優力型鋼桁-砼組合連續剛構橋的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于橋梁工程領域，特別涉及一種優力型鋼桁-砼組合連續剛構橋。
【背景技術】
[0002]鋼桁-砼組合連續剛構橋是一種較新的剛構橋梁，采用鋼桁架與混凝土組合結構，根據鋼桁架與混凝土的特點以及橋梁承受彎矩的特點進行受力的分配，使鋼材和混凝土根據各自的材料特性承受內力；現有技術中，具有橋梁下部結構與普通砼連續剛構橋形式相同的結構，上部結構則是由鋼桁架梁和混凝土橋道板組合而成的鋼-混凝土組合結構，并適時分期施加適量預應力，充分發揮鋼和砼兩者的材料優勢；但在上承式鋼桁-混凝土組合連續鋼構橋中，其墩頂區段在負彎矩作用下混凝土橋道板仍存在受拉開裂問題，須在橋道板中設置后張預應力束，以克服混凝土受拉開裂問題，由此增加了構造的復雜性和施工的難度。
[0003]中國專利ZL201210024341.3公開了一種下承式鋼桁-混凝土組合連續鋼構橋，采用鋼桁架與砼橋道板相結合的組合結構，混凝土橋道板位于鋼桁的下弦桿之間，其結構在墩頂區段能夠發揮上弦桿鋼材的抗拉優勢和下弦桿砼橋道板的抗壓優勢。但主梁跨中區段位于下弦桿混凝土橋道板仍存在受拉開裂問題，須在橋道板中設置后張預應力束，以克服受拉開裂問題，由此增加了構造的復雜性和施工的難度；另其橋道板以上的建筑高度大，在一定程度上也限制了其使用范圍。
[0004]綜上所述，現有的鋼桁-砼組合連續剛構橋中，無論是上承式橋梁還是上承式橋梁，不可避免地存在某一區段混凝土橋道板的受拉問題，為此須采取復雜的工程措施來解決該問題，既增加了工程造價，還留下橋梁結構后期開裂的隱患，未能在全橋中體現出組合結構充分發揮鋼和砼兩者的材料優勢。
[0005]因此，欲在全橋中均體現出組合結構充分發揮鋼和砼兩者的材料優勢，需要對鋼桁-砼組合連續剛構橋的結構體系作進一步改進，使橋梁各個區段均能滿足:由鋼結構承受拉力，由以混凝土為主的鋼-砼組合結構承受壓力。從而可避免復雜的工程措施，顯著降低工程造價和縮短工期，并有利于確保橋梁結構長期性能穩定可靠。
【發明內容】
[0006]有鑒于此，本發明的目的是提供一種優力型鋼桁-砼組合連續剛構橋，需要對鋼桁-砼組合連續剛構橋的結構體系作進一步改進，在全橋中體均現出組合結構充分發揮鋼和砼兩者的材料優勢，使橋梁各個區段均能滿足:由鋼結構承受拉力，由以混凝土為主的鋼-砼組合結構承受壓力。從而可避免復雜的工程措施，顯著降低工程造價和縮短工期，并有利于確保橋梁結構后期性能安全可控。
[0007]本發明的優力型鋼桁-砼組合連續剛構橋，包括鋼-砼組合橋道梁和受拉主弦桿，所述受拉主弦桿與鋼-砼組合橋道梁構成主桁架結構；所述受拉主弦桿固連于塔柱且由塔柱頂部向縱向逐漸降低且在主桁架結構正負彎矩過渡處延伸到鋼-砼組合橋道梁下部，使得受拉主弦桿在主桁架結構承受負彎矩區段位于鋼-砼組合橋道梁上部，在主桁架結構承受正彎矩區段位于鋼-砼組合橋道梁下部。
[0008]進一步，所述鋼-砼組合橋道梁包括位于底部的框架形鋼梁和鋪設于鋼梁上的砼板式結構，框架形鋼梁包括并列設置的兩根橋道弦桿和固定連接于兩根橋道弦桿之間的橫梁，所述砼板式結構包括鋪設于相鄰橫梁上的預制砼板，及在橫梁和預制砼板上通過現澆混凝土聯結成整體的鋼-砼組合橋道梁，并且，所述砼板式結構的橫向兩端與橋道弦桿之間的接縫為現澆混凝土固聯；
[0009]進一步，所述受拉主弦桿為兩根且分別與兩根橋道弦桿對應構成用于組成主桁架結構的兩片桁架結構，所述塔柱為與受拉主弦桿相對應的兩個，兩個塔柱之間具有橫向聯系;
[0010]進一步，所述受拉主弦桿由塔柱頂部沿縱向呈直線逐漸降低至主桁架結構的正負彎矩交界處，受拉主弦桿位于鋼-砼組合橋道梁下部的桿段呈下凹弧形，所述受拉主弦桿位于鋼-砼組合橋道梁上部的桿段相切過渡至位于鋼-砼組合橋道梁下部的桿段；
[0011]進一步，在主桁架結構的正負彎矩交界區段相對應的鋼-砼組合橋道梁下部設有輔助弦桿，所述輔助弦桿與受拉主弦桿相對應且一端固定連接于受拉主弦桿，另一端固定連接于對應的橋道弦桿并構成用于形成輔助桁架結構的兩片輔助桁架結構；
[0012]進一步，所述輔助弦桿呈下凹弧形，兩片輔助桁架結構之間具有橫向聯系形成空間桁架結構；位于鋼-砼組合橋道梁下部的主桁架結構為空間桁架結構；
[0013]進一步，所述受拉主弦桿內設有沿縱向的主弦預應力筋，所述與橋主跨對應的主弦預應力筋兩端分別錨固于對應的塔柱頂部，與橋邊跨對應的主弦預應力筋兩端分別錨固于對應的塔柱頂部和主梁端部；
[0014]進一步，所述主弦預應力筋兩端通過塔柱頂部固定設有的雙向錨固連接構造錨固于塔柱，所述雙向錨固連接構造兩端分別與縱向兩側的受拉主弦桿固定連接并錨固對應的主弦預應力筋；
[0015]進一步，所述雙向錨固連接構造包括主弦連接桿，所述主弦連接桿澆筑于塔柱內并且兩端分別與縱向相鄰的受拉主弦桿對應固定連接，所述主弦預應力筋錨固于主弦連接桿，所述主弦連接桿設有縱向預應力；
[0016]進一步，所述主弦連接桿兩端分別設有沿橫向的翼板，主弦連接桿的縱向預應力由連接桿預應力束施加，所述連接桿預應力束兩端對應錨固于主弦連接桿兩端的翼板之間。
[0017]本發明的有益效果是:本發明的優力型鋼桁-砼組合連續剛構橋，受拉主弦桿通過腹桿與受壓鋼-砼組合橋道梁聯結形成優力型跨越桁架結構體系:在連續剛構橋墩頂附近梁段由受拉主弦桿與其下的鋼-砼組合橋道梁構成優力型桁架結構的上、下弦桿承受負彎矩，在連續剛構橋主跨跨中梁段及邊跨近邊支座梁段由鋼-砼組合橋道梁與其下的受拉主弦桿構成優力型跨越桁架結構的上、下弦桿承受正彎矩；在優力型鋼桁-砼組合連續剛構橋橋中，鋼制成的受拉主弦桿始終處于受拉狀態，以混凝土為主材的鋼-砼組合橋道梁始終處于受壓狀態；充分發揮了鋼和混凝土兩種材料的強度優勢，根除了砼受拉開裂的病害隱患，節省了對混凝土施加預應力的材料及措施費，極大簡化了施工工藝，提高了工效，并使橋梁的長期結構性能穩定可靠；優力型鋼桁-砼組合連續剛構橋還能顯著降低主梁結構的自重，有利于向特大跨徑連續剛構橋發展；比全鋼結構橋梁具有更大的整體剛度和更好的抗疲勞性能，并避免了昂貴且多病害隱患的鋼橋面鋪裝；比常規混凝土連續剛構橋基本根除了混凝土受拉開裂和收縮徐變極大不定性導致的結構性病害隱患，并能顯著提高該類橋梁的跨越能力。
【附圖說明】
[0018]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步描述。
[0019]圖1為本發明結構示意圖；
[0020]圖2為圖1沿A-A向剖視圖；
[0021]圖3為圖1沿B-B向剖視圖；
[0022]圖4為圖1沿C-C向剖視圖；
[0023]圖5為圖1沿D-D向剖視圖；
[0024]圖6為本發明塔柱頂部結構示意圖；
[0025]圖7為圖6沿E-E向剖視圖；
[0026]圖8為鋼-砼組合橋道梁俯視圖。
【具體實施方式】
[0027]圖1為本發明結構示意圖，圖2為圖1沿A-A向剖視圖，圖3為圖1沿B-B向剖視圖，圖4為圖1沿C-C向剖視圖，圖5為圖1沿D-D向剖視圖，圖6為本發明塔柱頂部結構示意圖，圖7為圖6沿E-E向剖視圖，圖8為鋼-砼組合橋道梁俯視圖，如圖所示，本實施例的優力型鋼桁-砼組合連續剛構橋，包括鋼-砼組合橋道梁5和受拉主弦桿1，所述受拉主弦桿I與鋼-砼組合橋道梁5構成主桁架結構3，即受拉主弦桿I與鋼-砼組合橋道梁5通過系列鋼腹拱共同構成連續剛構橋的跨越桁架結構，使得受拉主弦桿I與鋼-砼組合橋道梁5形成聯系而完成支撐；所述受拉主弦桿I固連于塔柱4且由塔柱4向縱向逐漸降低且在主桁架結構3正負彎矩相接處延伸到鋼-砼組合橋道梁5下部，使得受拉主弦桿在主桁架結構3承受負彎矩處位于鋼-砼組合橋道梁5上部，在主桁架結構3承受正彎矩處位于鋼-砼組合橋道梁5下部；如圖所示，所述受拉主弦桿I在橋墩處固連于塔柱4頂部且由塔柱頂部沿縱向逐漸降低至跨越桁架結構的正負彎矩交界處并繼續延伸到鋼-砼組合橋道梁下部，塔柱4指的是澆筑于橋墩8上用于支撐受拉主弦桿I的結構，由混凝土澆筑形成，承受由受拉主弦桿I轉來的壓力，并將該壓力傳至橋墩8 ;如圖所示，塔柱由混凝土澆筑成形，利于承受壓力，同時，塔柱內還澆筑有鋼骨架，與所述桁架結構3(鋼桁架)固連為一體并形成桁架結構3的一部分，保證塔柱4的整體強度；如圖所示，鋼骨架由兩根立桿9和合適數量的橫桿9固連形成，結構簡單且強度較高。
[0028]本實施例中，所述鋼-砼組合橋道梁5包括位于底部的框架形鋼梁和鋪設于鋼梁上的砼結構，框架形鋼梁包括并列設置的兩根橋道弦桿53和固定連接于兩根橋道弦桿之間的橫梁52，橫梁52 —般采用工字鋼橫系梁結構，所述砼結構包括鋪設于相鄰橫梁上的預制板51，相鄰預制板51之間的接縫處位于橫梁上部且現澆混凝土固連；并且，所述預制板51橫向兩端與橋道弦桿53之間的接縫現澆混凝土固連；在橫梁52上與接縫處相對應設有剪力釘16，橋道弦桿53在與預制板51端部對應的一側也設置剪力釘17，現澆混凝土后具有較為牢固的連接，并使上述結構形成穩定的鋼-砼組合橋道系；本實施例中，所述橋道弦桿53可根據使用條件分節段在受壓節段灌注混凝土，以增強其抗壓能力和局部穩定性，在此不再贅述。
[0029]本實施例中，所述受拉主弦桿I為兩根且分別與兩根橋道弦桿53對應構成用于組成主桁架結構3的兩片桁架結構，所述塔柱4為與受拉主弦桿I相對應的兩個，兩個塔柱4之間具有橫向聯系；兩根受拉主弦桿I與框架形鋼梁的兩根橋道弦桿53之間形成兩片桁架結構，兩片桁架結構之間在不影響通過高度的情況下設有橫向聯系，整體結構具有較好的穩定性；這里的兩根受拉主弦桿I指的是縱向相鄰的塔柱4之間具有橫向并列的兩根受拉主弦桿1，兩個塔柱4指的是在同一橋墩8上橫向并列設置兩個塔柱4，并與兩根受拉主弦桿I對