装配式矩形钢管混凝土组合桁梁桥及施工方法与流程

技术特征：

1.一种装配式矩形钢管混凝土组合桁梁桥，其特征在于：包括桥梁下部支撑结构、支撑于所述桥梁下部支撑结构上的装配式主梁和安装在所述装配式主梁上的预制桥面板(1)，所述桥梁下部支撑结构包括多个沿纵桥向从前至后布设的主梁下部支撑结构(10)，所述装配式主梁为矩形钢管混凝土组合桁架且其与预制桥面板(1)之间通过剪力键(5)进行连接；所述矩形钢管混凝土组合桁架由多个沿纵桥向布设的纵向桁架拼装而成，多个所述纵向桁架沿横桥向由左至右并排布设，每个所述纵向桁架均由上弦杆(2-1)、布设于上弦杆(2-1)下方的下弦杆(3-1)和连接于上弦杆(2-1)与下弦杆(3-1)之间的腹杆(4)组成，所述上弦杆(2-1)和下弦杆(3-1)均呈水平布设且二者均沿纵桥向布设；每个所述主梁下部支撑结构(10)的正上方均设置有由两道交叉布设的斜撑(9)组成的横桥向支撑结构，所述斜撑(9)支撑于上弦杆(2-1)与下弦杆(3-1)之间；所述矩形钢管混凝土组合桁架由沿纵桥向从前至后布设的多个桁架节段装配而成，所述上弦杆(2-1)和下弦杆(3-1)均由多个弦杆节段从前至后拼接而成，所述上弦杆(2-1)中的所有弦杆节段和所述下弦杆(3-1)中位于负弯矩区的所有弦杆节段均为PBL加劲型弦杆，所述PBL加劲型弦杆包括钢管混凝土结构和沿纵桥向布设在所述钢管混凝土结构内的PBL加劲板(6)，所述PBL加劲板(6)均为长条形开孔钢板。

2.按照权利要求1所述的装配式矩形钢管混凝土组合桁梁桥，其特征在于：所述装配式主梁的跨径为50m～80m；所述下弦杆(3-1)中除所述PBL加劲型弦杆之外的所有弦杆节段均为空钢管。

3.按照权利要求1或2所述的装配式矩形钢管混凝土组合桁梁桥，其特征在于：每个所述纵向桁架均为呈竖直向布设的平面桁架，每个所述纵向桁架均包括一道所述上弦杆(2-1)和一道位于上弦杆(2-1)正下方的下弦杆(3-1)，所述上弦杆(2-1)与位于其正下方的下弦杆(3-1)之间均通过一列所述腹杆(4)进行连接，每列所述腹杆(4)均包括多根沿纵桥向从前至后布设的腹杆(4)。

4.按照权利要求1或2所述的装配式矩形钢管混凝土组合桁梁桥，其特征在于：所述矩形钢管混凝土组合桁架中左右相邻两道所述上弦杆(2-1)之间均通过多道沿纵桥向从前至后布设的上连接杆(2-2)进行连接，所述矩形钢管混凝土组合桁架中左右相邻两道所述下弦杆(3-1)之间均通过多道沿纵桥向从前至后布设的下连接杆(3-2)进行连接；所述上连接杆(2-2)和下连接杆(3-2)均为工字钢；

所述桥梁下部支撑结构中支撑于所述矩形钢管混凝土组合桁架前后两端下方的主梁下部支撑结构(10)为端部支撑结构，所述桥梁下部支撑结构中除所述端部支撑结构外的所有主梁下部支撑结构(10)均为中间支撑结构，所述矩形钢管混凝土组合桁架中位于所述中间支撑结构上方的区域均为所述负弯矩区。

5.按照权利要求1或2所述的装配式矩形钢管混凝土组合桁梁桥，其特征在于：所述钢管混凝土结构包括矩形钢管和浇筑于所述矩形钢管内的管内混凝土结构，所述PBL加劲型弦杆中的PBL加劲板(6)焊接于所述矩形钢管的内壁上；所述上弦杆(2-1)中的所述PBL加劲型弦杆为PBL加劲型上弦杆，所述下弦杆(3-1)中的所述PBL加劲型弦杆为PBL加劲型下弦杆，所述PBL加劲型上弦杆中所述矩形钢管的上下两侧内壁上均垂直布设有多道所述PBL加劲板(6)，所述PBL加劲型下弦杆中所述矩形钢管的内壁上均垂直布设有PBL加劲板(6)；

所述下弦杆(3-1)中除所述PBL加劲型弦杆之外的所有弦杆节段均为矩形空钢管。

6.按照权利要求5所述的装配式矩形钢管混凝土组合桁梁桥，其特征在于：所述PBL加劲型上弦杆中的多道所述PBL加劲板(6)呈均匀布设，所述PBL加劲型上弦杆中所述矩形钢管上下两侧内壁上布设的PBL加劲板(6)呈对称布设；所述PBL加劲型下弦杆中所述矩形钢管的四个内侧壁中部均垂直布设有一个所述PBL加劲板(6)。

7.按照权利要求1或2所述的装配式矩形钢管混凝土组合桁梁桥，其特征在于：所述预制桥面板(1)中沿纵桥向从前至后设置有多道横向预应力钢筋(8-2)，多道所述横向预应力钢筋(8-2)均布设在同一水平面上；所述预制桥面板(1)由多个预制桥面板节段从前至后拼装而成，前后相邻两个所述预制桥面板节段之间通过横桥向湿接缝(11)进行连接，所述横桥向湿接缝(11)为现浇混凝土湿接缝；所述预制桥面板(1)中位于同一个负弯矩区的多个所述预制桥面板节段上设置有多组沿纵桥向布设的纵向预应力钢筋(8-1)，多组所述纵向预应力钢筋(8-1)均布设在同一水平面上；每道所述上弦杆(2-1)的左右两侧上方均对称布设有一组所述纵向预应力钢筋(8-1)，每组所述纵向预应力钢筋(8-1)均包括多道沿横桥向由左至右布设在同一水平面上的纵向预应力钢筋(8-1)；

每道所述上弦杆(2-1)上均由前至后设置有多组剪力键(5)，每个所述预制桥面板节段上均设置有供剪力键(5)安装的预留孔洞，所述剪力键(5)通过浇筑于所述预留孔洞内的现浇混凝土结构(7)与所述预制桥面板节段紧固连接为一体。

8.按照权利要求1或2所述的装配式矩形钢管混凝土组合桁梁桥，其特征在于：所述腹杆(4)和斜撑(9)均为矩形空钢管，所述斜撑(9)呈竖直向布设。

9.一种对如权利要求1所述装配式矩形钢管混凝土组合桁梁桥进行施工的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、桥梁下部支撑结构施工：对所述桥梁下部支撑结构进行施工，获得施工完成的多个所述主梁下部支撑结构(10)；

步骤二、装配式主梁拼装架设：对所述矩形钢管混凝土组合桁架的各跨梁分别进行拼装架设，使每一跨梁的前后两端均分别架设于两个相邻所述主梁下部支撑结构(10)上，并将前后相邻两跨梁拼装为一体，获得施工成型的所述矩形钢管混凝土组合桁架；

步骤三、预制桥面板安装：在步骤二中所述矩形钢管混凝土组合桁架上安装预制桥面板(1)，并通过剪力键(5)将所安装预制桥面板(1)紧固固定在所述矩形钢管混凝土组合桁架上。

10.按照权利要求9所述的方法，其特征在于：步骤二中所述矩形钢管混凝土组合桁架为多跨梁，每一跨梁的前后两端均分别架设于两个相邻所述主梁下部支撑结构(10)上，每一跨梁均由多个沿纵桥向从前至后布设的所述桁架节段拼装而成；

步骤二中进行装配式主梁拼装架设之前，先在预制场完成所述矩形钢管混凝土组合桁架的多个所述桁架节段的预制过程，再利用预制好的所述桁架节段对所述矩形钢管混凝土组合桁架的各跨梁分别进行拼装；

步骤三中所述预制桥面板(1)中沿纵桥向从前至后设置有多道横向预应力钢筋(8-2)，多道所述横向预应力钢筋(8-2)均布设在同一水平面上；所述预制桥面板(1)由多个预制桥面板节段从前至后拼装而成，前后相邻两个所述预制桥面板节段之间通过横桥向湿接缝(11)进行连接，所述横桥向湿接缝(11)为现浇混凝土湿接缝；所述预制桥面板(1)中位于同一个负弯矩区的多个所述预制桥面板节段上设置有多组沿纵桥向布设的纵向预应力钢筋(8-1)，多组所述纵向预应力钢筋(8-1)均布设在同一水平面上；每道所述上弦杆(2-1)的左右两侧上方均对称布设有一组所述纵向预应力钢筋(8-1)，每组所述纵向预应力钢筋(8-1)均包括多道沿横桥向由左至右布设在同一水平面上的纵向预应力钢筋(8-1)；

每道所述上弦杆(2-1)上均由前至后设置有多组剪力键(5)，每个所述预制桥面板节段上均设置有供剪力键(5)安装的预留孔洞，所述剪力键(5)通过浇筑于所述预留孔洞内的现浇混凝土结构(7)与所述预制桥面板节段紧固连接为一体；

对所述矩形钢管混凝土组合桁架的多个所述桁架节段进行预制时，对每个所述桁架节段中上弦杆(2-1)上布设的剪力键(5)分别进行固定；

步骤三中进行预制桥面板安装之前，先在所述预制场完成所述预制桥面板(1)中所有桥面板节段的预制过程，并对所述桥面板节段内所设置的横向预应力钢筋(8-2)进行穿设、张拉与锚固；

步骤三中进行预制桥面板安装时，对所述预制桥面板(1)中的多个所述预制桥面板节段分别进行安装，直至完成预制桥面板(1)所有预制桥面板节段的拼装过程，并完成相邻两个所述预制桥面板节段之间横桥向湿接缝(11)的施工过程；

步骤三中进行预制桥面板安装过程中，对位于任一个负弯矩区的多个所述桥面板节段进行安装时，待位于该负弯矩区的多个所述桥面板节段均安装完成后，对位于该负弯矩区的多个所述预制桥面板节段上设置的多组所述纵向预应力钢筋(8-1)分别进行穿设；之后，对位于该负弯矩区的前后相邻两个所述预制桥面板节段之间的横桥向湿接缝(11)分别进行施工；再对穿设于该负弯矩区的多个所述预制桥面板节段上的多组所述纵向预应力钢筋(8-1)分别进行张拉与锚固。