一种部分斜拉桥塔梁墩固结体系的制作方法

1.本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种部分斜拉桥塔梁墩固结体系。


背景技术：

2.随着我国基础设施建设的快速发展，江河峡谷地区桥梁跨越能力在不断加大。当桥梁跨度在200～300m之间，由于连续桥梁存在开裂和跨中下挠的问题，而部分斜拉桥可通过拉索解决连续梁存在的问题，并且相同跨度下，部分斜拉桥比连续梁桥更为经济。另外，部分斜拉桥较常规斜拉桥塔高较低，塔身结构简单，施工简便，结构刚度更大的优点，所以当桥梁跨度在200～300m之间，部分斜拉桥更具有优势。
3.针对当前部分斜拉桥，特别是单索面部分斜拉桥，箱梁采用单箱三室形式，中箱式用于锚固斜拉索，在0号块塔梁墩连接处，中箱室采用实心结构，并且桥墩墩顶设置实体段，塔梁墩固结处传力不明确，塔梁墩连接处结构受力复杂，另外大体积混凝土浇筑水化热不均匀，混凝土容易开裂。针对0号块处桥塔传力机制进行改进，改变结构的传力路径，使结构受力更加合理。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种新的部分斜拉桥塔梁墩固结体系，解决现有技术中0号块结构受力复杂，混凝土容易开裂的技术问题，使结构传力简单明确，防止混凝土开裂。
5.本发明所采用的技术方案是:一种部分斜拉桥塔梁墩固结体系，自上而下包括桥塔、箱梁0号块、桥墩和基础，所述桥塔包括上塔柱和下塔柱和斜拉索，纵桥向的桥塔的上塔柱为单肢结构，下塔柱为双肢结构，所述上塔柱上预留斜拉索孔道，斜拉索穿过孔道，通过鞍座锚固在上塔柱上，斜拉索承担的部分竖向荷载传递给上塔柱，所述箱梁0号块为单箱三室截面形式，包括横隔板、外箱室、中箱室、顶板和底板，所述中箱室用于锚固斜拉索，所述下塔柱连接顶板和横隔板，横隔板和底板连接桥墩，所述桥墩墩顶没有实体段，所述横隔板间外箱室和中箱室为空心箱室。
6.优选的，所述桥塔横桥向位于箱梁0号块中央处，纵桥向横隔板尺寸与下塔柱纵桥向尺寸相同，并且下塔柱和横隔板对齐，下塔柱与横隔板固结，保证桥塔直接传力给横隔板。
7.优选的，所述桥墩与箱梁0号块固结，纵桥向，桥墩与横隔板外侧对齐，桥墩壁厚与横隔板壁厚相同，横桥向，桥墩与箱梁底板对齐，桥墩采用一定的斜率向下减小纵向尺寸至标准断面，保证桥塔传递给横隔板的力直接传递给桥墩。
8.优选的，所述桥塔部分为单索面设置斜拉索。
9.优选的，所述顶板与桥塔固结处加厚，所述底板与桥墩固结处加厚。
10.本发明具有以下优点：（1）结构传力路径明确
将桥塔下塔柱分肢，将桥塔与横隔板固结，横隔板与桥墩固结，桥塔所承受的竖向荷载直接由横隔板传递到桥墩，桥墩再传递个基础和地基，传力路径直接明确，结构简单。
11.（2）避免箱梁开裂箱梁0号块横隔板范围内的箱室为空心箱室，且墩顶没有实体段，避免了大体积混凝土浇筑水化热不均匀导致结构开裂。
12.（3）工程量小0号块处采用空间箱室，大大减少了混凝土质量，减少了工程量。
13.（4）地震作用响应减小地震作用下，由于箱梁质量减轻，结构在地震作用下响应减小，有利于结构抗震。
附图说明
14.图1为本发明桥塔立面构造图；图2为本发明桥塔侧面构造图；图标：1-桥塔；101-上塔柱；102-下塔柱；2-箱梁0号块；201-横隔板；202-外箱室；203-中箱室；204-顶板；205-底板；3-桥墩；4-基础；5-斜拉索。
具体实施方式
15.下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
16.如图1-2所示，本发明的一种部分斜拉桥塔梁墩固结体系，自上而下包括桥塔1、箱梁0号块2、桥墩3和基础4。
17.所述桥塔1包括上塔柱101、下塔柱102和斜拉索5，纵桥向的桥塔1的上塔柱101为单肢结构，下塔柱102为双肢结构，所述上塔柱101上预留斜拉索孔道，斜拉索5穿过孔道，通过鞍座锚固在上塔柱101上，斜拉索5承担的部分竖向荷载传递给上桥塔1。
18.所述箱梁0号块2为单箱三室截面形式，包括横隔板201、外箱室202、中箱室203、顶板204和底板205，所述中箱室203用于锚固斜拉索5，所述下塔柱102与顶板204和横隔板201固结，横隔板201和底板205与桥墩3固结，桥墩3墩顶和箱梁0号块2固结处不需设置实体段，避免混凝土水化热不均匀导致混凝土开裂，所述横隔板201间外箱室202和中箱室203为空心箱室。
19.桥塔1承受的竖向荷载通过横隔板201传递给桥墩3，再由桥墩3传递给基础4和地基。
20.进一步的，所述桥塔1横桥向位于箱梁0号块2中央处，纵桥向横隔板201尺寸与下塔柱102纵桥向尺寸相同，并且下塔柱102和横隔板201对齐，下塔柱102与横隔板201固结，保证桥塔1直接传力给横隔板201。
21.进一步的，所述桥墩3与箱梁0号块2固结，纵桥向，桥墩3与横隔板201外侧对齐，桥墩3壁厚与横隔板201壁厚相同，横桥向，桥墩3与箱梁底板205对齐，桥墩3采用一定的斜率向下减小纵向尺寸至标准断面，保证桥塔1传递给横隔板201的力直接传递给桥墩3。
22.进一步的，所述桥塔1部分为单索面设置斜拉索5，即部分斜拉桥为单索面部分斜拉桥。
23.进一步的，所述顶板204与桥塔1固结处加厚，所述底板205与桥墩3固结处加厚。
24.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。


技术特征：
1.一种部分斜拉桥塔梁墩固结体系，其特征在于，自上而下包括桥塔（1）、箱梁0号块（2）、桥墩（3）和基础（4），所述桥塔（1）包括上塔柱（101）和下塔柱（102）和斜拉索（5），纵桥向的桥塔（1）的上塔柱（101）为单肢结构，下塔柱（102）为双肢结构，所述上塔柱（101）上预留斜拉索孔道，斜拉索（5）穿过孔道，通过鞍座锚固在上塔柱（101）上，斜拉索（5）承担的部分竖向荷载传递给上塔柱（101），所述箱梁0号块（2）为单箱三室截面形式，包括横隔板（201）、外箱室（202）、中箱室（203）、顶板（204）和底板（205），所述中箱室（203）用于锚固斜拉索（5），所述下塔柱（102）连接顶板（204）和横隔板（201），横隔板（201）和底板（205）连接桥墩（3），所述桥墩（3）墩顶没有实体段，所述横隔板（201）间外箱室（202）和中箱室（203）为空心箱室。2.根据权利要求1所述的一种部分斜拉桥塔梁墩固结体系，其特征在于，所述桥塔（1）横桥向位于箱梁0号块（2）中央处，纵桥向横隔板（201）尺寸与下塔柱（102）纵桥向尺寸相同，并且下塔柱（102）和横隔板（201）对齐，下塔柱（102）与横隔板（201）固结，保证桥塔直接传力给横隔板（201）。3.根据权利要求2所述的一种部分斜拉桥塔梁墩固结体系，其特征在于，所述桥墩（3）与箱梁0号块（2）固结，纵桥向，桥墩（3）与横隔板（201）外侧对齐，桥墩（3）壁厚与横隔板（201）壁厚相同，横桥向，桥墩（3）与箱梁底板（205）对齐，桥墩（3）采用一定的斜率向下减小纵向尺寸至标准断面，保证桥塔（1）传递给横隔板（201）的力直接传递给桥墩（3）。4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种部分斜拉桥塔梁墩固结体系，其特征在于，所述桥塔（1）部分为单索面设置斜拉索（5）。5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种部分斜拉桥塔梁墩固结体系，其特征在于，所述顶板（204）与桥塔（1）固结处加厚，所述底板（205）与桥墩（3）固结处加厚。

技术总结
本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其是涉及一种部分斜拉桥塔梁墩固结体系，所述体系自上而下包括桥塔、箱梁0号块、桥墩和基础。纵桥向下塔柱为分肢设计，下塔柱和箱梁横隔板对齐，横隔板厚度与下塔柱纵向尺寸相同。0号块中箱室和外箱室为空心箱室。桥墩纵向与横隔板对齐，横向与箱梁梁底对齐，墩顶不设实体段。桥墩墩顶纵向壁厚与横隔板纵向对齐，采用一定的斜率向下减小纵向尺寸至标准断面。本发明改变了既有的部分斜拉桥桥塔的传力路径，使桥塔承受的竖向荷载通过横隔板直接传递给桥墩，传力路径明确；0号块箱梁中箱室为空心箱室，且墩顶不设实体段，避免了大体积混凝土浇筑水热化不均匀导致混凝土开裂。匀导致混凝土开裂。匀导致混凝土开裂。


技术研发人员：吕雷 户东阳 李聪林 陈克坚 卢三平 罗谦刚 李冲杰 陈玉峰 周昆 杨业新 苏波 周小扬 郭晓玉 周小壮 陈德绍 陈国杰
受保护的技术使用者：中铁二院昆明勘察设计研究院有限责任公司
技术研发日：2022.02.26
技术公布日：2022/5/17