一种槽型-箱型组合截面连续梁桥的制作方法

本发明属于桥梁结构建筑技术领域，涉及一种槽型-箱型组合截面连续梁桥。

背景技术

槽型梁作为下承式结构具有建筑高度低、降噪效果好、景观效果佳等优点，目前国内已有多条城市轨道交通高架线采用了这一梁型。然而，槽型梁为开口截面，其跨越能力有限，一般设计为40m以下的简支梁桥，当高架线需设更大跨径时，常采用箱型截面连续梁桥。

较之槽型梁，箱型梁虽具有较好的抗弯和抗扭性能，但其建筑高度较大，桥下净空受限时难以满足线路设计要求。此外，箱型梁作为上承式结构运营噪音较大，景观效果较差，尤其是其与槽型梁接驳时，两种截面梁迥异的承载方式与截面宽度将导致极不协调的整体视觉效果，而且使得箱梁和槽型梁交界墩的设计成为棘手问题。

因此，本领域技术人员致力于开发一种主梁兼具槽型和箱型两种截面梁优点的轨道交通预应力混凝土组合截面连续梁桥。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种槽型-箱型组合截面连续梁桥，适用于跨度较大、建筑高度低、降噪要求高的轨道交通桥梁结构。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种槽型-箱型组合截面连续梁桥，自下而上依次为桩基础、承台、墩柱、盖梁、以及主梁，所述主梁包括固定设置在盖梁远离墩柱的一侧上的梁底支座、固定设置在梁底支座远离盖梁的一侧上的箱型梁、以及固定设置在箱型梁远离梁底支座的一侧上的槽型梁；所述槽型梁的截面呈“山”字形，包括槽梁底板、以及设置在槽梁底板同侧的槽梁中腹板、以及两个槽梁边腹板，所述槽梁边腹板分设在槽梁底板两端；所述箱型梁的截面宽度与所述槽梁底板一致，呈“日”字形，为单箱双室箱型梁，包括相对设置的箱梁顶板及箱梁底板，设置在箱梁顶板及箱梁底板之间的箱梁中腹板、以及将箱梁顶板及箱梁底板的两侧封口的两个箱梁边腹板；所述箱梁顶板与所述槽梁底板呈一体式结构，位置相对应的槽梁边腹板与箱梁边腹板圆滑过渡。

可选地，所述梁底支座设有三个，与箱梁中腹板及两个箱梁边腹板的位置相对应。

可选地，所述槽梁边腹板位于槽梁底板边缘，且与槽梁底板呈100°～120°夹角。

可选地，所述槽梁边腹板的外轮廓呈弧形。

可选地，所述槽型梁中的槽梁中腹板的高度与槽梁边腹板的高度比为0.65～0.85。

可选地，所述箱型梁还包括用于加强箱梁顶板与箱梁中腹板和箱梁边腹板之间强度的顶板梗腋和/或用于加强箱梁底板与箱梁中腹板和箱梁边腹板之间强度的底板梗腋。

可选地，所述主梁的跨径范围为40～150m，主跨范围在40～60m时，主梁的截面高度沿槽型-箱型组合截面连续梁桥的纵向保持不变；主跨范围在60～150m时，槽型梁的截面高度沿槽型-箱型组合截面连续梁桥的纵向保持不变，箱型梁的截面高度沿槽型-箱型组合截面连续梁桥的纵向由支点至跨中逐渐减小。

可选地，所述槽型梁的槽梁中腹板及槽梁边腹板远离箱型梁的一侧上均设有翼缘，槽梁中腹板上设有中腹板翼缘、槽梁边腹板上设有边腹板翼缘。

可选地，边腹板翼缘及中腹板翼缘的表面还设有横向排水坡度。

可选地，横向排水坡度的坡度范围为3％～5％。

本发明的有益效果在于：

(1)建筑高度低，与同等跨度的箱型截面连续梁桥比较，槽型-箱型组合截面的建筑高度可降低1.5～5.5m，使得桥下净空高度增大、降低下部结构造价。

(2)景观效果好，槽型-箱型组合截面构成“碗形”效果，沿桥纵向设计为变截面时造型更加美观；当与简支槽型梁桥接驳时，交界墩盖梁沿桥纵向的错台高差较小，交界处上部结构整体外观协调美观。

(3)可降低噪声，成桥后列车在上层槽型梁内穿行，组合截面的上层槽梁边腹板遮挡了列车走行系统，可减小轮轨噪声的扩散；下层的箱型梁又可以有效减小上层槽梁底板的振动所致的结构噪声的扩散。

(4)刚度大、跨越能力强，槽型-箱型组合截面具有良好的整体抗弯刚度，行车动力性能好，可适应的跨度范围较大；上层槽型梁、下层箱型梁均为三腹板设计，行车道板具有较大刚度，不需配置横向预应力，经济且便于施工。

(5)适应无砟轨道容许变形小的要求，槽型-箱型组合截面梁刚度大、建筑高度低，应用于连续梁桥体系可大幅减小由于桥梁挠曲变形导致的梁端扣件上拔力，有利于桥上无砟轨道结构的安全服役和列车的安全通行。

本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：

图1为本发明中所涉及的一种槽型-箱型组合截面连续梁桥支点处的断面示意图；

图2为本发明中所涉及的一种槽型-箱型组合截面连续梁桥的整体结构示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

请参阅图1-图2，附图中的元件标号分别表示：箱梁底板1、箱梁中腹板2、箱梁边腹板3、槽梁边腹板4、槽梁底板5、槽梁中腹板6、边腹板翼缘7、中腹板翼缘8、梁底支座9、盖梁10、墩柱11、承台12、桩基础13。

本发明涉及一种槽型-箱型组合截面连续梁桥，自下而上依次为桩基础13、承台12、墩柱11、盖梁10、以及主梁，所述主梁包括固定设置在盖梁10远离墩柱11的一侧上的梁底支座9、固定设置在梁底支座9远离盖梁10的一侧上的箱型梁、以及固定设置在箱型梁远离梁底支座9的一侧上的槽型梁；所述槽型梁的截面呈“山”字形，包括槽梁底板5、以及设置在槽梁底板5同侧的槽梁中腹板6、以及两个槽梁边腹板4，所述槽梁边腹板4分设在槽梁底板5两端；所述箱型梁的截面宽度与所述槽梁底板5一致，呈“日”字形，为单箱双室箱型梁，包括相对设置的箱梁顶板及箱梁底板1，设置在箱梁顶板及箱梁底板1之间的箱梁中腹板2、以及将箱梁顶板及箱梁底板1的两侧封口的两个箱梁边腹板3；所述箱梁顶板与所述槽梁底板5呈一体式结构，位置相对应的槽梁边腹板4与箱梁边腹板3圆滑过渡。

优选地，所述梁底支座9设有三个，与箱梁中腹板2及两个箱梁边腹板3的位置相对应；所述槽梁边腹板4位于槽梁底板5边缘，且与槽梁底板5呈100°～120°夹角；所述槽梁边腹板4的外轮廓呈弧形；所述槽型梁中的槽梁中腹板6的高度与槽梁边腹板4的高度比为0.65～0.85；所述箱型梁还包括用于加强箱梁顶板与箱梁中腹板2和箱梁边腹板3之间强度的顶板梗腋和/或用于加强箱梁底板1与箱梁中腹板2和箱梁边腹板3之间强度的底板梗腋；所述主梁的跨径范围为40～150m，主跨范围在40～60m时，主梁的截面高度沿槽型-箱型组合截面连续梁桥的纵向保持不变；主跨范围在60～150m时，槽型梁的截面高度沿槽型-箱型组合截面连续梁桥的纵向保持不变，箱型梁的截面高度沿槽型-箱型组合截面连续梁桥的纵向由支点至跨中逐渐减小；所述槽型梁的槽梁中腹板6及槽梁边腹板4远离箱型梁的一侧上均设有翼缘，槽梁中腹板6上设有中腹板翼缘8、槽梁边腹板4上设有边腹板翼缘7；边腹板翼缘7及中腹板翼缘8的表面还设有横向排水坡度；横向排水坡度的坡度范围为3％～5％。

本发明中的槽型梁为三腹板槽型梁，箱型梁为单箱双室箱型梁，槽梁底板5同时也为箱梁顶板，槽梁边腹板4外倾并为弧形设计，槽梁中腹板6位于两侧槽梁边腹板4的中间并与槽梁底板相互垂直。箱梁边腹板3的外缘与槽梁底板5的边缘对齐，箱梁中腹板2与槽梁中腹板6对齐。槽型-箱型组合截面梁底沿横向设三个梁底支座9，梁底支座9的位置与箱梁中腹板2及箱梁边腹板3一一对应。列车在槽型梁内穿行，无砟轨道铺设在上层槽梁底板5上。槽型-箱型组合梁截面高度沿桥纵向可采用等截面或变截面形式，当采用变截面时，上层槽型梁截面高度不变而下层箱梁截面高度由支点到跨中逐渐减小。

具体施工顺序为：施工桩基础13→浇筑承台12→浇筑墩柱11→浇筑盖梁10→安装中间的梁底支座9、设置中墩临时锚固措施→对称平衡浇筑各节段至最大悬臂状态、张拉相应纵向预应力钢束、抽真空压浆→安装两侧的梁底支座9→施工边跨现浇梁段→浇筑边跨合拢段、张拉该节段纵向预应力钢束、抽真空压浆→拆除中墩临时锚固措施→浇筑中跨合拢段、张拉该节段纵向预应力钢束、抽真空压浆→成桥→敷设无砟轨道结构。

灌注梁段混凝土时应水平分层，一次整体灌注成型，若混凝土自流高度大于2m，必须用溜槽或导管输送，悬臂施工时控制两端混凝土灌注不平衡重不超过8t。

桩基础13、承台12与墩柱11构件上的直径16mm以上钢筋采用滚轧直螺纹套筒连接，同一截面的接头数量不超过全部钢筋的1/3，凡因故断开钢筋的再次连接须焊接；若梁体普通钢筋与预应力钢束位置发生冲突，应保持预应力管道位置不动而调整普通钢筋，若因腹板(包括梁体槽梁中腹板6、槽梁边腹板4、箱梁中腹板2、箱梁边腹板3)钢筋与预应力钢束干扰而切割腹板箍筋，须在切断箍筋内侧补充布置相同数量和直径的竖向拉筋，且其应钩在顶板上网和底板下网纵向钢筋上。

预应力张拉从外到内、左右对称进行，先腹板束，后顶、底板束，最大不平衡束不超过1束，除合拢段外，预应力张拉须在该段梁体混凝土强度达到设计值的95％，弹性模型达到设计值的100％后进行，且须保证张拉时梁体混凝土龄期大于5天。

在具体的实施例中，槽梁边腹板4的高度范围1.5～2.5m，槽梁边腹板4与槽梁底板5的夹角范围100～120°；槽梁中腹板6的高度与槽梁边腹板4高度比值范围0.65～0.85；槽梁中腹板6与槽梁边腹板4顶部均设置翼缘，边腹板翼缘7宽度0.5～0.8m，中腹板翼缘8宽度1.0～1.5m，翼缘(包括边腹板翼缘7及中腹板翼缘8)表面设有横向排水坡度，坡度范围3％～5％。箱梁顶板(兼为上层槽梁底板5)厚度0.25～0.35m，顶板梗腋宽0.9m、高0.3m，底板梗腋宽0.6m、高0.3m。

本发明具有以下优势，建筑高度低，与同等跨度的箱型截面连续梁桥比较，槽型-箱型组合截面的建筑高度可降低1.5～5.5m，使得桥下净空高度增大、降低下部结构造价；景观效果好，槽型-箱型组合截面构成“碗形”效果，沿桥纵向设计为变截面时造型更加美观；当与简支槽型梁桥接驳时，交界墩盖梁10沿桥纵向的错台高差较小，交界处上部结构整体外观协调美观；可降低噪声，成桥后列车在上层槽型梁内穿行，组合截面的上层槽梁边腹板4遮挡了列车走行系统，可减小轮轨噪声的扩散；下层的箱型梁又可以有效减小上层槽梁底板5的振动所致的结构噪声的扩散；刚度大、跨越能力强，槽型-箱型组合截面具有良好的整体抗弯刚度，行车动力性能好，可适应的跨度范围较大；上层槽型梁、下层箱型梁均为三腹板设计，行车道板具有较大刚度，不需配置横向预应力，经济且便于施工；适应无砟轨道容许变形小的要求，槽型-箱型组合截面梁刚度大、建筑高度低，应用于连续梁桥体系可大幅减小由于桥梁挠曲变形导致的梁端扣件上拔力，有利于桥上无砟轨道结构的安全服役和列车的安全通行。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。