[发明专利]用于双层交通的上承式梁-拱组合刚构桥

说明书

本发明公开了一种用于双层交通的上承式梁‑拱组合刚构桥，包括沿纵桥向设置的上弦箱形梁、承托上弦箱形梁的下弦箱形拱和桥墩，城市道路交通位于所述上弦箱梁桥面上，城市轨道交通位于所述上弦箱形梁的上弦梁箱室内；既能实现双层交通功能，又具有降低工程造价、施工便捷、养护方便、降低噪音、节能环保等特点，充分发挥梁‑拱组合的优越力学性能将公轨两用混凝土桥的跨度助推到200～300m范围，极大提高了跨越能力。

技术领域

本发明涉及桥梁工程领域，特别涉及一种200～300m跨度范围内能实现双层交通功能的上承式梁-拱组合刚构桥。

背景技术

随着城市经济的飞速发展，城市规模的不断扩大，城市道路及轨道交通系统的过江(河)需求也日益增加；另一方面，由于用地规划、航道布置、行洪要求、工程投资、运营管理等多方面综合因素的影响，城市过江(河)通道资源十分有限。而公轨共建跨江桥既解决了城市道路及轨道交通的过江(河)需求，也解决了城市桥位资源有限的矛盾，是一种较为优秀的建设方案。现目前，公轨共建桥主梁绝大部分采用双层钢桁梁形式，存在以下几方面的问题：(1)双层钢桁梁用钢量大，工程造价高；(2)双层钢桁梁结构复杂，设计、施工难度大；(3)双层钢桁梁桥结构振动大，噪音大，对城市周边的居住、商业、休闲等地块影响大；(4)钢结构后期养护工作量巨大，全寿命周期后期维护成本高；(5)公轨分期实施前期资金投入大，资金闲置率高。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种既能实现双层交通功能，又具有降低工程造价、施工便捷、养护方便、降低噪音、节能环保等特点的新型桥型——上承式梁-拱组合刚构桥。

本发明的用于双层交通的上承式梁-拱组合刚构桥，包括沿纵桥向设置的上弦箱形梁、承托上弦箱形梁的下弦箱形拱和桥墩，城市道路交通位于所述上弦箱梁桥面上，城市轨道交通位于所述上弦箱形梁的上弦梁箱室内；

进一步，所述上弦梁箱室为由上弦梁顶板、上弦梁腹板和上弦梁底板构成的单箱单室直腹板等截面结构；

进一步，所述下弦箱形拱由下弦拱顶板、下弦拱底板和下弦拱腹板构成截面空心矩形结构；

进一步，所述上弦箱形梁于1/4～1/3跨径处与下弦箱形拱竖向固结，下弦箱形拱的下弦拱底板以纵向抛物线线形变化的方式延伸至上弦箱形梁的上弦梁底板；

进一步，所述上弦箱形梁、下弦箱形拱和桥墩均两两交汇相互固形成受力三角区，所述受力三角区的角点处倒圆角设置；

进一步，所述受力三角区采用双扣索与悬臂浇筑相结合的施工方法形成，包括上层临时施工扣索和下层临时施工扣索，具体步骤为：搭建临时施工塔架并从桥墩两侧向所述上弦箱形梁与下弦箱形拱的合拢处两侧依次对称挂临时扣索；其中，下层临时施工扣索在上弦箱形梁与下弦箱形拱合拢之后的节段依次浇筑时，按照下弦箱形拱两端到中间的顺序依次对称拆索；上层临时施工扣索在上弦箱形梁跨中合拢之后对称拆索；

进一步，所述临时施工塔架端采用钢箱锚梁锚固，在所述上弦箱形梁、下弦箱形拱端采用齿块构造锚固；

进一步，所述上弦箱形梁内对应桥墩固结处0#块位置设置横梁，所述下弦箱形拱与上弦箱形梁的合拢处均设置竖向横隔板，位于上弦箱形梁内的竖向横隔板开设有适应轨道交通界限的通孔，所述上弦箱形梁的上弦梁箱室外侧设置外置横隔板；

进一步，所述竖向横隔板内布置竖向及横向预应力钢束，所述下弦箱形拱的下弦拱腹板以纵向抛物线线形变化的方式延伸直至与上弦箱形梁的上弦梁腹板，所述下弦箱形拱的下弦拱底板以“燕尾型”构造过渡直至上弦箱形梁的上弦梁底板，所述上弦梁箱室和下弦箱形拱的箱室内腔端部均设置倒直角；

进一步，所述桥墩为变截面矩形空心墩并在桥墩空腔中设置有电梯，沿桥墩外侧设置有梯道，在上弦箱形梁与桥墩结合的0#块处设置轨道站台。