[发明专利]钢管混凝土拱桥及施工方法

说明书

本发明涉及一种钢管混凝土拱桥，包括边拱肋、主拱肋、吊杆、系杆和桥梁墩台结构；边跨结构包括边拱支座、边跨现浇钢筋混凝土拱肋、现浇边拱端横梁、边跨现浇肋间横梁、现现浇边拱肋系梁、浇边立柱、柔性预应力系杆和现浇桥面板；中跨结构包括拱座、中跨钢管混凝土拱肋、主拱空心肋间横梁、预制空心纵梁、柔性预应力系杆、系杆钢板箱、桁架式永久上风撑、K形永久中风撑、临时风撑、拱脚预埋段、内侧钢绞线整束挤压拉索吊杆和外侧钢绞线整束挤压拉索吊杆。本发明的有益效果是：本发明涉及的钢管拱肋固定支架，提高钢管拱肋安装施工作业中的稳定性，有效保证对接精度。

技术领域

本发明涉及一种钢管混凝土拱桥及施工方法，属于桥梁工程领域，适用于飞燕式钢管混凝土拱桥的施工。

背景技术

大跨度桥梁建设要求使用高强、轻质且便于施工的工程材料，并希望结构具有较好的延性和恢复性能。钢管混凝土组合材料用于拱桥中可以大大减轻桥梁的自重，还可以在很大程度上改善结构动力性能。钢管混凝土拱桥的拱肋是以受压为主的构件，其稳定性一直以来都是桥梁工程师所关注的问题。大跨度拱桥的侧向刚度一般较小，在风荷载作用下产生较大的位移，可能会影响桥梁结构的正常运营，甚至导致结构的损坏，造成一定的安全隐患。大跨度混凝土拱桥虽然可以采用空心拱肋构件，但其截面外形尺寸使得阻风面积大，所受风荷载对侧向稳定性仍能产生较大的影响。横向风撑能保证钢管混凝土的肋拱在整体失稳之前不发生局部失稳，是横向稳定的重要保证。横撑的布置方式直接影响钢管混凝土拱桥的稳定性，是设计须重点考虑的因素之一。然而过多的横撑设置，从设计和施工角度都是不合理的，同时也会使拱的上空显得凌乱、繁杂，削弱拱桥的美感。

飞燕式系杆拱桥在恒载作用下的水平推力主要由系杆来平衡，而温度荷载和活载等作用引起的拱脚处推力则主要由基础来抵消。飞燕式系杆拱桥通常在边跨布置成上承式，在主跨布置成中承式。合理的结构形式，一般为边跨采用荷载集度较大的材料(如钢筋混凝土)，和较小的矢跨比(矢跨比越小，拱内轴向压力产生的水平分力越大)。这种形式易于平衡主拱肋在拱脚处产生的推力，也更具经济性。飞燕式系杆拱桥的下承部分通常是悬吊体系，这种体系柔度较大，会影响车行的舒适性。可以通过延长上承式桥面系长度，来提高桥面系整体的刚度，进而减小运营状态主梁的变形，减弱桥面的振动。也可以通过斜吊杆的设置来提高其纵向的刚度。飞燕系杆拱桥的横向刚度，可以由一定数量的横撑来保证，也可以设置成提篮拱桥，通过吊杆的横向倾斜间接提高桥梁的横向刚度。

在钢管混凝土拱桥施工过程中，常常会遇到拱脚模板安装固定困难。在钢管混凝土拱桥施工过程中，常常会遇到钢管拱肋对接精度难以保证，施工过程中结构稳定性控制困难，在钢管拱肋安装过程中人工投入较大，经济性较差且施工过程中安全性较差等问题。采用常规的钢管混凝土拱桥系杆体系和吊杆施工方法不能满足施工要求，传统落架技术施工步骤繁琐，组织较为困难。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种钢管混凝土拱桥及施工方法。

这种钢管混凝土拱桥，包括边拱肋、主拱肋、吊杆、系杆和桥梁墩台结构；边跨结构包括边拱支座、边跨现浇钢筋混凝土拱肋、现浇边拱端横梁、边跨现浇肋间横梁、现现浇边拱肋系梁、浇边立柱、柔性预应力系杆和现浇桥面板；中跨结构包括拱座、中跨钢管混凝土拱肋、主拱空心肋间横梁、预制空心纵梁、柔性预应力系杆、系杆钢板箱、桁架式永久上风撑、K形永久中风撑、临时风撑、拱脚预埋段、内侧钢绞线整束挤压拉索吊杆和外侧钢绞线整束挤压拉索吊杆；

现浇边拱肋系梁设在两片边跨现浇钢筋混凝土拱肋之间；现浇边立柱设在边跨现浇钢筋混凝土拱肋和拱座上方用于支撑T形预应力横梁；拱脚预埋段通过拱脚外包混凝土与拱座连接，拱座设在主跨的承台上方；主拱空心肋间横梁设在两片中跨钢管混凝土拱肋之间；内侧钢绞线整束挤压拉索吊杆和外侧钢绞线整束挤压拉索吊杆上部与中跨钢管混凝土拱肋连接，内侧钢绞线整束挤压拉索吊杆和外侧钢绞线整束挤压拉索吊杆下部与吊杆横梁连接；桁架式永久上风撑、K形永久中风撑、临时风撑设在两片中跨钢管混凝土拱肋之间。