无支架施工的SRC门式刚架桥梁结构及其施工方法与流程

本发明涉及土木工程中的桥梁结构，具体地指一种无支架施工的SRC门式刚架桥梁结构及其施工方法。

背景技术：

近年来，我国交通事业迅猛发展，修建了许多结构形式和跨度的立交桥梁结构。单孔刚架桥梁作为中、小跨度桥梁结构，一般适用于建筑结构高度较小的公路或铁路跨线立交桥，梁部一般采用钢筋混凝土结构，满堂支架现浇施工。对于跨越既有道路或铁路的门式刚构立交桥，采用支架施工严重影响桥下行车及交通安全，甚至中断行车施工，现有技术的门式刚架桥如图1所示，既有线路11两侧基础1支撑立柱2，立柱2间浇筑混凝土梁12。因此，受线路标高和桥下限界控制，一般刚架桥梁结构已无法满足很多新建立交工程的需要。

对于跨越净空高度受限的既有道路时，受到桥下既有道路交通的影响，特别是跨越既有铁路时受到桥下接触网和行车的影响时，在不影响桥下交通的前体下，在无法搭设施工支架的条件下，开展梁部结构的施工，同时又必须保证桥下行车安全。

SRC梁是一种型钢混凝土组合梁,一般由型钢和混凝土组成实体板式梁。SRC梁使用中可以有效地降低路基及桥梁高度,在城市改造和铁路桥梁在受到桥顶高度及桥下净空限制的情况下,具有很好的应用前景。

因此设计一种具有施工方便且结构刚度大、承载力高、结构高度较小、无支架施工的SRC门式刚架结构成为了该领域技术人员努力的方向。

技术实现要素：

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种施工方便且结构刚度大、承载力高、结构高度较小、无支架施工的SRC门式刚架桥梁结构及其施工方法。

本发明的技术方案为：一种无支架施工的SRC门式刚架桥梁结构，包括既有线路两侧的基础及基础上的立柱，其特征在于：还包括位于立柱上方、沿新建线路纵向的SRC梁，所述SRC梁包括两端支撑于两侧立柱上、沿新建线路横向排列的多根工字型钢及将多根工字型钢浇筑成整体的钢筋混凝土部分，所述立柱上端设置钢构件与SRC梁的工字型钢焊接。

优选的，所述工字型钢的翼板水平设置，工字型钢的下方翼板宽于上方翼板，多根工字型钢中相邻工字型钢的下方翼板紧密排列并焊接形成整体封闭的底板。

进一步的，所述钢筋混凝土部分包括相邻工字型钢腹板之间的钢筋混凝土连接部、以及多根工字型钢上方翼板上的整体钢筋混凝土顶板。

进一步的，粗钢筋穿过工字型钢腹板将多根工字型钢连接成一组，多组工字型钢沿新建线路横向排列。

更进一步的，所述立柱包括位于基础上的下方立柱，以及位于下方立柱上的顶帽，所述钢构件包括钢板及焊接在钢板下方、沿新建线路横向间隔设置的多根支撑工字型钢，所述支撑工字型钢部分预埋于顶帽内，所述钢板与工字型钢下方翼板焊接；

所述SRC梁端部至底板与顶帽间区域设置外包钢筋混凝土，所述外包钢筋混凝土将钢构件浇筑在内。

更进一步的，所述顶帽中设有连接钢筋，相邻工字型钢间设有预留间隙，所述连接钢筋向上延伸穿过预留间隙至钢筋混凝土顶板内，与钢筋混凝土顶板内钢筋连接。

本发明还提供上述无支架施工的SRC门式刚架桥梁结构的施工方法，步骤为：

a.基础和立柱施工：在既有线路两侧施工基础及基础上的立柱，立柱上端预埋钢构件；

b.组拼和架设钢梁：将多根工字型钢沿宽度方向排列，相邻工字型钢的下方翼板进行焊接后采用粗钢筋穿过工字型钢的腹板连接成一组整体；将多组工字型钢沿新建线路横向依次整体吊装于两立柱上，各工字型钢两端与钢构件进行焊接；

c.浇筑混凝土：将多组工字型钢中相邻两组间工字型钢的下方翼板焊接形成整体封闭的底板；工字型钢端部至底板与顶帽间区域施工外包钢筋混凝土，将钢构件浇筑在内；以底板为底部模板在工字型钢间及上方区域布置钢筋并现浇混凝土，形成整体的SRC梁。

优选的，步骤a中，施工立柱包括施工下方立柱和顶帽，施工顶帽时内部预埋凸起的钢构件。

优选的，步骤b中，多根沿宽度方向排列的工字型钢焊接形成一组时，相邻工字型钢下方翼板紧密排列，上方翼板间存在间隙。

进一步的，步骤c中，底板焊接时将底板端部相邻工字型钢间切割形成预留间隙，底板焊接完成后，在工字型钢间及上方区域布置钢筋，将顶帽内的连接钢筋向上延伸穿过预留间隙至与工字型钢上方钢筋连接；工字型钢端部至底板与顶帽间区域施工外包钢筋混凝土，将钢构件浇筑在内；再以底板为底部模板在工字型钢间及上方已布置钢筋的区域现浇混凝土，完成SRC梁施工。

本发明的有益效果为：

1.SRC梁以型钢为主要承重结构，与钢筋混凝土形成组合结构，协同受力；通过预埋钢构件与立柱连接，形成SRC梁门式刚架桥梁结构的整体。

2.SRC梁部施工时，工字型钢下方翼板焊接成底板后直接作为底部模板，仅在工字型钢端部设置模板即可，施工安全简便，节省模板和支架，而且由型钢承受自重和混凝土重量，稳定高效。

3.SRC梁刚架桥梁结构设计简单、施工简便、节省模板和支架，结构高度小，尤其适用于结构高度受到限制和跨越既有道路、铁路的桥梁无法搭设支架，在不影响桥下交通的情况下，完成梁部施工。

附图说明

图1为现有技术的门式刚架桥立面示意图

图2为本发明SRC门式刚架桥梁结构立面示意图(沿新建线路纵向)

图3为本发明SRC门式刚架桥梁结构的跨中梁部横断面图(沿新建线路横向)

图4为图3中A处放大图

图5为本发明SRC门式刚架桥梁结构的端部横断面图

图6为本发明SRC门式刚架桥梁结构的梁部俯视图

其中：1-基础 2-立柱 3-SRC梁 4-工字型钢 5-钢构件 5-钢筋混凝土部分 6-钢构件 7-底板 8-粗钢筋 9-外包钢筋混凝土 10-连接钢筋 11-既有线路 12-混凝土梁 13-预留间隙 2.1-下方立柱 2.2-顶帽 4.1-上方翼板 4.2-下方翼板 4.3-腹板 5.1-钢筋混凝土顶板 5.2-钢筋混凝土连接部 6.1-钢板 6.2-支撑工字型钢。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示现有的门式刚架桥结构，已在背景技术中作了详细说明，于此不再赘述。

如图2-4所示，本发明提供的SRC门式刚架桥梁结构，包括既有线路11两侧的基础1及基础上的立柱2，还包括位于立柱2上方的SRC梁3，SRC梁3包括两端支撑于两侧立柱上、沿新建线路横向排列的多根工字型钢4及将多根工字型钢浇筑成整体的钢筋混凝土部分5，工字型钢4的长度方向为新建线路纵向，立柱2上端设置钢构件6与SRC梁的工字型钢4焊接。本发明中新建线路上跨既有线路11，新建线路横向同为既有线路纵向，SRC梁架设方向为沿新建线路纵向。

如图5所示，工字型钢4的翼板水平设置，工字型钢4的下方翼板4.2宽于上方翼板4.1，多根工字型钢4中相邻工字型钢的下方翼板4.2沿线路纵向紧密排列后焊接形成整体封闭的底板7，上方翼板4.1间存在间隙。粗钢筋8横穿过多根(一般为3-10根)工字型钢腹板4.3将工字型钢锁定连接成一组，粗钢筋8长度方向为新建线路横向，多根粗钢筋8沿新建线路纵向间隔设置，，粗钢筋8可在工字型钢4上布置上下两层。钢筋混凝土部分5包括相邻工字型钢腹板之间的钢筋混凝土连接部5.2、以及多根工字型钢上方翼板上的整体钢筋混凝土顶板5.1。

立柱2包括位于基础上的下方立柱2.1，以及位于下方立柱上的顶帽2.2，钢构件6包括整块钢板6.1及焊接在钢板下方、沿新建线路横向排列的多根支撑工字型钢6.2，支撑工字型钢6.2的两翼板为竖直方向，腹板为水平方向，支撑工字型钢6.2长度方向与工字型钢4同为沿新建线路纵向，本实施例中工字型钢4与支撑工字型钢6.2腹板位置对应设置，也可根据实际情况进行调整。支撑工字型钢6.2部分预埋于顶帽2.2内，钢板6.1与工字型钢下方翼板4.2焊接。

工字型钢4端部至底板7与顶帽2.2间区域施工外包钢筋混凝土9，外包钢筋混凝土9将钢构件6浇筑在内。

顶帽2.2中设有连接钢筋10，SRC梁3两端相邻工字型钢4间设有预留间隙13，如图6所示。连接钢筋10向上延伸穿过预留间隙13至钢筋混凝土顶板5.1内，与钢筋混凝土顶板5.1内钢筋连接。连接钢筋10位于钢构件6沿既有线路横向的外侧，因此向上延伸时不会与钢构件6发生干涉。

上述无支架施工的SRC门式刚架桥梁结构的施工方法，步骤为：

a.基础和立柱施工：在既有线路11两侧施工基础1及基础上的立柱2，施工立柱2包括施工下方立柱2.1和顶帽2.2，施工顶帽2.2时内部预埋凸起的钢构件6。

b.组拼和架设工字钢梁：现场将多根工字型钢4沿宽度方向排列，相邻工字型钢的下方翼板4.2进行焊接后采用粗钢筋8穿过工字型钢的腹板4.3锁定连接成一组整体；将多组工字型钢4沿新建线路横向依次吊装于立柱2上，各工字型钢4两端沿新建线路纵向置于既有线路11两侧钢构件6上并与钢构件6焊接。多根工字型钢4沿宽度方向排列时，相邻工字型钢下方翼板4.2紧密排列以便焊接，上方翼板4.1间存在间隙以供后续钢筋布置及混凝土浇筑，钢构件6包括整块钢板6.1及焊接在钢板下方、沿新建线路横向间隔设置的多根支撑工字型钢6.2，各工字型钢4的下方翼板4.2与钢板6.1焊接定位。

c.将多组工字型钢4中相邻工字型钢的下方翼板4.2焊接成整体封闭的底板7，底板7焊接时将底板7两端相邻工字型钢4间切割形成预留间隙13，底板7焊接完成后，在工字型钢4间及上方区域布置钢筋，将顶帽2.2内的连接钢筋10(位于钢构件6沿既有线路横向的外侧)向上延伸穿过预留间隙13至与工字型钢上方钢筋连接；工字型钢4端部至底板7与顶帽2.2间区域施工外包钢筋混凝土9，外包钢筋混凝土9将顶帽2.2、钢构件6、底板7连成刚性的整体。再在工字型钢4间及上方已布置钢筋的区域现浇混凝土形成钢筋混凝土部分5，完成SRC梁3的施工。工字型钢4间及上方区域现浇混凝土时，底板7直接作为底部模板，只用在工字型钢端部设置外包钢筋混凝土的模板即可。