[发明专利]一种装配式网状吊杆系杆拱桥

说明书

本发明提供了一种装配式网状吊杆系杆拱桥，由预制拱肋、预制系杆、预制横梁、网状吊杆、预制桥面板、预制拱肋的预应力钢束、预制系杆的预应力钢束、高强锚杆及现浇湿接缝组成，所述的预制拱肋和预制系杆一体成型，预制拱肋和预制系杆之间设有网状吊杆，预制横梁通过高强锚杆支撑在预制系杆下方，预制系杆下方固定间隔设有一根预制横梁，相邻的两根预制横梁上铺设有预制桥面板，预制桥面板为现浇湿接缝。本发明一般适用于高速公路桥梁、支线上跨桥梁以及市政桥梁，跨径可达50m～250m，具有装配化程度高、自重轻、跨越能力强、施工速度快、力学性能优越、造价低及景观性良好等优点，是易于推广的新型装配式桥梁结构。

技术领域

本发明涉及桥梁工业化建造新技术领域，尤其涉及一种装配式网状吊杆拱桥。

背景技术

近年来，随着人工成本的急剧上升，国人环境意识的提高，桥梁工业化已成为时代发展的趋势，交通运输部第十三个五年规划纲要中也明确提出加快桥梁工业化的发展。装配化桥梁是我国今后桥梁建造发展重点方向，有利于节约资源能源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平。目前，国内装配式桥梁已取得一定成绩，但大部分局限于中小跨径(跨径小于50m)。因此迫切寻求一种跨越能力强、强度高、自重轻、刚度大，成本适当，施工工艺简单的装配式新型桥梁结构。

拱桥受力明确，造型优美，是一种广为运用的桥型。其中，系杆拱桥吊杆有多种布置形式，常见有竖吊杆，斜吊杆又称尼尔森体系和网状吊杆体系。用斜吊杆代替竖吊杆的尼尔森体系拱，与普通竖吊杆拱相比，拱肋和梁的轴向受力没有显著不同，弯矩却大幅度减少，与弯矩匹配的挠度也有较大的减少。我国高速铁路建成有跨径96m、112m、128m等多座尼尔森拱。网状吊杆拱桥是采用网状斜吊杆布置形式的系杆拱桥，斜吊杆和其他吊杆至少相交二次，对比尼尔森体系拱桥，网状吊杆拱桥更大程度上减少拱肋和梁的弯矩，受力更加合理，拱肋、梁往往做得更加纤细。从20世纪60年代至今，世界上已建成网状吊杆拱桥100座左右。早期的著名桥梁是德国1963年建造的费马恩大桥，近期的大跨度网状吊杆拱桥是荷兰2013年在奈梅亨建造的路口桥，该桥主桥结构为单肋(桥面之上的一段拱肋分叉)下承式钢系杆拱，跨度达285m。此外，在挪威、德国、日本、美国建造了几十座公路、铁路网状拱桥，我国尚未见应用。

网状吊杆系杆拱桥是一种新型的结构形式，在国内工程应用方面几乎空白，而装配式网状吊杆系杆拱桥充分利用网状吊杆系杆拱桥优越的力学和经济性能，融合工业化桥梁建造理念，桥梁各构件均采用工厂化预制构件，预制构件之间通过可靠的连接装置拼装，形成一种全新的装配式桥梁，尤其适用于工业化要求程度高且跨径较大的高速公路桥梁、支线上跨桥及市政桥梁，目前在国内外还未见报道。

发明内容:

针对上述装配式桥梁跨越能力小、工业化水平低等问题，本发明提供一种装配式网状吊杆系杆拱桥。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种装配式网状吊杆系杆拱桥，其特征在于：由预制拱肋、预制系杆、预制横梁、网状吊杆、预制桥面板、预制拱肋的预应力钢束、预制系杆的预应力钢束、高强锚杆及现浇湿接缝组成；

所述的预制拱肋和预制系杆一体成型，预制拱肋和预制系杆之间设有网状吊杆，预制横梁通过高强锚杆支撑在预制系杆下方，预制系杆下方固定间隔设有一根预制横梁，相邻的两根预制横梁上铺设有预制桥面板，预制桥面板为现浇湿接缝。

所述的预制横梁的铺设预制桥面板的面为阶梯面，高低间接设置，预制桥面板之间咬合力，增强桥面板整体稳定性。

装配式网状吊杆系杆拱桥跨径60m，矢高8.4m，桥面净宽11.6m；

所述预制拱肋采用C50混凝土，截面高0.6～0.9m，宽1.2m，设置体内预应力钢束，与预制系杆和网状吊杆形成整体预制拱片。

所述预制拱肋的预应力钢束采用2股19根Φ15.2mm钢束，其强度为1860MPa。