[发明专利]基于三种钢管桁架节段的装配式桥梁建造工艺

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁建造技术领域，尤其是涉及一种基于三种钢管桁架节段的装配式桥梁建造工艺。

背景技术

目前，国内的桥梁建造形式主要是预应力混凝土结构和钢桁架、钢箱梁结构，而钢管混凝土结构和钢管桁架结构在现有桥梁建造工程中的应用也较多。上述桥梁结构形式虽各自具备诸多优点，适用于不同的桥梁建造环境，但同时这些结构也存在一些较大的缺陷。如预应力混凝土箱梁由于其结构材料比强度(材料强度/材料容重)较小，恒载在总荷载中所占比例很大，承受力利用效率低，以致无法适应大跨径桥梁需求；因而实践中为减轻自重，桥梁的腹板通常需设置大量的预应力钢筋，使得施工需要大量的、复杂的机械设备，而且现场施工场地大，施工周期较长。而钢桁架梁用钢量大，结构整体刚度小、节点构造复杂，再加上其节点性能也不好保证，安全系数较低、需定期实施加固等维修措施，使用年限有限制且完全利用钢材承受压力也不经济。对于钢箱梁结构来说，同样用钢量大，焊接要求高，不便于现场制作、拼装和架设，不适宜在山区峡谷地带建造。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于三种钢管桁架节段的装配式桥梁建造工艺，其建造工艺简单、所建造强梁结构受力合理且适用范围广，能有效解决桥梁建造中的施工、造价以及工程质量问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种基于三种钢管桁架节段的装配式桥梁建造工艺，首先施工建造桥梁的下部结构，包括用于支撑桥梁上部结构的桥台7、桥墩8以及用于承载二者下传压力的基础；其次施工建造桥梁的上部结构，包括承重结构以及桥面16，先预制组成桥梁承重结构的多段桁架节段，再将其依次架设在下部结构之上并连接拼装组成桥梁承重结构，最终铺设桥面16完成整个桥梁的建造施工，其桁架节段的上弦杆1与下弦杆2通过腹杆3固定连接为一体，预制组成所述承重结构的多段钢管桁架节段之前，应首先分析各个桁架节段在整个桥梁承重结构中所处位置的受力情况，根据受力分析将多段钢管桁架节段分为三种类型，即对上弦杆1与下弦杆2均不受压力或均受压力较小的桁架节段采用上弦杆1与下弦杆2均不填充混凝土的空钢管桁架节段，对上弦杆1或下弦杆2单独受较大压力的桁架节段采用受压的上弦杆1或下弦杆2单独填充混凝土的钢管桁架节段，对于上弦杆1与下弦杆2均受较大压力的桁架节段采用上弦杆1与下弦杆2全部填充混凝土的钢管桁架节段；预制完成后，在工厂或施工现场依受力情况将预制的多段钢管桁架节段固定连接并拼装组成整个桁架结构即桥梁的承重结构。

作为本发明的一种优选方案，所述三种类型的钢管桁架节段的上弦杆1与下弦杆2通过腹杆3焊接成一体，腹杆3为空钢管。

作为本发明的另一种优选方案，所述上弦杆1、下弦杆2与腹杆3为矩形、方形或圆形钢管。

作为本发明的又一种优选方案，所述三种类型的钢管桁架节段之间以法兰盘4或者焊接方式连接构成整体桁架结构。

作为本发明的进一步优选方案，所述三种类型钢管桁架节段组成的桁架结构为二榀、三榀或多榀，各榀桁架结构之间通过横连杆5进行连接。

作为本发明的更进一步优选方案，所述三种类型钢管桁架节段组成的每两榀桁架结构横连杆5组成一个组合榀架，由一个、两个或多个组合榀架构成整体桁架结构。

作为本发明的再一种优选方案，所述三种钢管桁架节段整体为直线形状或弧线形状。

综上，采用本发明一种基于三种钢管桁架节段的装配式桥梁建造工艺，具有以下优点：1、建造工艺简单、加工制作及施工方便，受外界建造环境限制少，适合于各种桥梁建造环境；2、适用范围范围广，适用于各种结构形式桥梁的建造；3、所建造桥梁工程质量好且造价低，其桥梁结构自重轻、跨越能力强，与传统钢桁架相比，该结构构造简单、用钢量低，结构整体刚度大、节点性能好，且便于施加预应力；4、采用的三种钢管桁架节段便于工厂标准化制作，而且现场拼装和架设方便，尤其在山区峡谷地带建造特大跨桥梁具有明显优势；5、采用三种钢管桁架节段建造的桥梁结构性能稳固，该结构的拱桥在拱顶区域可采用空钢管节段，有利于提高桥梁结构的稳定性，与传统钢管混凝土拱桥相比，其构造简单，施工方便，混凝土的填充质量好；6、应用于斜拉桥、自锚式悬索桥等体外预应力桥梁结构体系中，通过充分利用钢管混凝土的抗压性能，从而大大减少用钢量。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1是本发明第一优选实施方式基于三种直线型钢管桁架节段的梁桥结构示意图。