专利名称：桥梁大体积混凝土拱座构造的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及桥梁，特别涉及一种适用于跨越山区河谷地带的“V”型地形的大跨拱桥大体积混凝土拱座。
背景技术：
拱桥是一种古老的桥型，具有很强的生命力，随着国民经济的发展，交通事业日新月异，在艰险山区、河谷地带修筑桥梁工程成为必然。而在此类地区，拱桥桥式具有其他桥型无法超越的优势，不管是上承式、中承式还是下承式拱桥，对拱座的研究和设计是个不可回避的大问题。常见的拱座样式有明挖扩大基础式、隧道锚式，除此之外还有一些异形拱座样式。 这些不同的拱座样式都或多或少的存在一些问题。对明挖基础而言，大多是基础顶部、底部均等设计，这种形式的拱座对中小跨度的拱桥，有其合理性，但对大跨度拱桥的大体积拱座就存在很多问题未计入拱座的实际受力特点和作用机理，受力不明确，进入了“承载力过小一基础加大-承载力越小”的怪圈，造成圬工材料的很大浪费。另外最突出的问题是施工过程中的水化热和混凝土的收缩效应容易形成裂缝，有些裂缝若延伸到拱圈，将会给成桥阶段运营安全带来极大的安全隐患。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种桥梁大体积混凝土拱座构造，具有构造简洁、受力明确、施工简便、经济合理的特点，不仅能很好的满足拱桥结构纵向、横向受力的需要，同时可以降低施工过程中的水化热和混凝土收缩带来的影响。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下本实用新型的桥梁大体积混凝土拱座构造，包括支承与固定连接交界墩、拱圈的拱座，其特征是所述拱座整体呈横向等截面的台阶形，由下部素混凝土浇筑体和上部钢筋混凝土浇筑体构成；所述素混凝土浇筑体的中部设置横向断缝，该横向断缝内由钢板填充；所述交界墩、拱圈浇筑于上部钢筋混凝土浇筑体上。本实用新型的有益效果是，拱座采用台阶形基础形式，构造简洁，施工简便，不受当前施工工艺的限制，施工难度较小，施工风险较小；根据其拱圈和交界墩的受力特点，将拱座分为下部素混凝土浇筑体、上部钢筋混凝土浇筑体两部分，受力合理，传力明确，这种切合受力特点的处理方式可以充分利用岩体承载能力，更有利于荷载传递；下部素混凝土浇筑体中间设置断缝，不仅能有效地降低施工过程中的水化热效应还能够控制混凝土收缩引起的裂缝，降低裂缝形成的几率，保护拱圈，避免拱圈和拱座连接部位产生不可预期的裂缝；对下部素混凝土浇筑体、上部钢筋混凝土浇筑体采用不同标号的混凝土，并采用不同的的配筋形式可以最大限度的发挥材料的性能，提高核心混凝土区域的应力储备。
[0008]本说明书包括如下七幅附图图I是本实用新型桥梁大体积混凝土拱座构造的侧视图；图2是本实用新型桥梁大体积混凝土拱座构造的俯视图；图3是本实用新型桥梁大体积混凝土拱座构造下部素混凝土浇筑体的侧视图；图4是本实用新型桥梁大体积混凝土拱座构造下部素混凝土浇筑体的俯视图；图5是沿图4中A-A线剖视图；图6是本实用新型桥梁大体积混凝土拱座构造上部钢筋混凝土浇筑体的断面图；图7是本实用新型桥梁大体积混凝土拱座构造上部钢筋混凝土浇筑体的俯图。·[0016]图中示出部位、部件及所对应的标记拱座10、下部素混凝土浇筑体11、右侧壁11a、左侧壁lib、后侧壁11c、底部lid、上部钢筋混凝土浇筑体12、横向断缝13、钢板14、横向预应力钢束15、交界墩20、拱圈30。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。参照图I和图2，本实用新型的桥梁大体积混凝土拱座构造，包括支撑和固定连接交界墩20、拱圈30的拱座10，所述拱座10整体呈横向等截面的台阶形，由下部素混凝土浇筑体11和上部钢筋混凝土浇筑体12构成，图中双点划线为下部素混凝土浇筑体11、上部钢筋混凝土浇筑体12的分界线，所述交界墩20、拱圈30浇筑于上部钢筋混凝土浇筑体12上。将拱座分为上下两部分，受力合理，传力明确，这种切合受力特点的处理方式可以充分利用岩体承载能力，更有利于荷载传递。参照图2和图4、图5，所述素混凝土浇筑体11的中部设置横向断缝13，该横向断缝13内由钢板14填充。横向断缝13的设置不仅能有效地降低施工过程中的水化热效应还能够控制混凝土收缩引起的裂缝，降低裂缝形成的几率，保护拱圈，避免拱圈和拱座连接部位产生不可预期的裂缝。参照图3至图5，所述下部素混凝土浇筑体11由底部Ild与右侧壁11a、左侧壁I lb、后侧壁Ilc构成，底部Ild上表面和右侧壁I la、左侧壁I lb、后侧壁Ilc的内壁形成一凹坑，上部钢筋混凝土浇筑体12浇筑于该凹坑内。通常，下部素混凝土浇筑体11采用C30素混凝土，上部钢筋混凝土浇筑体12采用C40钢筋混凝土，同时下部素混凝土浇筑体11、上部钢筋混凝土浇筑体12采取不同的配筋方式。下部素混凝土浇筑体11在底部Ild表面和后侧壁Ilc表面设置护面钢筋。参照图6和图7，由于上部钢筋混凝土浇筑体12部分纵向较宽，且与拱圈30相连，为防止拱座10开裂，上部钢筋混凝土浇筑体12除密集配筋外，其内还配置有横向预应力钢束15，利用横向预应力钢束15对上部钢筋混凝土浇筑体12进行预压，以增加其应力储备。现场施工时，先浇筑下部素混凝土浇筑体11的底部Ild和后侧壁11c，然后浇筑上部钢筋混凝土浇筑体12，待横向预应力钢束15张拉施加预应力完成后，再最后浇筑下部素混凝土浇筑体11的右侧壁11a、左侧壁11b，封闭上部钢筋混凝土浇筑体12的两端面。本实用新型桥梁大体积混凝土拱座构造具有结构简洁、受力合理、施工简便和造型美观的特点。申请人已成功将其应用于在建沪昆客运专线北盘江特大桥(主跨445m)和云桂铁路南盘江特大桥(主跨416m)的设计和施工中。其中沪昆客专北盘江特大桥设计时速为350km/h，为主跨445m上承式钢筋混凝土拱桥，建成之后为世界最大的混凝土拱桥，云桂铁路南盘江特大桥主跨为416m上承式混凝土拱桥。该两拱桥的拱座基础的实施取得了较好的经济效益和良好的社会效益。以上所述只是用图解说明本实用新型桥梁大体积混凝土拱座构造的一些原理，并非是要本实用新型局限在所示和所述的具体结构和适用范围内，故凡是所有可能被利用的响应修改以及等同物，均属于本 实用新型所申请的专利范围。
权利要求1.桥梁大体积混凝土拱座构造，包括支撑和固定连接交界墩(20)、拱圈(30)的拱座(10)，其特征是所述拱座(10)整体呈横向等截面的台阶形，由下部素混凝土浇筑体(11)和上部钢筋混凝土浇筑体(12)构成；所述素混凝土浇筑体(11)的中部设置横向断缝(13)，该横向断缝(13)内由钢板(14)填充；所述交界墩(20)、拱圈(30)浇筑于上部钢筋混凝土浇筑体(12)上。
2.如权利要求I所述的桥梁大体积混凝土拱座构造，其特征是所述下部素混凝土浇筑体(11)由底部(Ild)与右侧壁(11a)、左侧壁(lib)、后侧壁(Ilc)构成，底部(Ild)上表面和右侧壁(11a)、左侧壁(lib)、后侧壁(Ilc)的内壁形成一凹坑，上部钢筋混凝土浇筑体(12)浇筑于该凹坑内。
3.如权利要求2所述的桥梁大体积混凝土拱座构造，其特征是所述下部素混凝土浇筑体(11)采用C30素混凝土，在底部(Ild)表面和横向后侧壁(Ilc)表面设置护面钢筋。
4.如权利要求2所述的桥梁大体积混凝土拱座构造，其特征是所述上部钢筋混凝土浇筑体(12)采用C40钢筋混凝土，除密集配筋外，其内还配置有横向预应力钢束(15)。
专利摘要桥梁大体积混凝土拱座构造，具有构造简洁、受力明确、施工简便、经济合理的特点，不仅能很好的满足拱桥结构纵向、横向受力的需要，同时可以降低施工过程中的水化热和混凝土收缩带来的影响。它包括支撑和固定连接交界墩(20)、拱圈(30)的拱座(10)，所述拱座(10)整体呈横向等截面的台阶形，由下部素混凝土浇筑体(11)和上部钢筋混凝土浇筑体(12)构成。所述素混凝土浇筑体(11)的中部设置横向断缝(13)，该横向断缝(13)内由钢板(14)填充。所述交界墩(20)、拱圈(30)浇筑于上部钢筋混凝土浇筑体(12)上。
文档编号E01D19/00GK202688861SQ20122041989
公开日2013年1月23日 申请日期2012年8月23日 优先权日2012年8月23日
发明者徐勇, 陈列, 陈克坚, 何庭国, 胡京涛, 游励晖, 韩国庆, 谢海清, 任伟, 黄毅, 胡玉珠, 杨国静 申请人:中铁二院工程集团有限责任公司