一种混合式连续钢桁梁结构及其安装方法与流程

本发明涉及钢桁梁桥，具体涉及一种混合式连续钢桁梁结构及其安装方法。

背景技术：

1、目前，常规连续钢桁梁桥是一种跨越能力较强的梁式结构，当边中跨比例较小时，在边支点会出现负反力。

2、相关技术中，为解决负反力的问题，一般采用两种技术方案，第一种技术方案是增大边跨，增大边中跨比例，从而消除负反力；第二种技术方案是在边支点附近施加压重，进而消除负反力。

3、但是，增大边跨的技术方案会大幅增加工程造价，经济性差；施加压重的技术方案，在钢桁梁桥体的底面和顶面之间施加压重，但因为钢桁梁桥体的厚度较小，压重的高度受限，使得压重长度增加，压重效率低，另外压重结构占据了桥体内部的检修空间，给运营期维养造成了困难。

4、此外，对于铁路连续钢桁梁桥，为保证行车平顺性，对梁端转角要求严格；而常规的连续钢桁梁桥边跨梁端转动刚度较低，难以满足铁路连续钢桁梁桥的梁端转角的要求，因此常常需要在铁路连续钢桁梁桥的端部桁架杆件和桥面进行特定加强，但这样设计却大大增加了用钢量和桥梁造价。

技术实现思路

1、本申请提供一种混合式连续钢桁梁结构及其安装方法，解决常规连续钢桁梁桥消除边支点负反力的现有方案经济性差、压重效率低且压重后维养难的问题，还能够降低成本解决铁路连续钢桁梁桥的梁端转动刚度低的问题。

2、第一方面，本申请实施例提供一种混合式连续钢桁梁结构，包括腹杆和下弦杆，所述混合式连续钢桁梁结构包含用于充当边支点重压物的钢混下弦段，所述钢混下弦段位于边跨且邻近边支点的设定长度内；

3、所述钢混下弦段包含钢节点板、型钢桁架和混凝土结构，所述钢节点板成对设置于下弦节点，所述钢节点板沿纵桥向设置，且每对钢节点板的两块钢节点板之间具有横桥向间隔；所述钢节点板顶部用于连接腹杆，底部相对于钢混下弦段之外的下弦杆向下凸出；

4、所述型钢桁架沿纵桥向设置，穿设固定于多对钢节点板之间，所述混凝土结构包围型钢桁架和多对钢节点板浇筑成型。

5、结合第一方面，在一种实施方式中，所述型钢桁架包含型钢桁架上弦杆、型钢桁架下弦杆和型钢桁架腹杆，所述型钢桁架上弦杆和所述型钢桁架下弦杆均沿纵桥向连接多个钢节点板，所述型钢桁架上弦杆和所述型钢桁架下弦杆上下间隔设置于所述钢节点板底部；在钢节点板之外，所述型钢桁架腹杆倾斜设置于型钢桁架上弦杆和型钢桁架下弦杆之间。

6、结合第一方面，在一种实施方式中，所述型钢桁架上弦杆和所述型钢桁架下弦杆均成对设置，所述型钢桁架包含型两个上下间隔且沿纵向设置的型钢桁架平联，所述型钢桁架平联水平支撑固定于一对型钢桁架上弦杆之间、及一对型钢桁架下弦杆之间。

7、结合第一方面，在一种实施方式中，所述钢混下弦段远离边支点的纵桥向侧端面设置混合接头，所述混合接头包含承压板，所述承压板设置若干预应力束固定点；

8、所述混合式连续钢桁梁结构还包含若干纵向预应力束，若干纵向预应力束垂直于承压板，所述纵向预应力束的两端分别连接承压板的预应力束固定点和边支点端部；所述钢混下弦段外的下弦杆端部及邻近的桥面加劲肋板件端部焊接到所述承压板。

9、结合第一方面，在一种实施方式中，所属混合接头位于两个下弦节点之间。

10、结合第一方面，在一种实施方式中，每对钢节点板垂直穿设若干剪力钉、以及预留若干钢筋孔，所述钢筋孔用于穿过混凝土结构的横桥向钢筋。

11、结合第一方面，在一种实施方式中，每个所述钢节点板的顶部具有若干凸起部，若干凸起部一一连接于同等数量的腹杆。

12、第二方面，本申请实施例提供了一种上述混合式连续钢桁梁结构的安装方法，包含以下步骤：

13、安装上弦杆、腹杆以及钢混下弦段的钢节点板和型钢桁架；

14、安装钢混下弦段的钢筋、应力束及模板；

15、浇筑混凝土，形成混凝土结构；

16、拆模，张拉应力束，形成钢混下弦段。

17、结合第二方面，在一种实施方式中，所述型钢桁架包含型钢桁架上弦杆、型钢桁架下弦杆和型钢桁架腹杆，安装型钢桁架包含：

18、将型钢桁架上弦杆和型钢桁架下弦杆均沿纵桥向连接多个钢节点板，型钢桁架上弦杆和型钢桁架下弦杆将沿纵桥向间隔设置的多个钢节点板连接起来；所述型钢桁架上弦杆和型钢桁架下弦杆上下间隔设置于钢节点板底部；

19、在钢节点板之外，型钢桁架腹杆倾斜设置于型钢桁架上弦杆和型钢桁架下弦杆之间。

20、结合第二方面，在一种实施方式中，型钢桁架上弦杆和型钢桁架下弦杆均成对设置，一对型钢桁架上弦杆的两根型钢桁架上弦杆沿横桥向间隔设置于钢节点板内侧，一对型钢桁架下弦杆的两根型钢桁架下弦杆同样沿横桥向间隔设置于钢节点板内侧，型钢桁架上弦杆和型钢桁架下弦杆上下间隔设置；

21、安装型钢桁架还包含：

22、型钢桁架平联水平支撑固定于一对型钢桁架上弦杆之间、及一对型钢桁架下弦杆之间。

23、本申请实施例提供的技术方案带来的有益效果至少包括：

24、本申请的混合式连续钢桁梁结构，区别于传统的连续钢桁梁结构，设置特有的钢混下弦段，钢混下弦段中钢节点板的底部相对于钢混下弦段之外的下弦杆向下凸出，然后通过型钢桁架沿纵桥向连接多对钢节点板，再浇筑混凝土结构包围型钢桁架和多对钢节点板；本申请的混合式连续钢桁梁结构，利用混凝土结构较大的自重消除边支点负反力，代替了压重材料，并减少了钢材用量，可以大幅降低结构造价。同时，整个钢混下弦段采用钢结构和混凝土结构结合的形式，压重效率高，解决了常规连续钢桁梁桥消除边支点负反力的现有方案经济性差、压重效率低且压重后维养难的问题；同时，本申请的混合式连续钢桁梁结构还可用于铁路连续钢桁梁桥，能够显著提高梁端转动刚度，减小梁端转角，相比于对铁路连续钢桁梁桥的端部桁架杆件和桥面进行特定加强的常规设计，本申请的混合式连续钢桁梁结构降低成本解决了铁路连续钢桁梁桥的梁端转动刚度低的问题。

25、本申请的混合式连续钢桁梁结构，型钢桁架用于钢节点板的定位和固定，保证钢节点板与腹杆的连接精度。在浇筑混凝土之前，就形成了一个可以承受一定荷载的稳定结构。型钢桁架还可以限制后期混凝土收缩徐变产生的裂缝，使得结构更加安全可靠。

技术特征：

1.一种混合式连续钢桁梁结构，包括腹杆(102)和下弦杆(103)，其特征在于：所述混合式连续钢桁梁结构包含用于充当边支点(104)重压物的钢混下弦段(4)，所述钢混下弦段(4)位于边跨且邻近边支点(104)的设定长度内；

2.如权利要求1所述的一种混合式连续钢桁梁结构，其特征在于：所述型钢桁架(2)包含型钢桁架上弦杆(21)、型钢桁架下弦杆(22)和型钢桁架腹杆(23)，所述型钢桁架上弦杆(21)和所述型钢桁架下弦杆(22)均沿纵桥向连接多个钢节点板(1)，所述型钢桁架上弦杆(21)和所述型钢桁架下弦杆(22)上下间隔设置于所述钢节点板(1)底部；在钢节点板(1)之外，所述型钢桁架腹杆(23)倾斜设置于型钢桁架上弦杆(21)和型钢桁架下弦杆(22)之间。

3.如权利要求2所述的一种混合式连续钢桁梁结构，其特征在于：

4.如权利要求1所述的一种混合式连续钢桁梁结构，其特征在于：

5.如权利要求4所述的一种混合式连续钢桁梁结构，其特征在于：所属混合接头(3)位于两个下弦节点之间。

6.如权利要求1所述的一种混合式连续钢桁梁结构，其特征在于：每对钢节点板(1)垂直穿设若干剪力钉、以及预留若干钢筋孔，所述钢筋孔用于穿过混凝土结构(41)的横桥向钢筋。

7.如权利要求1所述的一种混合式连续钢桁梁结构，其特征在于：每个所述钢节点板(1)的顶部具有若干凸起部，若干凸起部一一连接于同等数量的腹杆(102)。

8.一种如权利要求1所述混合式连续钢桁梁结构的安装方法，包含以下步骤：

9.如权利要求8的安装方法，其特征在于，所述型钢桁架(2)包含型钢桁架上弦杆(21)、型钢桁架下弦杆(22)和型钢桁架腹杆(23)，安装型钢桁架(2)包含：

10.如权利要求9的安装方法，其特征在于，型钢桁架上弦杆(21)和型钢桁架下弦杆(22)均成对设置，一对型钢桁架上弦杆(21)的两根型钢桁架上弦杆(21)沿横桥向间隔设置于钢节点板(1)内侧，一对型钢桁架下弦杆(22)的两根型钢桁架下弦杆(22)同样沿横桥向间隔设置于钢节点板(1)内侧，型钢桁架上弦杆(21)和型钢桁架下弦杆(22)上下间隔设置；

技术总结本申请涉及一种混合式连续钢桁梁结构及其安装方法，涉及钢桁梁桥技术领域，包括腹杆和下弦杆，混合式连续钢桁梁结构包含钢混下弦段，钢混下弦段位于设定长度内；钢混下弦段包含钢节点板、型钢桁架和混凝土结构，钢节点板成对设置于下弦节点；钢节点板顶部用于连接腹杆，底部相对于钢混下弦段之外的下弦杆向下凸出；型钢桁架沿纵桥向设置，穿设固定于多对钢节点板之间，混凝土结构包围型钢桁架和多对钢节点板浇筑成型。本申请的混合式连续钢桁梁结构及其安装方法，解决常规连续钢桁梁桥消除边支点负反力的现有方案经济性差、压重效率低且压重后维养难的问题，还能够降低成本解决铁路连续钢桁梁桥的梁端转动刚度低的问题。技术研发人员：彭振华,李少骏,郑清刚,周银东,李奇,邓文,杜勋受保护的技术使用者：中铁大桥勘测设计院集团有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/13