装配化连续钢箱梁桥的制作方法

本公开涉及梁桥领域，尤其涉及一种装配化连续钢箱梁桥。

背景技术：

改革开放以来的几十年中，随着我国现代化城市化进程的加速，我国桥梁建造技术发展迅速，桥梁产业具有了一定规模。我国中跨径桥梁中，混凝土梁桥占大多数，混凝土材料被认为是耐久性好、价格低廉的优选结构材料，混凝土梁桥在我国经历了几十年的发展，应用最多。然而，由于结构受使用条件变化以及环境侵蚀等因素的影响，加之设计和施工的不当，都会使结构受到不同程度的损伤，造成桥梁损坏，使结构性能退化，使用功能逐步降低乃至完全丧失，这一特点在中跨径桥梁中表现得尤为突出。随着国家经济的发展和工业化的推进，对于数量众多的中跨径梁桥，预制拼装技术在桥梁工业化过程中得到更多应用，将原有效率低下的设计施工过程简化为标准构件的生产与拼装过程，在保证桥梁产品质量的前提下，大大缩短了桥梁建造时间，这就是桥梁快速建造技术。与传统的混凝土梁预制拼装技术不同，钢箱梁桥快速建造技术具有更好的工业化基础与产业化潜力，且更加环保、施工更加快捷、能更好地满足“轻型大跨”的要求。根据主梁布置形式划分，目前采用较多的钢箱梁有单箱多室、多箱单室等形式。

钢箱梁桥上部主要由主梁、横向联结系和桥面系组成，由于钢箱梁桥的横向刚度很大，可以不设纵向联结系。钢箱梁的单箱承载力较大，可以采用单箱、双箱和多箱的结构形式，总体布置比较灵活。单箱钢梁桥通常采用单箱单室的结构形式。单箱多室结构的中间腹板对箱梁的抗扭刚度贡献不大，有效工作宽度不明确，而且会增加用钢量，所以采用较少，只有梁高受到限制不得已时采用。桥宽较大，或者单箱结构尺寸过大在制作、运输和安装与架设有困难，或者单箱有效宽度很小、不经济时，采用双箱结构较为合理。

多箱钢梁桥的布置与双箱钢梁桥基本相同。由于多箱结构的用钢量较大，只有跨径较小且桥宽很大时采用，为了使得各主梁受力均匀和改善桥面板的受力，多箱钢梁桥的主梁尽可能等间距布置。

对于双箱或多箱结构钢梁桥，为了使得各主梁受力较均匀、支承纵梁和桥面板，往往在箱梁之间设置中间横梁。梁端或中间支承处设置横梁，还可以有效提高桥梁整体抗扭能力和分散支点反力。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的至少一个技术问题，本公开提供一种具有新型结构的装配化连续钢箱梁桥，通过以下技术方案实现。

装配化连续钢箱梁桥，包括主梁、横向联系梁和悬臂梁，主梁、横向联系梁和悬臂梁固定连接；

主梁有多组，每组由多个主梁节段沿顺桥向连接组成，每个主梁节段包括主梁顶板、主梁底板、主梁腹板、主梁横隔板和主梁加劲肋，主梁腹板固定于主梁顶板和主梁底板之间，主梁横隔板固定于主梁顶板、主梁腹板和主梁底板之间，主梁加劲肋固定于主梁顶板、主梁底板和主梁腹板上；

横向联系梁有多个，配置在相邻的两组主梁之间，每个横向联系梁均固定连接在相邻的两组主梁之间；

横向联系梁包括横向联系梁顶板、横向联系梁加劲肋、实腹式横隔板，实腹式横隔板固定连接在横向联系梁顶板和横向联系梁加劲肋之间；

悬臂梁包括沿顺桥向配置的多个悬臂梁节段，每个悬臂梁节段包括悬臂梁顶板、悬臂梁腹板、悬臂梁横隔板和悬臂梁加劲肋，悬臂梁横隔板固定连接在悬臂梁顶板、悬臂梁腹板和悬臂梁加劲肋之间；

悬臂梁与多组主梁中的两组外侧主梁固定连接。

根据本公开的至少一个实施方式，悬臂梁顶板沿横桥向与主梁顶板固定连接，悬臂梁横隔板与多组主梁中的两组外侧主梁的主梁横隔板固定连接。

根据本公开的至少一个实施方式，实腹式横隔板包括实腹式长横隔板和实腹式短横隔板，在梁桥的墩台顶上配置实腹式长横隔板，在桥跨跨中位置配置实腹式长横隔板，在梁桥墩台顶与桥跨跨中之间配置实腹式短横隔板。

根据本公开的至少一个实施方式，主梁加劲肋包括三种类型的加劲肋，即主梁扁肋、主梁不等厚u形肋和主梁t形肋，主梁扁肋的上端与主梁顶板、主梁底板、主梁腹板和主梁横隔板固定连接；主梁不等厚u形肋的上端与顶板固定连接，主梁t形肋与主梁横隔板连接。

根据本公开的至少一个实施方式，实腹式短横隔板与主梁横隔板通过螺栓连接，实腹式长横隔板与主梁横隔板通过螺栓连接。

根据本公开的至少一个实施方式，实腹式横隔板包括实腹式短横隔板t形肋和实腹式长横隔板t形肋，实腹式短横隔板t形肋与主梁腹板焊接；实腹式长横隔板t形肋与主梁底板通过螺栓连接。

根据本公开的至少一个实施方式，横向联系梁加劲肋包括横向联系梁扁肋、横向联系梁不等厚u形肋和横向联系梁t形肋，横向联系梁扁肋与横向联系梁顶板固定连接；横向联系梁t形肋与实腹式横隔板固定连接；横向联系梁不等厚u形肋固定在横向联系梁顶板上。

根据本公开的至少一个实施方式，横向联系梁扁肋与横向联系梁不等厚u形肋沿横桥向间隔配置。

根据本公开的至少一个实施方式，悬臂梁横隔板配置有悬臂梁横隔板加劲肋，悬臂梁横隔板加劲肋与主梁横隔板加劲肋固定连接。

根据本公开的至少一个实施方式，悬臂梁加劲肋包括二种类型的加劲肋，即悬臂梁扁肋和悬臂梁t形肋，悬臂梁扁肋的上端与悬臂梁顶板固定连接；悬臂梁t形肋与悬臂梁横隔板固定连接。

本公开的装配化连续钢箱梁桥采用了“主梁-横向联系梁-悬臂梁拼接体系”，即在主梁中间设置横向联系梁以增大主梁之间连接。这种方案的优点是：结构形式介于“双主梁”和“多主梁”(密梁体系)形式之间，增设的横向联系梁既部分满足了主梁的受力要求，同时自身形式极大节省了钢材的用量，同时也节省了主梁的钢材用量。同时，相对传统现场焊接的多箱钢箱梁而言，“装配化”的钢主梁节段预先由工人在工厂将各个钢板焊接制成，实现了现场除顶板位置的“无焊缝化”。各个钢梁节段在现场通过高强度螺栓逐一“装配”形成整体，保证了结构的整体性和永久性，这样，有利于保证施工质量，降低现场作业的难度。

附图说明

附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。

图1是本公开具体实施方式的装配化连续钢箱梁桥的主梁的顺桥向结构示意图；

图2是本公开具体实施方式的装配化连续钢箱梁桥的主梁的横桥向结构示意图；

图3是本公开具体实施方式的装配化连续钢箱梁桥的横向联系梁的实腹式长横隔板结构示意图；

图4是本公开具体实施方式的装配化连续钢箱梁桥的横向联系梁的实腹式短横隔板结构示意图；

图5是本公开具体实施方式的装配化连续钢箱梁桥的悬臂梁的横断面示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。

如图1-5所示，装配化连续钢箱梁桥，包括主梁、横向联系梁和悬臂梁，主梁、横向联系梁和悬臂梁固定连接；主梁有多组，每组由多个主梁节段沿顺桥向连接组成，每个主梁节段包括主梁顶板11、主梁底板12、主梁腹板13、主梁横隔板14和主梁加劲肋15，主梁腹板13固定于主梁顶板11和主梁底板12之间，主梁横隔板14固定于主梁顶板11、主梁腹板13和主梁底板12之间，主梁加劲肋15固定于主梁顶板11、主梁底板12和主梁腹板13上；横向联系梁有多个，配置在相邻的两组主梁之间，每个横向联系梁均固定连接在相邻的两组主梁之间；横向联系梁包括横向联系梁顶板21、横向联系梁加劲肋22、实腹式横隔板，实腹式横隔板固定连接在横向联系梁顶板21和横向联系梁加劲肋22之间；悬臂梁包括沿顺桥向配置的多个悬臂梁节段，每个悬臂梁节段包括悬臂梁顶板31、悬臂梁腹板32、悬臂梁横隔板33和悬臂梁加劲肋，悬臂梁横隔板33固定连接在悬臂梁顶板31、悬臂梁腹板32和悬臂梁加劲肋之间；悬臂梁与多组主梁中的两组外侧主梁固定连接。

在本公开的至少一个实施方式中，悬臂梁顶板31沿横桥向与主梁顶板11固定连接，悬臂梁横隔板33与多组主梁中的两组外侧主梁的主梁横隔板14固定连接。

在本公开的至少一个实施方式中，实腹式横隔板包括实腹式长横隔板23和实腹式短横隔板24，在梁桥的墩台顶上配置实腹式长横隔板23，在桥跨跨中位置配置实腹式长横隔板23，在梁桥墩台顶与桥跨跨中之间配置实腹式短横隔板24。

在本公开的至少一个实施方式中，主梁加劲肋包括三种类型的加劲肋，即主梁扁肋151、主梁不等厚u形肋152和主梁t形肋，主梁扁肋151的上端与主梁顶板11、主梁底板12、主梁腹板13和主梁横隔板14固定连接；主梁不等厚u形肋152的上端与顶板11固定连接，主梁t形肋与主梁横隔板14连接。

其中，主梁腹板扁肋固定在主梁腹板13上，主梁腹板扁肋在主梁横隔板14(横肋板)位置连续通过；主梁底板扁肋固定在主梁底板12上，主梁底板扁肋在主梁横隔板14位置连续通过。主梁不等厚u形肋17固定在主梁顶板上，主梁u形肋在主梁横隔板14(横肋板)位置连续通过；主梁t形肋与主梁横隔板14连接。

在本公开的至少一个实施方式中，实腹式短横隔板24与主梁横隔板14通过螺栓连接，实腹式长横隔板23与主梁横隔板14通过螺栓连接。

其中，横向联系梁实腹式短横隔板24与主梁节段的主梁顶板11、主梁横隔板14、主梁腹板13连接；横向联系梁实腹式长横隔板23与主梁节段的主梁顶板11、主梁横隔板14、主梁底板12连接。

在本公开的至少一个实施方式中，实腹式横隔板包括实腹式短横隔板t形肋和实腹式长横隔板t形肋，实腹式短横隔板t形肋与主梁腹板13焊接；实腹式长横隔板t形肋与主梁底板12通过螺栓连接。

在本公开的至少一个实施方式中，横向联系梁加劲肋22包括横向联系梁扁肋221、横向联系梁不等厚u形肋222和横向联系梁t形肋223，横向联系梁扁肋221与横向联系梁顶板21固定连接；横向联系梁t形肋223与实腹式横隔板固定连接；横向联系梁不等厚u形肋222固定在横向联系梁顶板21上。

在本公开的至少一个实施方式中，横向联系梁扁肋221与横向联系梁不等厚u形肋222沿横桥向间隔配置。

在本公开的至少一个实施方式中，悬臂梁横隔板配置有悬臂梁横隔板加劲肋，悬臂梁横隔板加劲肋与主梁横隔板加劲肋固定连接。

在本公开的至少一个实施方式中，悬臂梁加劲肋包括二种类型的加劲肋，即悬臂梁扁肋341和悬臂梁t形肋342，悬臂梁扁肋341的上端与悬臂梁顶板31固定连接；悬臂梁t形肋342与悬臂梁横隔板33固定连接。

更详细的，在一个实施方式中，主梁有3组，3组主梁沿顺桥向平行配置在梁桥墩台顶上，每组主梁均由多个主梁节段连接组成。如图1和图2所示，每个主梁节段包括主梁顶板11、主梁底板12、主梁腹板13、主梁横隔板14(横肋板)和主梁加劲肋15，主梁腹板13固定于主梁顶板11和主梁底板12之间；主梁横隔板14(横肋板)固定于主梁顶板11、主梁底板12和主梁腹板13之间；主梁底板12和主梁腹板13上开有高强度螺栓孔，主梁底板12和主梁腹板13在顺桥向通过高强度螺栓连接，施工时采用高强度螺栓将各主梁节段连接在一起，主梁横隔板14上开有高强度螺栓孔，通过高强度螺栓孔，主梁同横向联系梁连接在一起；主梁顶板11顺桥向采用焊接；每个主梁节段上，主梁加劲肋15均有多个。

如图1和图2所示，主梁加劲肋15包括三种类型的加劲肋，即主梁扁肋151、主梁不等厚u形肋152和主梁t形肋，主梁扁肋151包括主梁腹板扁肋、主梁底板扁肋，主梁腹板扁肋固定在主梁腹板13上，主梁腹板扁肋在主梁横隔板14(横肋板)位置连续通过，其在顺桥向主梁节段之间螺栓连接，主梁底板扁肋固定在主梁底板12上，主梁底板扁肋在主梁横隔板14(横肋板)位置连续通过，主梁不等厚u形肋152固定在主梁顶板11上，主梁不等厚u形肋152在主梁横隔板14(横肋板)位置连续通过，其在顺桥向主梁节段之间螺栓连接；主梁t形肋与主梁横隔板14焊接；主梁顶板11和主梁不等厚u形肋152构成正交异性桥面板。

本实施方式中，根据梁桥整体结构受力特点，在平行的三组主梁之间，配置横向联系梁，每个横向联系梁与三组主梁固定连接；横向联系梁横隔板采用实腹式横隔板。

如图3和图4所示为横向联系梁，横向联系梁包括顶板21、加劲肋22、实腹式短横隔板24和实腹式长横隔板23，横向联系梁横隔板有多个，图3为横向联系梁实腹式长横隔板23，在梁桥墩台顶上配置横向联系梁实腹式长横隔板23；在桥跨跨中位置配置横向联系梁实腹式长横隔板23。图4为横向联系梁实腹式短横隔板24，在梁桥墩台顶与桥跨跨中之间配置横向联系梁实腹式短横隔板24。横向联系梁实腹式横隔板上具有螺栓孔，采用高强度螺栓与主梁外侧横隔板连接；横向联系梁顶板21与主梁顶板11焊接；横隔板t形肋与主梁腹板13和主梁底板12连接，从而完成横向联系梁与主梁的固定连接。横向联系梁加劲肋22包括三种类型的加劲肋，即横向联系梁扁肋221、横向联系梁不等厚u形肋222和横向联系梁t形肋223，横向联系梁扁肋221包括横向联系梁顶板扁肋、横向联系梁长横隔板扁肋，横向联系梁顶板扁肋固定在横向联系梁顶板21上，横向联系梁顶板扁肋在横隔板位置连续通过，其在顺桥向横向联系梁节段之间螺栓连接，横向联系梁长横隔板扁肋焊接在长横隔板23上，横向联系梁不等厚u形肋222固定在横向联系梁顶板21上，联系梁顶板扁肋在横隔板位置连续通过，其在顺桥向横向联系梁节段之间螺栓连接，横向联系梁不等厚u形肋222在主梁横隔板14位置连续通过，其在顺桥向主梁节段之间螺栓连接。横向联系梁t形肋223固定在横向联系梁横隔板上，短横隔板t形肋与主梁腹板13焊接，长横隔板t形肋与主梁底板12通过高强螺栓连接。

悬臂梁包括多个顺桥向节段，多个悬臂梁节段沿顺桥向配置，每个悬臂梁节段包括顶板31、横隔板33、腹板32和悬臂梁扁肋341，腹板32固定连接在顶板31和底板之间，扁肋341焊接在顶板31上，悬臂梁顶板31在横桥向与主梁顶板11焊接，悬臂梁横隔板33与主梁外侧横隔板通过高强螺栓连接，悬臂梁横隔板t形肋342开有螺栓孔，通过高强螺栓同主梁横隔板t形肋连接，从而悬臂梁同主梁连接成整体，并且悬臂梁顶板31与主梁的顶板11在同一水平面上。

如图5所示，悬臂梁加劲肋包括二种类型的加劲肋，即悬臂梁扁肋341、悬臂梁t形肋342，悬臂梁扁肋341为悬臂梁顶板扁肋，悬臂梁顶板扁肋焊接在悬臂梁顶板31上，悬臂梁顶板扁肋在横隔板位置连续通过，其在顺桥向横向联系梁节段之间螺栓连接，悬臂梁t形肋342固定在悬臂梁横隔板33上，短横隔板t形肋与主梁腹板13焊接，长横隔板t形肋与主梁底板12通过高强螺栓连接。

通过主梁、横向联系梁和悬臂梁间焊接和高强度螺栓连接，从而完成连续钢箱梁全桥拼接。

本公开技术方案尤其适用于宽度适中的中跨径梁桥的建造，充分发挥了预制装配化构件和高性能材料的优势，可同时满足建造工程的经济性与结构受力的要求，具有较强的实用性和可操作性。

本公开具体实施方式中的连续钢箱梁采用设计好并在工厂预制焊接好的主梁节段，使用时将其运输到施工现场，直接组装，使得整个施工过程省时省力；针对宽度适中的桥面，采用“多主梁”+“横向联系梁”+“悬臂梁”体系，既可以满足主梁的受力要求，又能节省施工材料；墩台顶和每跨跨中设置横向联系梁实腹式长横隔板，其余位置设置横向联系梁实腹式短横隔板，这种设计形式有利于结构整体的稳定性；轻型非预应力结构以及高性能材料的使用，简化了结构构造，保证了工程的高品质，标准化设计+工厂化制造+模块化运输+装配化架设，同时满足了工程经济性与结构受力的要求。

本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。