裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋及施工方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋及施工方法，該桁梁橋包括橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)、裝配式主梁和通過剪力鍵與裝配式主梁連接的預(yù)制橋面板，裝配式主梁為矩形鋼管混凝土組合桁架且其由多個(gè)縱向桁架拼裝而成，縱向桁架由上弦桿、下弦桿和腹桿組成，每個(gè)主梁下部支撐結(jié)構(gòu)正上方均設(shè)置有由兩道交叉布設(shè)的斜撐組成的橫橋向支撐結(jié)構(gòu)，矩形鋼管混凝土組合桁架由多個(gè)桁架節(jié)段裝配而成；該施工方法包括步驟：一、橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)施工；二、裝配式主梁拼裝架設(shè)；三、預(yù)制橋面板安裝。本發(fā)明專利技術(shù)設(shè)計(jì)合理、施工簡便且使用效果好，能充分發(fā)揮鋼與混凝土材料結(jié)合的優(yōu)勢，受力性能好，施工速度快且造價(jià)低，可實(shí)現(xiàn)主梁與橋面板的標(biāo)準(zhǔn)化、批量化生產(chǎn)。

Assembled rectangular steel tube concrete composite truss girder bridge and construction method thereof

The invention discloses a prefabricated concrete filled rectangular steel tube truss girder bridge and construction method, the truss bridge including the bridge structure, the lower support assembly type girder and connected by shear connectors and prefabricated girder precast bridge panel, precast concrete filled rectangular steel tube truss composite girder is composed of a plurality of longitudinal truss and its assembling a longitudinal truss comprises upper chord and bottom chord and web member, just above the lower part of each supporting structure are provided by the two way intersection layout of braces composed of transverse support structure of rectangular steel tube concrete composite truss is composed of a plurality of truss segments assembled; the construction method comprises the steps of: construction a support, the bridge; two, assembled girder erection; three, prefabricated bridge panel installation. The invention has reasonable design, convenient construction and good use effect, can give full play to the advantages of combined steel and concrete materials, good mechanical performance, fast construction speed and low cost, can realize the main girder bridge panel and standardization, mass production.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于橋梁施工
，尤其是涉及一種裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋及施工方法。
技術(shù)介紹
傳統(tǒng)的鋼混結(jié)構(gòu)橋梁施工過程中，存在材料運(yùn)輸費(fèi)用高、施工周期長、現(xiàn)場混凝土澆筑質(zhì)量不易保證、施工成型的橋梁使用效果較差等缺點(diǎn)，同時(shí)施工過程中還存在橋梁架設(shè)速度慢、施工效率低、施工過程易受環(huán)境制約較大等諸多問題，也不利于在道路搶修等應(yīng)急情況下快速架設(shè)施工橋梁。因此，設(shè)計(jì)一種采用鋼管混凝土桁架組合結(jié)構(gòu)作為橋梁承重結(jié)構(gòu)以降低材料運(yùn)輸成本并減輕橋梁自重，同時(shí)通過對(duì)橋梁施工工藝進(jìn)行簡化與調(diào)整并能降低現(xiàn)場施工難度、節(jié)約工期、降低施工成本的新橋型方案，顯得尤其重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)所要解決的技術(shù)問題在于針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計(jì)合理且施工簡便，能充分發(fā)揮鋼與混凝土材料結(jié)合的優(yōu)勢，受力性能好，大幅度提高了橋梁的施工速度，降低橋梁造價(jià)，可實(shí)現(xiàn)橋梁主梁與橋面板的標(biāo)準(zhǔn)化、批量化生產(chǎn)。為解決上述技術(shù)問題，本專利技術(shù)采用的技術(shù)方案是：一種裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其特征在于：包括橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)、支撐于所述橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)上的裝配式主梁和安裝在所述裝配式主梁上的預(yù)制橋面板，所述橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)包括多個(gè)沿縱橋向從前至后布設(shè)的主梁下部支撐結(jié)構(gòu)，所述裝配式主梁為矩形鋼管混凝土組合桁架且其與預(yù)制橋面板之間通過剪力鍵進(jìn)行連接；所述矩形鋼管混凝土組合桁架由多個(gè)沿縱橋向布設(shè)的縱向桁架拼裝而成，多個(gè)所述縱向桁架沿橫橋向由左至右并排布設(shè)，每個(gè)所述縱向桁架均由上弦桿、布設(shè)于上弦桿下方的下弦桿和連接于上弦桿與下弦桿之間的腹桿組成，所述上弦桿和下弦桿均呈水平布設(shè)且二者均沿縱橋向布設(shè)；每個(gè)所述主梁下部支撐結(jié)構(gòu)的正上方均設(shè)置有由兩道交叉布設(shè)的斜撐組成的橫橋向支撐結(jié)構(gòu)，所述斜撐支撐于上弦桿與下弦桿之間；所述矩形鋼管混凝土組合桁架由沿縱橋向從前至后布設(shè)的多個(gè)桁架節(jié)段裝配而成，所述上弦桿和下弦桿均由多個(gè)弦桿節(jié)段從前至后拼接而成，所述上弦桿中的所有弦桿節(jié)段和所述下弦桿中位于負(fù)彎矩區(qū)的所有弦桿節(jié)段均為PBL加勁型弦桿，所述PBL加勁型弦桿包括鋼管混凝土結(jié)構(gòu)和沿縱橋向布設(shè)在所述鋼管混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的PBL加勁板，所述PBL加勁板均為長條形開孔鋼板。上述裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其特征是：所述裝配式主梁的跨徑為50m～80m；所述下弦桿中除所述PBL加勁型弦桿之外的所有弦桿節(jié)段均為空鋼管。上述裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其特征是：每個(gè)所述縱向桁架均為呈豎直向布設(shè)的平面桁架，每個(gè)所述縱向桁架均包括一道所述上弦桿和一道位于上弦桿正下方的下弦桿，所述上弦桿與位于其正下方的下弦桿之間均通過一列所述腹桿進(jìn)行連接，每列所述腹桿均包括多根沿縱橋向從前至后布設(shè)的腹桿。上述裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其特征是：所述矩形鋼管混凝土組合桁架中左右相鄰兩道所述上弦桿之間均通過多道沿縱橋向從前至后布設(shè)的上連接桿進(jìn)行連接，所述矩形鋼管混凝土組合桁架中左右相鄰兩道所述下弦桿之間均通過多道沿縱橋向從前至后布設(shè)的下連接桿進(jìn)行連接；所述上連接桿和下連接桿均為工字鋼；所述橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)中支撐于所述矩形鋼管混凝土組合桁架前后兩端下方的主梁下部支撐結(jié)構(gòu)為端部支撐結(jié)構(gòu)，所述橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)中除所述端部支撐結(jié)構(gòu)外的所有主梁下部支撐結(jié)構(gòu)均為中間支撐結(jié)構(gòu)，所述矩形鋼管混凝土組合桁架中位于所述中間支撐結(jié)構(gòu)上方的區(qū)域均為所述負(fù)彎矩區(qū)。上述裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其特征是：所述鋼管混凝土結(jié)構(gòu)包括矩形鋼管和澆筑于所述矩形鋼管內(nèi)的管內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)，所述PBL加勁型弦桿中的PBL加勁板焊接于所述矩形鋼管的內(nèi)壁上；所述上弦桿中的所述PBL加勁型弦桿為PBL加勁型上弦桿，所述下弦桿中的所述PBL加勁型弦桿為PBL加勁型下弦桿，所述PBL加勁型上弦桿中所述矩形鋼管的上下兩側(cè)內(nèi)壁上均垂直布設(shè)有多道所述PBL加勁板，所述PBL加勁型下弦桿中所述矩形鋼管的內(nèi)壁上均垂直布設(shè)有PBL加勁板；所述下弦桿中除所述PBL加勁型弦桿之外的所有弦桿節(jié)段均為矩形空鋼管。上述裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其特征是：所述PBL加勁型上弦桿中的多道所述PBL加勁板呈均勻布設(shè)，所述PBL加勁型上弦桿中所述矩形鋼管上下兩側(cè)內(nèi)壁上布設(shè)的PBL加勁板呈對(duì)稱布設(shè)；所述PBL加勁型下弦桿中所述矩形鋼管的四個(gè)內(nèi)側(cè)壁中部均垂直布設(shè)有一個(gè)所述PBL加勁板。上述裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其特征是：所述預(yù)制橋面板中沿縱橋向從前至后設(shè)置有多道橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋，多道所述橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋均布設(shè)在同一水平面上；所述預(yù)制橋面板由多個(gè)預(yù)制橋面板節(jié)段從前至后拼裝而成，前后相鄰兩個(gè)所述預(yù)制橋面板節(jié)段之間通過橫橋向濕接縫進(jìn)行連接，所述橫橋向濕接縫為現(xiàn)澆混凝土濕接縫；所述預(yù)制橋面板中位于同一個(gè)負(fù)彎矩區(qū)的多個(gè)所述預(yù)制橋面板節(jié)段上設(shè)置有多組沿縱橋向布設(shè)的縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋，多組所述縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋均布設(shè)在同一水平面上；每道所述上弦桿的左右兩側(cè)上方均對(duì)稱布設(shè)有一組所述縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋，每組所述縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋均包括多道沿橫橋向由左至右布設(shè)在同一水平面上的縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋；每道所述上弦桿上均由前至后設(shè)置有多組剪力鍵，每個(gè)所述預(yù)制橋面板節(jié)段上均設(shè)置有供剪力鍵安裝的預(yù)留孔洞，所述剪力鍵通過澆筑于所述預(yù)留孔洞內(nèi)的現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)與所述預(yù)制橋面板節(jié)段緊固連接為一體。上述裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其特征是：所述腹桿和斜撐均為矩形空鋼管，所述斜撐呈豎直向布設(shè)。同時(shí)，本專利技術(shù)還公開了一種方法步驟簡單、設(shè)計(jì)合理且施工簡便、使用效果好的裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋施工方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：步驟一、橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)施工：對(duì)所述橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)行施工，獲得施工完成的多個(gè)所述主梁下部支撐結(jié)構(gòu)；步驟二、裝配式主梁拼裝架設(shè)：對(duì)所述矩形鋼管混凝土組合桁架的各跨梁分別進(jìn)行拼裝架設(shè)，使每一跨梁的前后兩端均分別架設(shè)于兩個(gè)相鄰所述主梁下部支撐結(jié)構(gòu)上，并將前后相鄰兩跨梁拼裝為一體，獲得施工成型的所述矩形鋼管混凝土組合桁架；步驟三、預(yù)制橋面板安裝：在步驟二中所述矩形鋼管混凝土組合桁架上安裝預(yù)制橋面板，并通過剪力鍵將所安裝預(yù)制橋面板緊固固定在所述矩形鋼管混凝土組合桁架上。上述方法，其特征是：步驟二中所述矩形鋼管混凝土組合桁架為多跨梁，每一跨梁的前后兩端均分別架設(shè)于兩個(gè)相鄰所述主梁下部支撐結(jié)構(gòu)上，每一跨梁均由多個(gè)沿縱橋向從前至后布設(shè)的所述桁架節(jié)段拼裝而成；步驟二中進(jìn)行裝配式主梁拼裝架設(shè)之前，先在預(yù)制場完成所述矩形鋼管混凝土組合桁架的多個(gè)所述桁架節(jié)段的預(yù)制過程，再利用預(yù)制好的所述桁架節(jié)段對(duì)所述矩形鋼管混凝土組合桁架的各跨梁分別進(jìn)行拼裝；步驟三中所述預(yù)制橋面板中沿縱橋向從前至后設(shè)置有多道橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋，多道所述橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋均布設(shè)在同一水平面上；所述預(yù)制橋面板由多個(gè)預(yù)制橋面板節(jié)段從前至后拼裝而成，前后相鄰兩個(gè)所述預(yù)制橋面板節(jié)段之間通過橫橋向濕接縫進(jìn)行連接，所述橫橋向濕接縫為現(xiàn)澆混凝土濕接縫；所述預(yù)制橋面板中位于同一個(gè)負(fù)彎矩區(qū)的多個(gè)所述預(yù)制橋面板節(jié)段上設(shè)置有多組沿縱橋向布設(shè)的縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋，多組所述縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋均布設(shè)在同一水平面上；每道所述上弦桿的左右兩側(cè)上方均對(duì)稱布設(shè)有一組所述縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋，每組所述縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋均包括多道沿橫橋向由左至右布設(shè)在同一水平面上的本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其特征在于：包括橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)、支撐于所述橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)上的裝配式主梁和安裝在所述裝配式主梁上的預(yù)制橋面板(1)，所述橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)包括多個(gè)沿縱橋向從前至后布設(shè)的主梁下部支撐結(jié)構(gòu)(10)，所述裝配式主梁為矩形鋼管混凝土組合桁架且其與預(yù)制橋面板(1)之間通過剪力鍵(5)進(jìn)行連接；所述矩形鋼管混凝土組合桁架由多個(gè)沿縱橋向布設(shè)的縱向桁架拼裝而成，多個(gè)所述縱向桁架沿橫橋向由左至右并排布設(shè)，每個(gè)所述縱向桁架均由上弦桿(2?1)、布設(shè)于上弦桿(2?1)下方的下弦桿(3?1)和連接于上弦桿(2?1)與下弦桿(3?1)之間的腹桿(4)組成，所述上弦桿(2?1)和下弦桿(3?1)均呈水平布設(shè)且二者均沿縱橋向布設(shè)；每個(gè)所述主梁下部支撐結(jié)構(gòu)(10)的正上方均設(shè)置有由兩道交叉布設(shè)的斜撐(9)組成的橫橋向支撐結(jié)構(gòu)，所述斜撐(9)支撐于上弦桿(2?1)與下弦桿(3?1)之間；所述矩形鋼管混凝土組合桁架由沿縱橋向從前至后布設(shè)的多個(gè)桁架節(jié)段裝配而成，所述上弦桿(2?1)和下弦桿(3?1)均由多個(gè)弦桿節(jié)段從前至后拼接而成，所述上弦桿(2?1)中的所有弦桿節(jié)段和所述下弦桿(3?1)中位于負(fù)彎矩區(qū)的所有弦桿節(jié)段均為PBL加勁型弦桿，所述PBL加勁型弦桿包括鋼管混凝土結(jié)構(gòu)和沿縱橋向布設(shè)在所述鋼管混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的PBL加勁板(6)，所述PBL加勁板(6)均為長條形開孔鋼板。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其特征在于：包括橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)、支撐于所述橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)上的裝配式主梁和安裝在所述裝配式主梁上的預(yù)制橋面板(1)，所述橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)包括多個(gè)沿縱橋向從前至后布設(shè)的主梁下部支撐結(jié)構(gòu)(10)，所述裝配式主梁為矩形鋼管混凝土組合桁架且其與預(yù)制橋面板(1)之間通過剪力鍵(5)進(jìn)行連接；所述矩形鋼管混凝土組合桁架由多個(gè)沿縱橋向布設(shè)的縱向桁架拼裝而成，多個(gè)所述縱向桁架沿橫橋向由左至右并排布設(shè)，每個(gè)所述縱向桁架均由上弦桿(2-1)、布設(shè)于上弦桿(2-1)下方的下弦桿(3-1)和連接于上弦桿(2-1)與下弦桿(3-1)之間的腹桿(4)組成，所述上弦桿(2-1)和下弦桿(3-1)均呈水平布設(shè)且二者均沿縱橋向布設(shè)；每個(gè)所述主梁下部支撐結(jié)構(gòu)(10)的正上方均設(shè)置有由兩道交叉布設(shè)的斜撐(9)組成的橫橋向支撐結(jié)構(gòu)，所述斜撐(9)支撐于上弦桿(2-1)與下弦桿(3-1)之間；所述矩形鋼管混凝土組合桁架由沿縱橋向從前至后布設(shè)的多個(gè)桁架節(jié)段裝配而成，所述上弦桿(2-1)和下弦桿(3-1)均由多個(gè)弦桿節(jié)段從前至后拼接而成，所述上弦桿(2-1)中的所有弦桿節(jié)段和所述下弦桿(3-1)中位于負(fù)彎矩區(qū)的所有弦桿節(jié)段均為PBL加勁型弦桿，所述PBL加勁型弦桿包括鋼管混凝土結(jié)構(gòu)和沿縱橋向布設(shè)在所述鋼管混凝土結(jié)構(gòu)內(nèi)的PBL加勁板(6)，所述PBL加勁板(6)均為長條形開孔鋼板。2.按照權(quán)利要求1所述的裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其特征在于：所述裝配式主梁的跨徑為50m～80m；所述下弦桿(3-1)中除所述PBL加勁型弦桿之外的所有弦桿節(jié)段均為空鋼管。3.按照權(quán)利要求1或2所述的裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其特征在于：每個(gè)所述縱向桁架均為呈豎直向布設(shè)的平面桁架，每個(gè)所述縱向桁架均包括一道所述上弦桿(2-1)和一道位于上弦桿(2-1)正下方的下弦桿(3-1)，所述上弦桿(2-1)與位于其正下方的下弦桿(3-1)之間均通過一列所述腹桿(4)進(jìn)行連接，每列所述腹桿(4)均包括多根沿縱橋向從前至后布設(shè)的腹桿(4)。4.按照權(quán)利要求1或2所述的裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其特征在于：所述矩形鋼管混凝土組合桁架中左右相鄰兩道所述上弦桿(2-1)之間均通過多道沿縱橋向從前至后布設(shè)的上連接桿(2-2)進(jìn)行連接，所述矩形鋼管混凝土組合桁架中左右相鄰兩道所述下弦桿(3-1)之間均通過多道沿縱橋向從前至后布設(shè)的下連接桿(3-2)進(jìn)行連接；所述上連接桿(2-2)和下連接桿(3-2)均為工字鋼；所述橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)中支撐于所述矩形鋼管混凝土組合桁架前后兩端下方的主梁下部支撐結(jié)構(gòu)(10)為端部支撐結(jié)構(gòu)，所述橋梁下部支撐結(jié)構(gòu)中除所述端部支撐結(jié)構(gòu)外的所有主梁下部支撐結(jié)構(gòu)(10)均為中間支撐結(jié)構(gòu)，所述矩形鋼管混凝土組合桁架中位于所述中間支撐結(jié)構(gòu)上方的區(qū)域均為所述負(fù)彎矩區(qū)。5.按照權(quán)利要求1或2所述的裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其特征在于：所述鋼管混凝土結(jié)構(gòu)包括矩形鋼管和澆筑于所述矩形鋼管內(nèi)的管內(nèi)混凝土結(jié)構(gòu)，所述PBL加勁型弦桿中的PBL加勁板(6)焊接于所述矩形鋼管的內(nèi)壁上；所述上弦桿(2-1)中的所述PBL加勁型弦桿為PBL加勁型上弦桿，所述下弦桿(3-1)中的所述PBL加勁型弦桿為PBL加勁型下弦桿，所述PBL加勁型上弦桿中所述矩形鋼管的上下兩側(cè)內(nèi)壁上均垂直布設(shè)有多道所述PBL加勁板(6)，所述PBL加勁型下弦桿中所述矩形鋼管的內(nèi)壁上均垂直布設(shè)有PBL加勁板(6)；所述下弦桿(3-1)中除所述PBL加勁型弦桿之外的所有弦桿節(jié)段均為矩形空鋼管。6.按照權(quán)利要求5所述的裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其特征在于：所述PBL加勁型上弦桿中的多道所述PBL加勁板(6)呈均勻布設(shè)，所述PBL加勁型上弦桿中所述矩形鋼管上下兩側(cè)內(nèi)壁上布設(shè)的PBL加勁板(6)呈對(duì)稱布設(shè)；所述PBL加勁型下弦桿中所述矩形鋼管的四個(gè)內(nèi)側(cè)壁中部均垂直布設(shè)有一個(gè)所述PBL加勁板(6)。7.按照權(quán)利要求1或2所述的裝配式矩形鋼管混凝土組合桁梁橋，其特征在于：所述預(yù)制橋面板(1)中沿縱橋向從前至后設(shè)置有多道橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋(8-2)，多道所述橫向預(yù)應(yīng)力鋼筋(8-2)均布設(shè)在同一水平面上；所述預(yù)制橋面板(1)由多個(gè)預(yù)制橋面板節(jié)段從前至后拼裝而成，前后相鄰兩個(gè)所述預(yù)制橋面板節(jié)段之間通過橫橋向濕接縫(11...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：劉永健，劉彬，戴立先，田智娟，侯蓓蓓，段海，李周，王康寧，劉城，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：長安大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：陜西;61