[发明专利]一种桁式索拱桥结构及施工方法

权利要求书

1.一种桁式索拱桥结构，包括桥台(1)、下弦主拱圈(2)、钢管砼立柱(3)和上弦行车道梁(5)，其特征在于：下弦主拱圈(2)是由多根内注砼的拱形钢管(8)依靠纵钢板(17)和横钢板(18)连接成的下弦钢管砼桁式主拱圈(19、20)或由多个拱形钢箱(25)依靠节点板(24)拉杆(22)和斜杆(23)连接组成钢箱桁架并加注砼的下弦钢箱砼桁式主拱圈(26)；钢管砼立柱(3)垂直紧固在下弦主拱圈(2)的下结点(7)上，钢管砼立柱(3)上端紧固在上弦行车道梁(5)的上结点(6)上；装有可调锚夹的斜拉索(4)的两端分别锚固在上结点(6)和与其相邻的钢管砼立柱的下结点(7)上；下弦钢管砼桁式主拱圈为三角形横截面的下弦钢管砼桁式主拱圈(19)或梯形横截面的下弦钢管砼桁式主拱圈(20)，三角形横截面的下弦钢管砼桁式主拱圈(19)是由3根内注砼的拱形钢管(8)组合成三角形横截面的结构，依靠钢板或钢杆定位连接成一体，组成中空三角形横截面、桁式结构的钢管砼主拱圈；梯形横截面的下弦钢管砼桁式主拱圈(20)是由4根内注砼的拱形钢管(8)组合成梯形的横截面结构，依靠与梯形横截面平行、等间距排列的横钢板把4根拱形钢管(8)焊接成一体，纵钢板沿后者的4个外曲面焊接，组成封闭的中空梯形横截面、桁式结构的钢管砼主拱圈；所述的下弦钢箱砼桁式主拱圈(26)是由位于四角、内焊筋板(21)的拱形钢箱(25)依靠节点板(24)、拉杆(22)和斜杆(23)连接组成钢箱桁架，砼位于桁架中；所述的上弦行车道梁(5)是由纵梁(10)和上横梁(9)连接而成的框架结构。

2.根据权利要求1所述的一种桁式索拱桥结构，其特征在于：所述的下弦钢管砼桁式主拱圈(19)是由3根内注砼的拱形钢管(8)组合成等腰三角形横截面的结构，居中的上钢管的直径大，下底两个钢管的直径小；依靠与三角形横截面平行、等间距排列的横钢板(18)把3根拱形钢管(8)焊接成一体，纵钢板(17)沿后者的三个外曲面焊接，组成封闭的中空三角形横截面、桁式结构的钢管砼主拱圈；所述的拱形钢管(8)是由短钢管串联焊接成一体，每根短钢管的一端内焊有筋肋(16)；在横钢板(18)的两侧，设有连接相邻的两个拱形钢管(8)的钢筋拉杆(13)；两侧的下弦钢管砼桁式主拱圈(19)由下横梁(15)定位连接，钢管砼立柱(3)上端由中横梁(14)定位连接；带可调锚夹的斜拉索(4)紧固连接钢管砼立柱(3)的上结点(6)及与其相邻钢管砼立柱(3)的下结点(7)。

3.根据权利要求1所述的一种桁式索拱桥结构，其特征在于：所述的上弦行车道梁(5)是由双工字钢组成箱梁的纵梁(10)和由单工字钢梁构成的上横梁(9)连接而成的钢框架结构，在上弦行车道梁(5)上安置预制钢筋砼桥面板(11)及沥青砼磨耗层(12)。

4.根据权利要求1所述的一种桁式索拱桥结构，其特征在于：所述的钢管砼立柱(3)为单管或多管组合结构，砼位于全部钢管内或只在钢管的两端。

5.一种桁式索拱桥的施工方法，其工艺步骤为：

a.先完成两岸桥台(1)的施工，按一个结点的长度划分安装单元，分段加工好各单元所需的下弦钢管砼桁式主拱圈(19、20)或下弦钢箱砼桁式主拱圈(26)、钢管立柱(3)、带可调锚夹的斜拉索(4)、行车道梁的上横梁(9)、纵梁(10)、中横梁(14)和下横梁(15)备用；

b.从两岸的桥台起分别利用带可调锚夹的斜拉索(4)吊装第一单元的下弦钢管砼桁式主拱圈(19、20)或下弦钢箱砼桁式主拱圈(26)、由纵梁(10)和横梁(9)组成框架结构的上弦行车道梁(5)和钢管立柱(3)，把它们组装成一体；

c.把吊机移至第一个结点，即刚架好的第一单元行车道梁(5)的外端部，利用带可调锚夹的斜拉索(4)吊装第二单元，依此类推，直到拱桥合拢；

d.从两岸的桥台(1)起，从下端向每根拱形钢管(8)或钢箱桁架中灌注混凝土，并利用带可调锚夹的斜拉索(4)逐步拉紧已安装的下弦钢管砼桁式主拱圈(19、20)或下弦钢箱砼桁式主拱圈(26)；

e.混凝土进入拱跨L/4范围时，再逐步放松斜拉索(4)，直到拱顶充满混凝土；

f.在上弦行车道梁(5)上铺设预制钢筋砼桥面板(11)及沥青砼磨耗层(12)；

g.在成桥后，再调节各结点的斜拉索(4)，力求使全拱受力均匀。