[发明专利]预应力混凝土‑钢桁架混合连续刚构桥及其施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁工程技术领域，更具体涉及一种预应力混凝土-钢桁架混合连续刚构桥及其施工方法。

背景技术

随着现代化交通事业的不断发展，对桥梁的跨度、质量以及经济性能都有越来越高的要求，采用单一材料时往往很难在结构的力学性能与经济性之间寻求一个更好的平衡点。

传统的单一使用混凝土箱梁建设的桥梁由于桥梁自重大难以实现大跨度的要求，建设环节多，耗费了大量的时间，并且混凝土性能不稳定，导致桥梁后期变形和预应力损失。现有的钢混混合桥梁主要是主跨采用钢箱梁，边跨采用混凝土箱梁的建造方法，这种方法有效增加了桥梁的跨度，改善了结构的受力性能，但经济性能不是很高，而且施工受交通条件和场地影响较大。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是在经济性能好的前提下，如何增大桥梁的跨度以及给施工带来方便。

（二）技术方案

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种预应力混凝土-钢桁架混合连续刚构桥，该刚构桥包括：主跨、边跨和桥墩，其中主跨的跨中部分为钢桁梁，主跨其余部分以及边跨为混凝土箱梁，钢桁梁与混凝土箱梁的连接结构为钢-混凝土结合段；

所述钢桁梁包括钢桁架杆件和混凝土桥面板，其中钢桁架杆件包括上弦杆、下弦杆、腹杆、上平联、下平联，上弦杆通过上平联与相邻的上弦杆连接，下弦杆通过下平联与相邻的下弦杆连接，上弦杆和下弦杆之间铺设腹杆；所述混凝土箱梁包括顶板、底板、腹板和横隔板。

优选地，该刚构桥的钢桁架，其上弦杆通过剪力连接件与混凝土桥面板连接。

优选地，该刚构桥的钢桁架有两种截面形式：

（1）钢桁架的腹杆为工字型截面，钢桁架的其他杆件均为箱型截面；

（2）钢桁架的下平联为工字型截面，钢桁架的其他杆件均为箱型截面。

优选地，该刚构桥的钢桁梁负弯矩处设置体外预应力钢束。

优选地，该刚构桥的钢桁架为可拆装钢桁架。

优选地，该刚构桥的混凝土箱梁所包括的顶板、底板以及腹板均由桥墩顶支点向最大混凝土悬臂处逐渐减小。

优选地，该刚构桥的混凝土箱梁设置纵向预应力钢束、横向预应力钢束、竖向预应力钢束。

优选地，该刚构桥的桥墩为钢筋混凝土双薄壁墩。

本发明还公开了一种预应力混凝土-钢桁架混合连续刚构桥的施工方法，包括以下步骤：

（1）进行桩基和桥墩的施工；

（2）在桥墩上浇筑0号块，对0号块进行预应力钢束张拉；

（3）进行现浇和预应力钢束张拉，在桥墩上0号块两侧对称浇筑混凝土箱梁各节段；

（4）采用支架架设法浇筑刚构桥的边跨混凝土箱梁节段，边跨合龙，并进行边跨预应力钢束张拉；

（5）钢-混凝土结合段依靠挂篮提升到位；

（6）采用浮吊架设法或桥面吊机悬臂拼装法架设主跨跨中的钢桁架；

（7）吊装钢桁架顶部的预制混凝土桥面板，浇筑湿接缝；

（8）张拉刚构桥体外预应力钢束；

（9）完成所述刚构桥的附属工程及桥面铺装。

（三）有益效果

本发明的预应力混凝土-钢桁架混合连续刚构桥由于主跨采用钢桁梁与混凝土箱梁结合的结构取得以下几点有益效果：

（1）相比较单一的钢箱梁的桥梁，有利于减小构件截面尺寸和节省钢材，经济性能变好；

（2）相对于混凝土箱梁的桥梁，有效地减轻了桥梁自重，实现了桥梁跨度的进一步增大，实现主跨300米以上；

（3）钢桁架能够实现工厂预制和现场拼装，受交通条件和场地影响较小，在山区和其他交通不便的地方也能正常施工，而且施工方法快捷，提高施工效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是预应力混凝土-钢桁架混合连续刚构桥的立面布置示意图。

图2是预应力混凝土-钢桁架混合连续刚构桥采用截面形式I的部分钢桁梁的立面布置示意图。

图3是预应力混凝土-钢桁架混合连续刚构桥采用截面形式II的部分钢桁梁的立面布置示意图。

图4是预应力混凝土-钢桁架混合连续刚构桥采用截面形式I的B-B处剖视图。