本發(fā)明涉及橋梁結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域，具體的指一種鋼混梁剛構(gòu)拱橋。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的鋼管混凝土剛構(gòu)拱橋，由于梁部混凝土收縮徐變縮短，對(duì)橋墩和基礎(chǔ)產(chǎn)生偏位作用，在梁體、橋墩及樁基產(chǎn)生較大的應(yīng)力，對(duì)橋墩和樁基會(huì)產(chǎn)生不利作用，影響橋梁的使用安全。而且梁體收縮徐變也會(huì)對(duì)梁體本身產(chǎn)生不利作用，特別是跨度較大的梁體跨中區(qū)段，收縮過程中產(chǎn)生的拉力會(huì)在跨中區(qū)段產(chǎn)生較大的拉應(yīng)力，嚴(yán)重的會(huì)產(chǎn)生裂縫，影響橋梁安全和耐久性。另外，傳統(tǒng)的混凝土橋梁由于混凝土自重較大，梁體結(jié)構(gòu)一般采用懸臂施工的方式進(jìn)行，施工周期很長。懸臂施工的混凝土梁體還存在跨度較小的問題，如果增加梁體跨度，只能通過增加梁高的方式來達(dá)成目的，但是梁體太高，又需要對(duì)橋墩和樁基礎(chǔ)進(jìn)行調(diào)整，這樣就會(huì)大幅度增加橋梁施工的難度和成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是要解決上述背景技術(shù)中提到的現(xiàn)有技術(shù)的混凝土橋梁因收縮徐變對(duì)橋梁產(chǎn)生不利作用的問題，提供一種鋼混梁剛構(gòu)拱橋。

本發(fā)明技術(shù)方案為：一種鋼混梁剛構(gòu)拱橋，包括樁基礎(chǔ)、澆筑于基礎(chǔ)上的承臺(tái)和支撐于承臺(tái)上的橋墩，其特征在于：還包括支撐于橋墩上的梁體；所述的梁體包括兩段混凝土梁和位于兩段混凝土梁之間的鋼箱梁；所述的兩段混凝土梁固定在橋墩的上端，沿順橋向架設(shè)于橋梁靠岸的邊跨區(qū)段以及一部分的中跨區(qū)段上；所述的鋼箱梁為沿順橋向方向架設(shè)于中跨跨中區(qū)段的鋼梁，鋼箱梁的順橋向兩端分別固定在兩段混凝土梁的端部，鋼箱梁與混凝土梁上設(shè)置有轉(zhuǎn)移鋼箱梁荷載至混凝土梁上的支撐連接結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的所述的鋼箱梁由多個(gè)節(jié)段相互拼接而成；所述的節(jié)段包括作為橋面的頂板、固定在頂板下端面沿橫橋向方向間隔布置的多塊腹板和固定在腹板下端的底板；所述的頂板、腹板和底板固定連接形成中空的箱體結(jié)構(gòu)。

進(jìn)一步的所述的鋼箱梁位于其順橋向兩端的節(jié)段上設(shè)置有鋼混結(jié)合段；所述的鋼混結(jié)合段包括固定在節(jié)段端部的端承板、固定在端承板上下兩端的頂部鋼板和底部鋼板、以及固定在端承板兩側(cè)的側(cè)部鋼板；所述的端承板焊接在頂板、腹板和底板端部，端承板、頂部鋼板、底部鋼板與兩塊側(cè)部鋼板形成連接在混凝土梁端部的箱體結(jié)構(gòu)，端承板、頂部鋼板、底部鋼板與兩塊側(cè)部鋼板通過澆筑在其內(nèi)側(cè)空間內(nèi)的混凝土與混凝土梁端部固定連接。

進(jìn)一步的所述的鋼混結(jié)合段還包括沿上下方向間隔的混凝土頂板和混凝土底板；所述的混凝土頂板和混凝土底板為澆筑在混凝土梁端部的沿順橋向方向延伸至鋼混結(jié)合段內(nèi)的混凝土板狀結(jié)構(gòu)，混凝土頂板和混凝土底板澆筑在端承板、頂部鋼板、底部鋼板與兩塊側(cè)部鋼板圍繞成的箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)。

進(jìn)一步的所述的端承板、頂部鋼板、底部鋼板與兩塊側(cè)部鋼板的內(nèi)表面設(shè)置有多根剪力釘。

進(jìn)一步的所述的端承板背向混凝土梁的一側(cè)設(shè)置有多根與混凝土梁內(nèi)的波紋管連接的預(yù)應(yīng)力鋼管，多根預(yù)應(yīng)力鋼管沿橫橋向方向間隔布置；所述的預(yù)應(yīng)力鋼管沿順橋向方向穿過鋼箱梁位于其順橋向兩端的節(jié)段上的橫隔板。

進(jìn)一步的所述的預(yù)應(yīng)力鋼管穿過橫隔板的端部上設(shè)置有錨墊板；所述的錨墊板固定在預(yù)應(yīng)力鋼管背離鋼混結(jié)合段的一端上，錨墊板與穿設(shè)于波紋管、預(yù)應(yīng)力鋼管內(nèi)的預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固連接。

進(jìn)一步的所述的端承板面向鋼箱梁節(jié)段的一側(cè)設(shè)置有多塊肋板，多塊肋板沿橫橋向方向間隔布置，肋板的上端焊接在頂板的下端面上、底板的上端和腹板的側(cè)面。

進(jìn)一步的所述的支撐連接結(jié)構(gòu)包括用于支撐鋼箱梁和混凝土梁的拱肋；所述的拱肋為拱腳固定在兩段混凝土梁上的拱形桁架；所述的拱肋的橫橋向兩側(cè)吊掛有多根豎直的吊桿；所述的吊桿下端錨固在混凝土梁和鋼箱梁上。

進(jìn)一步的所述的拱肋拱腳與混凝土梁的固定連接位置位于橋墩的正上方。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)有：1、通過在橋梁的中跨跨中區(qū)段設(shè)置鋼箱梁，能夠減小橋梁梁體的重量，便于橋梁的快速施工，提升橋梁的跨越能力；

2、通過設(shè)置鋼箱梁，能夠有效的降低橋梁施工后收縮徐變變形，減小了橋梁梁體收縮徐變對(duì)橋墩和樁基礎(chǔ)產(chǎn)生的應(yīng)力；

3、通過在橋梁的中跨跨中區(qū)段設(shè)置鋼箱梁，提升了中跨跨中區(qū)段的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，能夠有效適應(yīng)兩側(cè)的混凝土梁因?yàn)楣ず笫湛s徐變?cè)斐傻睦Γ纳屏藰蛄航Y(jié)構(gòu)的安全和耐久性；

4、通過設(shè)置鋼混結(jié)合段提高了混凝土梁與鋼箱梁連接的可靠性，方便了混凝土梁和鋼箱梁的連接施工，提高了整個(gè)梁體施工的效率和施工安全性；

5、通過設(shè)置鋼箱梁，中跨跨中區(qū)段可以直接使用吊裝的方式進(jìn)行安裝，解決了常規(guī)懸臂施工存在施工周期長，施工難度大的問題，同時(shí)還有效地增加了橋梁的跨越能力；

6、通過在橋梁梁體上設(shè)置拱肋支撐中跨區(qū)段，能夠進(jìn)一步提升橋梁的結(jié)構(gòu)的剛度和強(qiáng)度，進(jìn)一步增加橋梁的跨越能力。

本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單，通過設(shè)置鋼箱梁結(jié)構(gòu)能夠有效的增加橋梁的跨越能力，降低了混凝土梁收縮徐變產(chǎn)生的不利作用，縮短了施工周期，具有極大的推廣價(jià)值。

附圖說明

圖1：本發(fā)明的橋梁結(jié)構(gòu)主視圖；

圖2：本發(fā)明的拱肋與箱梁的連接結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3：本發(fā)明的混凝土梁、鋼混結(jié)合段與鋼箱梁節(jié)段的連接結(jié)構(gòu)示意圖(沿節(jié)段長度方向剖面結(jié)構(gòu)示意圖)；

圖4：本發(fā)明的鋼混結(jié)合段與鋼箱梁節(jié)段的連接結(jié)構(gòu)俯視圖；

圖5：本發(fā)明的鋼箱梁節(jié)段的橫截面示意圖；

圖6：本發(fā)明的鋼混結(jié)合段澆筑完成后的橫截面示意圖；

其中：1—基礎(chǔ)；2—承臺(tái)；3—橋墩；4—混凝土梁；4.1—混凝土頂板，4.2—混凝土底板；5—鋼箱梁；5.1—頂板；5.2—腹板；5.3—底板；5.4—橫隔板；5.5—加勁板；5.6—端承板；5.7—頂部鋼板；5.8—側(cè)部鋼板；5.9—底部鋼板；5.10—剪力釘；5.11—橫向鋼筋；5.12—預(yù)應(yīng)力鋼管；5.13—肋板；5.14—錨墊板；6—拱肋；7—吊桿。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

如圖1～2，一種鋼混梁剛構(gòu)拱橋，包括樁基礎(chǔ)1、澆筑于基礎(chǔ)1上的承臺(tái)2和支撐于承臺(tái)2上的橋墩3，本實(shí)施例設(shè)置有多個(gè)橋墩3，橋墩3沿順橋向間隔布置，梁體支承于橋墩3上。

本實(shí)施例的梁體包括兩段混凝土梁4和位于兩段混凝土梁4之間的鋼箱梁5，兩段混凝土梁4固定在橋墩3的上端，沿順橋向架設(shè)于橋梁邊跨區(qū)段以及一部分的中跨區(qū)段上，一段混凝土梁4通過至少兩個(gè)橋墩3支撐，混凝土梁4一端懸挑延伸至中跨區(qū)段上?；炷亮?為箱梁結(jié)構(gòu)。

鋼箱梁5位于兩段混凝土梁4之間，正好布置在整個(gè)橋梁的中跨跨中區(qū)段上，鋼箱梁5為沿順橋向方向架設(shè)于中跨跨中區(qū)段的鋼梁，鋼箱梁5的順橋向兩端分別固定在兩段混凝土梁4的端部。通過鋼箱梁5的設(shè)置，能夠有效的降低整個(gè)梁體的重量，另外鋼箱梁5能夠降低混凝土梁4收縮徐變產(chǎn)生的不利作用，提高中跨的跨越能力。

本實(shí)施例的鋼箱梁5由多個(gè)節(jié)段相互拼接而成，如圖3～4所示，節(jié)段包括作為橋面的頂板5.1、固定在頂板5.1下端面沿橫橋向方向間隔布置的多塊腹板5.2和固定在腹板5.2下端的底板5.3，如圖5所示，頂板5.1、腹板5.2和底板5.3固定連接形成中空的箱體結(jié)構(gòu)，即箱梁橋體結(jié)構(gòu)。頂板5.1和腹板5.2之間設(shè)置有多塊沿順橋向方向間隔布置的橫隔板5.4，橫隔板5.4和腹板5.2形成位于箱體結(jié)構(gòu)內(nèi)的網(wǎng)格狀支撐結(jié)構(gòu)。橫隔板5.4與腹板5.2用于提高節(jié)段的豎向結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

鋼箱梁5主要是通過其順橋向兩端的鋼混結(jié)合段與混凝土梁4連接的，如圖3～4所示，本實(shí)施例的鋼混結(jié)合段包括固定在節(jié)段端部的端承板5.6、固定在端承板5.6上下兩端的頂部鋼板5.7和底部鋼板5.9、以及固定在端承板5.6兩側(cè)的側(cè)部鋼板5.8，如圖6所示，端承板5.6、頂部鋼板5.7、底部鋼板5.9與兩塊側(cè)部鋼板5.8形成連接在混凝土梁端部的箱體結(jié)構(gòu)，該箱體結(jié)構(gòu)面向混凝土梁4的一端開口，使用時(shí)，吊裝鋼混結(jié)合段至混凝土梁4端部處，將該箱體結(jié)構(gòu)安裝在混凝土梁4端部上，然后在端承板5.6、頂部鋼板5.7、底部鋼板5.9與兩塊側(cè)部鋼板5.8形成的箱體結(jié)構(gòu)的內(nèi)側(cè)空間澆筑鋼筋混凝土，將鋼混結(jié)合段與混凝土梁4固定連接為完整的梁體結(jié)構(gòu)。鋼混結(jié)合段本身是固定在鋼箱梁5的節(jié)段上的，端承板5.6焊接在頂板5.1、腹板5.2和底板5.3端部。鋼混結(jié)合段澆筑完成后與混凝土梁4和鋼箱梁5結(jié)構(gòu)相同，均為中空的箱梁結(jié)構(gòu)。

本實(shí)施例在混凝土梁4端部上設(shè)置有混凝土頂板4.1和混凝土底板4.2，如圖3所示，混凝土頂板4.1和混凝土底板4.2為澆筑在混凝土梁4端部的沿順橋向方向延伸至鋼混結(jié)合段內(nèi)的混凝土板狀結(jié)構(gòu)，混凝土頂板4.1和混凝土底板4.2的鋼筋骨架一端與混凝土梁4端部的鋼筋骨架固定連接，另一端延伸至鋼混結(jié)合段內(nèi)，通過向鋼混結(jié)合段內(nèi)部箱體中澆筑混凝土將鋼混結(jié)合段與混凝土梁4連接為一體。

混凝土頂板4.1和混凝土底板4.2上下間隔布置，混凝土澆筑在混凝土頂板4.1與頂部鋼板5.7、混凝土底板4.2與底部鋼板5.9之間，混凝土頂板4.1和混凝土底板4.2之間為中空結(jié)構(gòu)，這樣澆筑出的鋼混結(jié)合段其橫截面與混凝土梁4和鋼箱梁5的橫截面相似，均為箱梁結(jié)構(gòu)。

為了增強(qiáng)鋼混結(jié)合段上的端承板5.6、頂部鋼板5.7、底部鋼板5.9以及兩塊側(cè)部鋼板5.8與澆筑在內(nèi)側(cè)的混凝土的連接強(qiáng)度，本實(shí)施例在端承板5.6、頂部鋼板5.7、底部鋼板5.9以及兩塊側(cè)部鋼板5.8的內(nèi)表面設(shè)置有多根剪力釘5.10，如圖3所示，剪力釘5.10伸入到混凝土內(nèi)提高了鋼板與混凝土的接觸面積。另外，鋼混結(jié)合段內(nèi)還設(shè)置有多塊加勁板5.5，如圖3～4所示，多塊加勁板5.5沿橫橋向方向間隔布置，用于增強(qiáng)鋼混結(jié)合段的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，加勁板5.5上穿設(shè)有沿橫橋向方向布置的橫向鋼筋5.11，橫向鋼筋5.11與加勁板5.5縱橫交錯(cuò)連接，形成穩(wěn)定的連接結(jié)構(gòu)。

鋼混結(jié)合段與鋼箱梁5節(jié)段的連接使通過端承板5.6來實(shí)現(xiàn)的，為了增強(qiáng)端承板5.6與鋼箱梁節(jié)段的連接強(qiáng)度，本實(shí)施例在端承板5.6背向混凝土梁4的一側(cè)設(shè)置有多根與混凝土梁4內(nèi)的波紋管連接的預(yù)應(yīng)力鋼管5.12，預(yù)應(yīng)力鋼管5.12沿順橋向方向布置，多根預(yù)應(yīng)力鋼管5.12沿橫橋向方向間隔布置，預(yù)應(yīng)力鋼管5.12在鋼混結(jié)合段安裝在混凝土梁4上時(shí)，與混凝土梁4內(nèi)的波紋管連接固定在一起。通過設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼管5.12，在預(yù)應(yīng)力鋼管5.12內(nèi)部張拉有預(yù)應(yīng)力鋼筋，能夠增強(qiáng)鋼混結(jié)合段與混凝土梁4的連接強(qiáng)度。

如圖3～4所示，預(yù)應(yīng)力鋼管5.12沿順橋向方向穿過鋼箱梁5位于其順橋向兩端的節(jié)段上的橫隔板5.4，預(yù)應(yīng)力鋼管5.12穿過橫隔板5.4的端部上設(shè)置有錨墊板5.14，錨墊板5.14固定在預(yù)應(yīng)力鋼管5.12背離鋼混結(jié)合段的一端上，錨墊板5.14與穿設(shè)于波紋管、預(yù)應(yīng)力鋼管5.12內(nèi)的預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固連接。鋼混結(jié)合段和混凝土梁4以及鋼箱梁5節(jié)段拼裝時(shí)，通過在波紋管、預(yù)應(yīng)力鋼管5.12內(nèi)穿設(shè)預(yù)應(yīng)力鋼筋，增加這部分連接結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，有利于鋼混結(jié)合段的快速施工。

為了增強(qiáng)鋼混結(jié)合段與鋼箱梁5節(jié)段的連接強(qiáng)度，本實(shí)施例在端承板5.6面向鋼箱梁節(jié)段的一側(cè)設(shè)置有多塊肋板5.13，如圖3～4所示，多塊肋板5.13沿橫橋向方向間隔布置，肋板5.13的上端焊接在頂板5.1的下端、底板的上端和腹板的側(cè)面。

實(shí)際施工時(shí)，首先將鋼混結(jié)合段與鋼箱梁5節(jié)段進(jìn)行拼裝，將端承板5.6焊接在節(jié)段的頂板5.1、腹板5.2和底板5.3的端部上，將端承板5.6上的預(yù)應(yīng)力鋼管5.12穿設(shè)于橫隔板5.4上，將兩者焊接連接，鋼混結(jié)合段與鋼箱梁5節(jié)段拼裝完成后，吊裝鋼混結(jié)合段與鋼箱梁5節(jié)段至混凝土梁4的端部處。

將鋼混結(jié)合段安裝在混凝土梁4端部處，綁扎混凝土頂板4.1和混凝土底板4.2的鋼筋骨架(混凝土頂板4.1和混凝土底板4.2的鋼筋骨架與混凝土梁4端部的鋼筋骨架固定連接)，將預(yù)應(yīng)力鋼管5.12與混凝土梁4上的波紋管連接在一起，然后將穿設(shè)于波紋管內(nèi)的預(yù)應(yīng)力鋼筋穿過預(yù)應(yīng)力鋼管5.12，再將預(yù)應(yīng)力鋼筋與預(yù)應(yīng)力鋼管5.12端部的錨墊板5.14固定連接在一起，在鋼混結(jié)合段內(nèi)搭設(shè)模板，開始進(jìn)行鋼混結(jié)合段內(nèi)的混凝土澆筑施工，澆筑混凝土頂板4.1和混凝土底板4.2，然后張拉預(yù)應(yīng)力鋼筋錨固在錨墊板5.14上。本實(shí)施例的頂部鋼板5.7上開設(shè)有人孔，便于鋼混結(jié)合段內(nèi)混凝土澆筑。

鋼混結(jié)合段安裝完成后，開始鋼箱梁5節(jié)段施工，直接通過吊裝的方式將節(jié)段吊裝至已經(jīng)安裝好的節(jié)段端部處，將兩個(gè)節(jié)段的端部進(jìn)行焊接連接。

實(shí)際上，可以根據(jù)實(shí)際地形進(jìn)行綜合布置，可以設(shè)置多組橋體單元，每個(gè)單元包括兩段混凝土梁4和一段鋼箱梁5，多個(gè)橋體單元組合形成橋梁的梁體，鋼箱梁5不一定設(shè)置于中跨跨中區(qū)段上，可以是任意一跨的跨中區(qū)段。

為了增加梁體的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，鋼箱梁5與混凝土梁4上設(shè)置有支撐連接結(jié)構(gòu)。支撐連接結(jié)構(gòu)包括用于支撐鋼箱梁5與混凝土梁4拱肋6，如圖2所示，拱肋6為拱腳固定在兩段混凝土梁4上的拱形桁架，拱肋6的橫橋向兩側(cè)吊掛有多根豎直的吊桿7，吊桿7下端錨固在混凝土梁4和鋼箱梁5上。拱肋6拱腳與混凝土梁4的固定連接位置位于橋墩3的正上方。

通過橋墩3為拱肋6提供支撐作用力，拱肋6為鋼箱梁5和位于中跨的混凝土梁4提供豎直向上的支撐作用力，避免了在使用過程中，中跨區(qū)段由于跨度較大出現(xiàn)的安全問題。

施工時(shí)，先施工樁基礎(chǔ)1、承臺(tái)2和橋墩3，然后澆筑混凝土梁4，處于中跨區(qū)段的混凝土梁4采用懸臂施工的方式進(jìn)行，而對(duì)于中跨跨中區(qū)段的施工，通過直接吊裝的方式將鋼箱梁5吊裝到中跨跨中區(qū)段，將鋼箱梁5與兩側(cè)的混凝土梁4固定連接，再安裝拱肋6支撐連接結(jié)構(gòu)，完成橋梁施工。

鋼箱梁5直接吊裝施工，極大程度的降低了跨中段的施工難度,節(jié)省了施工工期。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等同物界定。