接区域设有内法兰，用于后续节段间临时对接。
7、优选的，所述节点板与所述预制uhpc顶底板固定连接，所述预制uhpc顶底板两侧分别设置两个相互对称的所述节点板，且一个节点板上最多连接两根钢腹杆。
8、优选的，所述钢腹杆与所述节点板之间通过螺栓连接或焊接固定。
9、优选的，相邻预制钢腹杆-内置钢管uhpc顶底板之间通过现浇uhpc接缝固定连接。
10、优选的，相邻预制uhpc顶底板的端部之间经内法兰连接并焊接，所述现浇uhpc接缝位于相邻预制uhpc顶底板的端部焊接区域外周。
11、优选的，所述内置空心钢管内部均后填有uhpc核心混凝土。
12、一种预制装配化钢腹杆-内置钢管uhpc顶底板组合拱的施工方法，按以下步骤进行：
13、s1：根据设计和施工要求，首先将切割完毕的内置空心钢管进行固定，焊接节点板，沿内置空心钢管纵向架设纵向钢筋和构造箍筋，设置模板浇筑外包uhpc层并进行高温蒸养，形成预制uhpc顶底板；
14、s2：待uhpc达到预期强度后，通过螺栓将钢腹杆与预制uhpc顶底板两侧的节点板连接，形成预制钢腹杆-内置钢管uhpc顶底板的吊装节段；
15、s3：按上述步骤制作完所有节段后，将组合拱的吊装节段从两侧拱脚位置开始逐段拼接，并将相邻的内置空心钢管的外伸钢管接头对齐并焊接固定；
16、s4：待相邻节段吊装完成之后，调整拱肋空间位置至设计要求，外部搭模浇筑现浇uhpc接缝，浇筑完成之后，进行uhpc材料现场养护，达到设计强度后，卸上端吊钩，即可进行下一个节段的安装工作；
17、s5：待拱肋合龙形成完整的拱圈之后，从两侧拱脚位置泵送灌注后填uhpc核心混凝土，待管内uhpc强度达到一定程度时，拆除扣索及锚索，形成组合拱结构。
18、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术采用uhpc材料有效地降低了拱肋截面尺寸，减小节段自重，同时采用预制装配化方式，不仅保证了uhpc强度，有效控制早期收缩引起的外包uhpc开裂，而且在保证拱肋的承载能力前提下，简化了施工过程，避免大规模现浇工序，提高了大跨径钢管混凝土劲性骨架拱的经济性，具有非常广泛的应用前景。
19、下面结合附图和具体实施方式对本专利技术做进一步详细的说明。
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1.一种预制装配化钢腹杆-内置钢管UHPC顶底板组合拱，其特征在于：包括若干节拼装组合成拱形的预制钢腹杆-内置钢管UHPC顶底板，所述预制钢腹杆-内置钢管UHPC顶底板均包括上下分布的两预制UHPC顶底板（1）、若干根钢腹杆（2）；
2.根据权利要求1所述的预制装配化钢腹杆-内置钢管UHPC顶底板组合拱，其特征在于：所述纵向钢筋（7）的长度大于所述预制UHPC顶底板（1）的纵向长度，所述内置空心钢管（5）的长度大于所述纵向钢筋（7）的长度，所述预制UHPC顶底板（1）内两侧的内置空心钢管（5）对称设置。
3.根据权利要求1所述的预制装配化钢腹杆-内置钢管UHPC顶底板组合拱，其特征在于：所述内置空心钢管（5）的端部设置有预留的焊接区域，该焊接区域设有内法兰，用于后续节段间临时对接。
4.根据权利要求1所述的预制装配化钢腹杆-内置钢管UHPC顶底板组合拱，其特征在于：所述节点板（9）与所述预制UHPC顶底板（1）固定连接，所述预制UHPC顶底板（1）两侧分别设置两个相互对称的所述节点板（9），且一个节点板（9）上最多连接两根钢腹杆（2）。
...【技术特征摘要】
1.一种预制装配化钢腹杆-内置钢管uhpc顶底板组合拱，其特征在于：包括若干节拼装组合成拱形的预制钢腹杆-内置钢管uhpc顶底板，所述预制钢腹杆-内置钢管uhpc顶底板均包括上下分布的两预制uhpc顶底板（1）、若干根钢腹杆（2）；
2.根据权利要求1所述的预制装配化钢腹杆-内置钢管uhpc顶底板组合拱，其特征在于：所述纵向钢筋（7）的长度大于所述预制uhpc顶底板（1）的纵向长度，所述内置空心钢管（5）的长度大于所述纵向钢筋（7）的长度，所述预制uhpc顶底板（1）内两侧的内置空心钢管（5）对称设置。
3.根据权利要求1所述的预制装配化钢腹杆-内置钢管uhpc顶底板组合拱，其特征在于：所述内置空心钢管（5）的端部设置有预留的焊接区域，该焊接区域设有内法兰，用于后续节段间临时对接。
4.根据权利要求1所述的预制装配化钢腹杆-内置钢管uhpc顶底板组合拱，其特征在于：所述节点板（9）与所述预制uhpc顶底板（1）固定连接，所述预制uhpc顶底板（1）两侧分别设置两个相互对称的所...
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