一种设置钢结构横向支撑体系的鱼腹式箱梁桥的制作方法

文档序号:16500724发布日期:2019-01-05 00:19阅读:473来源:国知局
一种设置钢结构横向支撑体系的鱼腹式箱梁桥的制作方法

本发明涉及交通运输业桥涵工程领域,具体是涉及一种设置钢结构横向支撑体系的鱼腹式箱梁桥。



背景技术:

预应力混凝土小箱梁桥由于采用封闭箱型截面,在桥梁建设中得到广泛的应用,小箱梁的闭合薄壁截面刚度大,其最大的优点是抗扭能力大,抗扭惯矩约为相应T梁十几倍至几十倍,因此在横向偏心荷载作用下,各梁受力要比T梁均匀,整体受力性能好,尤其是应用于斜桥和弯桥效果尤为明显。

但由于设计上考虑不周、施工不当、超载车的影响,再加上自身的老化和养护不够等原因,现有的小箱梁桥梁已经出现了大量的病害。其病害主要表现在小箱梁在运营期出现的各种裂缝上,尤其是超重车辆长期作用下桥面板的局部受力变大以及桥梁结构的整体变形所导致的横向湿接缝和横隔板裂缝。横向湿接缝和横隔板裂缝的进一步增长和扩宽,使得梁体的整体刚度降低,单梁受力增大,承载能力下降。随着时间的推移,在荷载的不断作用下,单片梁体受力状况逐渐加剧恶化,最终趋于破坏。

另外,传统的预应力混凝土小箱梁桥由于跨径上限通常为40m,在跨越较大的河渠时,通常需要做成多孔且在在河渠中立墩,不仅占用河道,减小河渠过水断面面积,还增加了施工难度。

因此,亟需提出一种既能很好的优化桥梁梁高及受力特性,增大桥梁的跨径,又能很好的保证桥梁横向具有更可靠的连接刚度,防止横向连接病害的箱梁桥结构。



技术实现要素:

本实用新型的目的在于提供一种设置钢结构横向支撑体系的鱼腹式箱梁桥,用以解决背景技术中的缺陷,以实现桥梁梁高及受力特性的优化,降低梁体自重,提高桥梁的跨越能力,保证相邻梁体之间具有更可靠的连接,避免了横向连接的病害发生,形成一种具有更广阔工程运用前景的公路和城市箱梁桥。

为实现上述目的,本实用新型采取的技术方案是:一种设置钢结构横向支撑体系的鱼腹式箱梁桥,包含两片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁以及若干鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁,每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁与相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁的顶板之间、以及相邻两片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁的顶板之间均通过一条混凝土横向湿接缝相连,每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁与相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁的腹板之间、以及相邻两鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁的腹板之间均通过若干钢结构横向支撑体系相连。

上述技术方案中,每个所述钢结构横向支撑体系均包含两个上钢节点板对焊板、两个上钢节点板竖板、两个下钢节点板对焊板、两个下钢节点板竖板、一个钢结构上横撑、一个钢结构下横撑、一个横斜撑连接钢节点板及两个钢结构斜撑,每个所述上钢节点板对焊板均对应与一个所述上钢节点板竖板焊接固定,每个所述下钢节点板对焊板均对应与一个所述下钢节点板竖板焊接固定,所述钢结构上横撑的两端分别对应与两个所述上钢节点板对焊板焊接固定,所述钢结构下横撑两端分别对应与两个下钢节点板对焊板焊接固定,所述横斜撑连接钢节点板焊接在所述钢结构下横撑中部,每个所述钢结构斜撑一端对应与一个所述上钢节点板对焊板焊接固定,另一端对应与所述横斜撑连接钢节点板焊接固定;

所述钢结构上横撑、钢结构下横撑和钢结构斜撑均分别由L型双角钢组成。

进一步在上述技术方案中,设置在每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁与相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁腹板之间的每个所述钢结构横向支撑体系的两个上钢节点板竖板分别对应预埋在鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁的腹板上部及相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁的腹板上部,且两个所述上钢节点板竖板分别通过高强螺栓对应与鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁的腹板上部及相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁的腹板上部连接固定;

设置在每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁与相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁腹板之间的每个所述钢结构横向支撑体系的两个下钢节点板竖板分别对应预埋在鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁的腹板下部及相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁的腹板下部,且两个所述下钢节点板竖板分别通过高强螺栓对应与鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁的腹板及相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁的腹板下部连接固定。

进一步在上述技术方案中,设置在相邻两片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁腹板之间的每个所述钢结构横向支撑体系的两个上钢节点板竖板分别对应预埋在相邻两片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁腹板上部,且两个所述上钢节点板竖板分别通过高强螺栓对应与相邻两片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁腹板上部连接固定;

设置在相邻两片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁腹板之间的每个所述钢结构横向支撑体系的两个下钢节点板竖板分别对应预埋在相邻两片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁腹板下部,且两个所述下钢节点板竖板分别通过高强螺栓对应与相邻两片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁腹板下部连接固定。

进一步在上述技术方案中,每片所述鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁均包含一块边梁顶板、两块边梁腹板及一块边梁底板;

每片所述鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁均包含一块中梁顶板、两块中梁腹板及一块中梁底板;

沿箱梁桥跨径方向的每片所述鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁的底板以及每片所述鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁的底板均包含位于两端支座处的直线段底板和位于跨中处的鱼腹式段底板;

沿箱梁桥跨径方向的每片所述鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁的腹板以及每片所述鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁的腹板均包含位于两端支座处的直线段腹板和位于跨中处的鱼腹式段腹板。

进一步在上述技术方案中,每片所述鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁及鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁位于两端支座处的梁高为跨径的 1/20~1/24,每片所述鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁及鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁位于跨中处的梁高为跨径的1/16~1/19;

每片所述鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁及鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁位于两端支座处的直线段底板长度以及直线段腹板长度均为跨径的1/6~1/8。

进一步在上述技术方案中,每片所述鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁还包含中梁纵向预应力腹板钢束、中梁纵向预应力底板钢束、中梁顶板纵向钢筋、中梁底板纵向钢筋、中梁腹板纵向钢筋、中梁顶板湿接缝连接箍筋及中梁腹板抗剪箍筋;

所述中梁纵向预应力腹板钢束包含两组,且每组中梁纵向预应力腹板钢束对应设置在一块所述中梁腹板内,每组所述中梁纵向预应力腹板钢束位于鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁的两端支座处的钢束部分对应设置在中梁腹板直线段的上端,每组所述中梁纵向预应力腹板钢束位于鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁的跨中处的钢束部分对应设置在中梁腹板鱼腹式段的下端;

所述中梁纵向预应力底板钢束包含两组且分别设置在所述中梁底板的左右两端边缘部位;

所述中梁顶板纵向钢筋包含两排且分别设置在所述中梁顶板的上下两端边缘部位;

所述中梁底板纵向钢筋包含两排且分别设置在所述中梁底板的上下两端边缘部位;

在所述中梁顶板内还设有若干根中梁顶板湿接缝连接箍筋,每根所述中梁顶板湿接缝连接箍筋均对应箍设在位于所述中梁顶板的上下两端边缘部位的两排中梁顶板纵向钢筋的外围上;

在每块所述中梁腹板内还设有若干根中梁腹板抗剪箍筋及两排中梁腹板纵向钢筋,所述的两排中梁腹板纵向钢筋设置在对应的中梁腹板的左右两端边缘部位并位于每根中梁腹板抗剪箍筋的外围,位于每个所述中梁腹板内的中梁纵向预应力腹板钢束均对应箍设在每根中梁腹板抗剪箍筋的内侧;

在每块所述中梁顶板的两侧均分别还设有上下两排横向湿接缝内纵向钢筋,所述的上下两排横向湿接缝内纵向钢筋对应设置在中梁顶板的上下两端边缘部位并均对应箍设在每根中梁顶板湿接缝连接箍筋内侧。

进一步在上述技术方案中,每片所述鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁还包含边梁纵向预应力腹板钢束、边梁纵向预应力底板钢束、边梁顶板纵向钢筋、边梁底板纵向钢筋、边梁腹板纵向钢筋、边梁顶板湿接缝连接箍筋及边梁腹板抗剪箍筋;

所述边梁纵向预应力腹板钢束包含两组,且每组边梁纵向预应力腹板钢束对应设置在一块所述边梁腹板内,每组所述边梁纵向预应力腹板钢束位于鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁的两端支座处的钢束部分对应设置在边梁腹板直线段的上端,每组所述边梁纵向预应力腹板钢束位于鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁的跨中处的钢束部分对应设置在边梁腹板鱼腹式段的下端;

所述边梁纵向预应力底板钢束包含两组且分别设置在所述边梁底板的左右两端边缘部位;

所述边梁顶板纵向钢筋包含两排且分别设置在所述边梁顶板的上下两端边缘部位;

所述边梁底板纵向钢筋包含两排且分别设置在所述边梁底板的上下两端边缘部位;

在所述边梁顶板内还设有若干根边梁顶板湿接缝连接箍筋,每根所述边梁顶板湿接缝连接箍筋均对应箍设在位于所述边梁顶板的上下两端边缘部位的两排边梁顶板纵向钢筋的外围上;

在每块所述边梁腹板内还设有若干根边梁腹板抗剪箍筋及两排边梁腹板纵向钢筋,所述的两排边梁腹板纵向钢筋设置在对应的边梁腹板的左右两端边缘部位并位于每根边梁腹板抗剪箍筋的外围,位于每块所述边梁腹板内的边梁纵向预应力腹板钢束均对应箍设在每根边梁腹板抗剪箍筋的内侧;

在所述边梁顶板靠近相邻预应力混凝土箱梁中梁的中梁顶板的一端内还设有上下两排横向湿接缝内纵向钢筋,所述的上下两排横向湿接缝内纵向钢筋对应设置在边梁顶板的上下两端边缘部位并均对应箍设在每根边梁顶板湿接缝连接箍筋内侧。

本实用新型提出的设置钢结构横向支撑体系的鱼腹式箱梁桥其设计思路是:在沿桥跨径方向,将箱梁桥底板及腹板采用直线段和鱼腹式段组成,将箱梁中梁和边梁腹板之间通过钢结构横向支撑体系连接,将箱梁中梁和边梁顶板之间通过横向湿接缝连接。施工时,首先在工厂预制箱梁中梁和边梁,其次吊装中梁和边梁至相应桥位处,再分别在边梁与中梁之间以及中梁与中梁之间分别焊接上由钢结构上横撑、钢结构下横撑和钢结构斜撑形成的钢结构横向支撑体系,之后再浇筑位于相邻两箱梁中梁顶板以及箱梁边梁与相邻箱梁中梁连接部位处的横向湿接缝,最后在箱梁中梁和边梁顶板以及各横向湿接缝上整体浇筑现浇混凝土层和桥面铺装层,以及施工桥面附属设施。

与现有技术相比,本实用新型具有具有以下有益效果和优点:

(1)箱梁桥的底板及腹板纵向采用直线和鱼腹式相组合的线形,有效提高了整体抗力,可最大幅度保持与简支梁的受力特性一致,使梁高得到了优化,自重得到了减轻,与传统的预应力混凝土小箱梁桥相比在跨度上限上能增加37.5%,当使用在跨越较大的河渠时,可以避免在水中立墩或者少立墩;

(2)通过在相邻的两鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁之间以及相邻的鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁与鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁之间设置若干钢结构横向支撑体系,实现各箱梁彼此之间的相互连接,使箱梁桥在横向受力整体性更强,从而保证箱梁桥在横向具有更可靠的连接刚度,避免了传统预应力混凝土箱梁桥的湿接缝和横隔板病害,大幅度提高桥梁的耐久性。

(3)各箱梁的腹板及底板呈鱼腹式流线型,具有很好的景观装饰效果。

(4)各鱼腹式预应力混凝土箱梁、钢结构横向支撑、斜撑以及各钢节点板均为工厂预制构件,制作简单,可大幅度缩短桥梁的施工周期。

附图说明

图1为设置钢结构横向支撑体系的鱼腹式箱梁桥立体示意图;

图2为设置钢结构横向支撑体系的鱼腹式箱梁桥侧面示意图;

图3为鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁在端支点处的横断面示意图;

图4为鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁在跨中处的横断面示意图;

图5为鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁在端支点的横断面示意图;

图6为鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁在跨中处的横断面示意图;

图7为相邻两鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁在端支点处的横向连接示意图;

图8为相邻两鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁在跨中处的横向连接示意图;

图9为相邻两鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁在端支点处的横向连接立体示意图;

图10为相邻两鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁在跨中处的横向连接立体示意图;

图11为鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁与相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁在端支点处的横向连接示意图;

图12为鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁与相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁在跨中处的横向连接示意图;

图13为鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁与相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁在端支点处的横向连接立体示意图;

图14为鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁与相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁在跨中处的横向连接立体示意图;

图15为钢结构横向支撑体系的立体示意图;

图15a为上钢节点板对焊板和上钢节点板竖板立体示意图;

图15b为下钢节点板对焊板和下钢节点板竖板立体示意图;

图15c为横斜撑连接钢节点板的立体示意图;

图15d为钢结构上横撑与箱梁腹板预埋上钢节点板连接立体示意图;

图15e为钢结构下横撑与下钢节点板、横斜撑连接钢节点板连接立体示意图;

图15f为钢结构斜撑与上钢节点板、横斜撑连接钢节点板连接立体示意图;

图16为跨径40m、桥总宽21m的公路设置钢结构横向支撑体系的鱼腹式箱梁桥在端支点处的横断面示意图;

图17为跨径40m、桥总宽21m的公路设置钢结构横向支撑体系的鱼腹式箱梁桥在跨中处的横断面示意图;

图18为跨径50m、桥总宽35m的市政设置钢结构横向支撑体系的鱼腹式箱梁桥在端支点处的横断面示意图;

图19为跨径50m、桥总宽35m的市政设置钢结构横向支撑体系的鱼腹式箱梁桥在跨中处的横断面示意图;

图中:1、鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁;11、中梁纵向预应力腹板钢束;12、中梁纵向预应力底板钢束;13、中梁顶板纵向钢筋; 14、中梁底板纵向钢筋;15、中梁腹板纵向钢筋;16、中梁顶板湿接缝连接箍筋;17、中梁腹板抗剪箍筋;

2、鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁;21、边梁纵向预应力腹板钢束;22、边梁纵向预应力底板钢束;23、边梁顶板纵向钢筋;24、边梁底板纵向钢筋;25、边梁腹板纵向钢筋;26、边梁顶板湿接缝连接箍筋;27、边梁腹板抗剪箍筋;

3、钢结构横向支撑体系;31、钢结构上横撑;32、钢结构斜撑; 33、钢结构下横撑;34a、箱梁腹板预埋上钢节点板对焊板;34b、箱梁腹板预埋上钢节点板竖板;35a、箱梁腹板预埋下钢节点板对焊板; 35b、箱梁腹板预埋下钢节点板竖板;36、横斜撑连接钢节点板;

4、混凝土横向湿接缝;41、横向湿接缝内纵向钢筋;

5、高强螺栓;

6、简支箱梁桥支座;

7a、混凝土桥面现浇层;7b、桥面铺装层;

8a、防撞护栏;8b、人行道护栏;8c、人行道板;8d、电力通讯管线;8e、燃气管线;

9、给排水管线;9a、人行道分隔绿化带;9b、行车道中央分隔绿化带。

具体实施方式

为使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合附图和具体实施方式,进一步阐述本实用新型是如何实施的。

如图1所示,本实用新型提出的一种设置钢结构横向支撑体系的鱼腹式箱梁桥,包含两片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2以及若干鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1,其中,每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2与相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1的顶板之间、以及相邻两片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1的顶板之间均通过一条混凝土横向湿接缝4相连,每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2与相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1的腹板之间、以及相邻两鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1的腹板之间均通过若干钢结构横向支撑体系3相连,如图2所示,在每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2及鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1两端均还设有简支箱梁桥支座6,每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2及鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1通过两端设有的简支箱梁桥支座6对应与设置鱼腹式箱梁桥跨径两端的桥台铰接。

如图15至图15f所示,每个钢结构横向支撑体系3均包含两个上钢节点板对焊板34a、两个上钢节点板竖板34b、两个下钢节点板对焊板35a、两个下钢节点板竖板35b、一个钢结构上横撑31、一个钢结构下横撑33、一个横斜撑连接钢节点板36及两个钢结构斜撑32,如图15a所示,每个上钢节点板对焊板34a均对应与一个上钢节点板竖板34b焊接固定,如图15b所示,每个下钢节点板对焊板35a均对应与一个下钢节点板竖板35b焊接固定,如图15d所示,钢结构上横撑31的两端分别对应与两个上钢节点板对焊板34a焊接固定,如图 15e所示,钢结构下横撑33两端分别对应与两个下钢节点板对焊板 35a焊接固定,如图15c和图15e所示,横斜撑连接钢节点板36焊接在钢结构下横撑33中部,如图15f每个钢结构斜撑32一端对应与一个上钢节点板对焊板34a焊接固定,另一端对应与横斜撑连接钢节点板36焊接固定;在本实用新型中,钢结构上横撑31、钢结构下横撑33和钢结构斜撑32均分别由L型双角钢组成。

如图11至图14所示,设置在每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁 2与相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1腹板之间的每个钢结构横向支撑体系3的两个上钢节点板竖板34b分别对应预埋在鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的腹板上部及相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1 的腹板上部,且两个上钢节点板竖板34b分别通过高强螺栓5对应与鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的腹板上部及相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1的腹板上部连接固定;

设置在每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2与相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1腹板之间的每个钢结构横向支撑体系3的两个下钢节点板竖板35b分别对应预埋在预应力混凝土箱梁边梁2的腹板下部及相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1的腹板下部,且两个下钢节点板竖板35b分别通过高强螺栓5对应与鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的腹板上部及相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1的腹板下部连接固定。

如图7至图10所示,设置在相邻两片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1腹板之间的每个钢结构横向支撑体系3的两个上钢节点板竖板 34b分别对应预埋在相邻两片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1腹板上部,且两个上钢节点板竖板34b分别通过高强螺栓5对应与相邻两片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1腹板上部连接固定;

设置在相邻两片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1腹板之间的每个钢结构横向支撑体系3的两个下钢节点板竖板35b分别对应预埋在相邻两片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1腹板下部,且两个鱼腹式下钢节点板竖板35b分别通过高强螺栓5对应与相邻两片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1腹板下部连接固定。

如图5和图6所示,每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2均包含一块边梁顶板、两块边梁腹板及一块边梁底板;

如图3和图4所示,每片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1均包含一块中梁顶板、两块中梁腹板及一块中梁底板;

如图1和图2所示,沿箱梁桥跨径方向的每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的底板以及每片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1的底板均包含位于两端支座处的直线段底板和位于跨中处的鱼腹式段底板;

沿箱梁桥跨径方向的每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的腹板以及每片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1的腹板均包含位于两端支座处的直线段腹板和位于跨中处的鱼腹式段腹板。

每片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1还包含两组中梁纵向预应力腹板钢束11、两组中梁纵向预应力底板钢束12、两排中梁顶板纵向钢筋13、两排中梁底板纵向钢筋14、四排中梁腹板纵向钢筋15、若干中梁顶板湿接缝连接箍筋16及若干中梁腹板抗剪箍筋17;

其中,每组中梁纵向预应力腹板钢束11对应设置在一块中梁腹板内,如图3所示,每组中梁纵向预应力腹板钢束11位于鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1的两端支座处的钢束部分对应设置在中梁腹板直线段的上端,如图4所示,每组中梁纵向预应力腹板钢束11位于鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1的跨中处的钢束部分对应设置在中梁腹板鱼腹式段的下端;如图3和图4所示,两组中梁纵向预应力底板钢束12分别设置在中梁底板的左右两端边缘部位,两排中梁顶板纵向钢筋13分别设置在中梁顶板的上下两端边缘部位,两排中梁底板纵向钢筋14分别设置在中梁底板的上下两端边缘部位,上述的若干中梁顶板湿接缝连接箍筋16设置中梁顶板内且每根中梁顶板湿接缝连接箍筋16均对应箍设在位于中梁顶板的上下两端边缘部位的两排中梁顶板纵向钢筋13的外围上;在每块中梁腹板内还设有若干根中梁腹板抗剪箍筋17及两排中梁腹板纵向钢筋15,两排中梁腹板纵向钢筋15设置在对应的中梁腹板的左右两端边缘部位并位于每根中梁腹板抗剪箍筋17的外围,位于每个中梁腹板内的中梁纵向预应力腹板钢束11均对应箍设在每根中梁腹板抗剪箍筋17的内侧;如图 3和图4所示,在每块中梁顶板的两侧均分别还设有上下两排横向湿接缝内纵向钢筋41,上下两排横向湿接缝内纵向钢筋41对应设置在中梁顶板的上下两端边缘部位并均对应箍设在每根中梁顶板湿接缝连接箍筋16内侧。

如图5和图6所示,每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2还包含两组边梁纵向预应力腹板钢束21、两组边梁纵向预应力底板钢束22、两排边梁顶板纵向钢筋23、两排边梁底板纵向钢筋24、四排边梁腹板纵向钢筋25、若干边梁顶板湿接缝连接箍筋26及若干边梁腹板抗剪箍筋27;

其中,每组边梁纵向预应力腹板钢束21对应设置在一块边梁腹板内,如图5所示,每组边梁纵向预应力腹板钢束21位于鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的两端支座处的钢束部分对应设置在边梁腹板直线段的上端,如图6所示,每组边梁纵向预应力腹板钢束21位于鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的跨中处的钢束部分对应设置在边梁腹板鱼腹式段的下端;如图5和图6所示,两组边梁纵向预应力底板钢束22分别设置在边梁底板的左右两端边缘部位,两排边梁顶板纵向钢筋23分别设置在边梁顶板的上下两端边缘部位,两排边梁底板纵向钢筋24分别设置在边梁底板的上下两端边缘部位,上述的若干边梁顶板湿接缝连接箍筋26均设置在边梁顶板内且每根边梁顶板湿接缝连接箍筋26均对应箍设在位于边梁顶板的上下两端边缘部位的两排边梁顶板纵向钢筋23的外围上;如图5和图6所示,在每块所述边梁腹板内设有若干根边梁腹板抗剪箍筋27及两排边梁腹板纵向钢筋25,两排边梁腹板纵向钢筋25设置在对应的边梁腹板的左右两端边缘部位并位于每根边梁腹板抗剪箍筋27的外围,位于每块边梁腹板内的边梁纵向预应力腹板钢束21均对应箍设在每根边梁腹板抗剪箍筋27的内侧;在边梁顶板靠近相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1的中梁顶板的一端内还设有上下两排横向湿接缝内纵向钢筋41,上下两排横向湿接缝内纵向钢筋41对应设置在边梁顶板的上下两端边缘部位并均对应箍设在每根边梁顶板湿接缝连接箍筋26内侧。

在满足力学要求的最优设计下,在本实用新型中,如图2所示,沿桥跨径方向设置在每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2与相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1腹板之间钢结构横向支撑体系3以及设置在相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1腹板之间钢结构横向支撑体系3数量均为五个;

其中,位于每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2与相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1之间的五个钢结构横向支撑体系3分别布设在每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2与相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1的端支座处、梁高直线段和鱼腹式段相交处以及跨中处;

其中,位于相邻两鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1之间的五个钢结构横向支撑体系3分别布设在相邻两鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1的端支座处、梁高直线段和鱼腹式段相交处以及跨中处。

在本实用新型中,每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2及鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1位于两端支座处的梁高为跨径1/20~1/24,每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2及鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1位于跨中处的梁高为跨径的1/16~1/19,每个鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2及预应力混凝土箱梁中梁1位于两端支座处的直线段底板长度以及直线段腹板长度均为跨径的1/6~1/8。

如图16至图19所示,鱼腹式箱梁桥还包含有铺装在两片预应力混凝土箱梁边梁2的顶板之上及若干片预应力混凝土箱梁中梁1顶板之上的一层混凝土桥面现浇层7a,在混凝土桥面现浇层7a上还铺装有一层桥面铺装层7b;根据实际设计需要,可以在混凝土桥面现浇层7a沿箱梁桥横向的两端还分别设有一道防撞护栏8a或人行道护栏 8b。

如图18和图19所示,当在混凝土桥面现浇层7a沿箱梁桥横向的两端设置人行道护栏8b时,根据实际需要为桥梁设计配套的附属设施,例如,可在人行道护栏8b外侧设上给排水管线9,在人行道护栏8b内侧设置一道人行道板8c,在人行道板8c底部铺设上电力通讯管线8d及燃气管线8e,在人行道板8c远离人行道护栏8b一侧设置一条人行道分隔绿化带9a,在混凝土桥面现浇层7a沿箱梁桥横向的中部设置一条行车道中央分隔绿化带9b,电力通讯管线8d、燃气管线8e、人行道分隔绿化带9a及行车道中央分隔绿化带9b均位于混凝土桥面现浇层7a之上。

实施例1:为应用在某公路上的一座跨径40m、桥总宽21m的设置钢结构横向支撑体系的鱼腹式箱梁桥应用实施例,如图16和图17 所示,其主要由两片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2及四片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1组成,其中,位于每片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1和每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的跨中处的梁高均为 2.3m,位于每片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1和每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的端支点处的梁高均为1.8m,位于每片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1和每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的端支点处的直线梁段纵向长度5.5m,位于每片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1和每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的底板下缘鱼腹式线均采用二次抛物线线形,位于每片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1和每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2端支点处直线式梁段的顶板厚度均为18cm,底板厚度均为20cm,腹板厚度均为20cm,位于每片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1和每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2跨中处鱼腹式梁段的顶板厚度均为18cm,底板厚度均为26cm,腹板厚度均为26cm。

施工时,首先在工厂完成两片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2及四片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1预制成型,其次在现场将两片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2及四片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1 分别依次吊装到相应桥位处,再将钢结构横向支撑体系3焊接在鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1及鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2相应的位置处(各钢结构横向支撑体系3与鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1 或鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的连接方式具体可参照图7至图 10),接着浇筑相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2与鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1以及相邻两鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1顶板之间的混凝土横向湿接缝4,最后再在鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2、鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1以及混凝土横向湿接缝4上整体浇筑现浇混凝土层7a和桥面铺装层7b,并在位于鱼腹式箱梁桥两端的现浇混凝土层7a上安装上防撞护栏8a。本实例提供的鱼腹式箱梁桥整体抗力能最大幅度的与简支梁的受力特性保持一致,且梁高得到了有效的优化降低,自重得到了有效减轻,并显著的降低了工程造价,横向设置的钢结构支撑体系,可使箱梁横向受力整体性更强,保证横向具有更可靠的连接刚度,避免了传统箱梁的混凝土横隔板病害问题,大幅度提高了桥梁的耐久性。

实施例2:采用本实用新型提供的一座跨径50m、桥总宽35m的设置钢结构横向支撑体系的鱼腹式箱梁桥应用在某市政预应力混凝土简支箱梁桥,跨越一条跨度为50m河渠的应用实施例,如图18和图19所示,本实例中,该设置钢结构横向支撑体系的鱼腹式箱梁桥其主要由两片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2及八片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1组成,其中,位于每片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1和每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的跨中处的梁高均为 2.7m,位于每片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1和每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的端支点处的梁高均为2.1m,位于每片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1和每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的端支点处的直线梁段纵向长度7m,位于每片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1和每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的底板下缘鱼腹式线均采用二次抛物线线形,位于每片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1和每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2端支点处直线式梁段的顶板厚度均为20cm,底板厚度均为24cm,腹板厚度均为24cm,位于每片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1和每片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2跨中处鱼腹式梁段的顶板厚度均为20cm,底板厚度均为32cm,腹板厚度均为32cm。

施工时,首先在工厂完成两片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2及八片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1预制成型,其次在现场将两片鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2及八片鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1 分别依次吊装到相应桥位处,再将钢结构横向支撑体系3焊接在鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1及鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2相应的位置处(各钢结构横向支撑体系3与鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1 或鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2的连接方式具体可参照图7至图 10),接着浇筑相邻鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2与鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1以及相邻两鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1顶板之间的混凝土横向湿接缝4,最后再在鱼腹式预应力混凝土箱梁边梁2、鱼腹式预应力混凝土箱梁中梁1以及混凝土横向湿接缝4上整体浇筑现浇混凝土层7a和桥面铺装层7b,并在位于鱼腹式箱梁桥两端的现浇混凝土层7a上安装上人行道护栏8b、人行道板8c及人行道分隔绿化带9a,在鱼腹式箱梁桥中部的现浇混凝土层7a上安装行车道中央分隔绿化带9b,在人行道护栏8b外侧铺设上给排水管线,在人行道板8c下方铺设上电力通讯管线8d、和燃气管线8e。本实例提供的鱼腹式箱梁桥整体抗力能最大幅度的与简支梁的受力特性保持一致,且梁高得到了有效的优化降低,自重得到了有效减轻,并显著的降低了工程造价,横向设置的钢结构支撑体系,可使箱梁横向受力整体性更强,保证横向具有更可靠的连接刚度,避免了传统箱梁的混凝土横隔板病害问题,大幅度提高了桥梁的耐久性,且造型美观,能融入当地的环境,具有很好的景观装饰效果。

最后说明,以上所述仅为本实用新型的实施例,并非因此限制本实用新型的专利范围,凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其他相关的技术领域,均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

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