悬臂拼装钢箱节段的钢砼组合连续刚构桥施工方法.pdf

本发明公开了一种悬臂拼装钢箱节段的钢—砼组合连续刚构桥施工方法，采用悬臂拼装钢箱节段并适时浇注箱内底板砼，继续悬臂拼装钢箱节段至边、中跨合拢；分区段安装砼桥道板并施加纵向预应力后再与钢梁联结为整体；较同跨径常规预应力砼连续刚构桥可显著简化施工工艺，降低主梁自重约40％，下部结构及基础工程数量相应降低，跨越能力相应提高，主梁工期同比缩短30％以上；本方法使连续刚构桥各部分受力明确，长期结构性能稳定可靠，充分发挥了钢和砼两者的强度优势；避免了曲线预应力束性能欠可靠、砼受拉开裂、砼收缩徐变引起长期挠度过大等传统连续刚构桥的结构性病害隐患。

1.  一种悬臂拼装钢箱节段的钢-砼组合连续刚构桥施工方法，其特征在于：包括以下步骤：
a.完成桥墩施工，在桥墩顶端安装墩顶钢箱梁节段；
b.将预制好的钢箱梁节段分别向桥墩两侧依次悬臂拼装；并且分别由相邻两个桥墩向跨中区依次悬臂拼装；
c.在完成负弯矩区段钢箱梁拼装后，在钢箱梁底内浇注箱梁内底板砼；
d.继续拼装钢箱梁节段，直至钢箱梁合拢；
e.安装墩顶区段钢箱梁上的预制砼桥道板；现浇预制砼桥道板间的横向接缝或采用粘接的方式使相邻砼桥道板连接成为整体，对该区段砼桥道板施加纵向预压应力；将该区段桥道板与钢箱梁顶面固定联结形成组合截面共同承受后期荷载；
f.用与e步骤相同的方法分至少一次安装剩余负弯矩区段的钢箱梁顶上砼桥道板；
g.安装正弯矩区段的钢箱梁顶上的预制砼桥道板，正弯矩区段不施加纵向预压应力，通过现浇横向接缝或采用粘接的方式将全部砼桥道板连接为整体，将该区段桥道板与钢箱梁顶面固定联结形成组合截面共同承受后期荷载。

2.  根据权利要求1所述的悬臂拼装钢箱节段的钢-砼组合连续刚构桥施工方法，其特征在于：步骤b中，钢箱梁节段的横截面形状为上端开口的矩形，开口两侧边顶端沿纵向设置条形顶板。

3.  根据权利要求2所述的悬臂拼装钢箱节段的钢-砼组合连续刚构桥施工方法，其特征在于：步骤c中，箱梁底内表面设置开孔加劲肋，通过箱梁内底板砼的箍筋穿过加劲肋相应孔形成砼与钢箱结合的剪力键。

4.  根据权利要求3所述的悬臂拼装钢箱节段的钢-砼组合连续刚构桥施工方法，其特征在于：条形顶板上表面按设定间距设置刚性剪力键，预制砼桥道板与刚性剪力键对应的部位设置剪力键预留孔，步骤e、f和g中，通过现浇剪力键预留孔内微膨胀砼，使砼桥道板与钢箱梁顶面固定联结形成组合截面共同承受后期荷载。

5.  根据权利要求4所述的悬臂拼装钢箱节段的钢-砼组合连续刚构桥施工方法，其特征在于：由钢箱梁节段组成的钢箱梁为两个并行，钢箱梁合拢后通过现浇砼完成两钢箱梁间的横向联系。

6.  根据权利要求5所述的悬臂拼装钢箱节段的钢-砼组合连续刚构桥施工方法，其特征在于：步骤a.中，还浇注墩顶横隔板。

悬臂拼装钢箱节段的钢-砼组合连续刚构桥施工方法
技术领域
本发明涉及一种桥梁施工方法，特别涉及一种悬臂拼装钢箱节段的钢-砼组合连续刚构桥施工方法。
背景技术
连续刚构桥构形简单，对V形河谷具有较好的适应性，其主梁为受弯构件，采用墩梁固结，避免了结构断缝，整体性强，使用性能好，桥梁具有较强的延性抗震能力。连续刚构桥一般采用分节段悬臂浇注或悬臂拼装的方法施工，对施工场地要求较低，悬臂施工方法经过多年实践，工艺成熟、安全性较好。但其工艺复杂、技术要求高、工期长。桥梁所用混凝土材料及其施工质量决定了其收缩徐变性能，预应力张拉控制确定了梁内预应力的有效性，主梁各节段间竖向接缝的质量影响着桥梁实际工作状态与设计理想状态的符合程度，使连续刚构桥对材料和施工质量的敏感性很高，导致为数不少的已有连续刚构桥存在局部开裂和过度下挠等结构性病害，目前尚难以根治，影响了桥梁的正常使用性能和结构的耐久性。
因而，需要一种连续刚构，自重较轻，施工显著简化，结构受力明确合理，长期性能稳定可靠，缩短施工，降低结构维护和加固成本。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种悬臂拼装钢箱节段的钢-砼组合连续刚构桥施工方法，在施工和使用的不同受力阶段分区段采用不同的钢-砼组合并适时联结，结构自重显著降低，施工显著简化，工期显著缩短，设备要求显著降低，桥梁受力明确合理，结构性能可靠稳定，为使连续刚构桥向更大跨径发展提供了新途径。
本发明的悬臂拼装钢箱节段的钢-砼组合连续刚构桥施工方法，包括以下步骤：
a.完成桥墩施工，在桥墩顶端安装墩顶钢箱梁节段；
b.将预制好的钢箱梁节段分别向桥墩两侧依次悬臂拼装；并且分别由相邻两个桥墩向跨中区依次悬臂拼装；
c.在完成负弯矩区段钢箱梁拼装后，在钢箱梁底内浇注箱梁内底板砼；
d.继续拼装钢箱梁节段，直至钢箱梁合拢；
e.安装墩顶区段钢箱梁上的预制砼桥道板；现浇预制砼桥道板间的横向接缝或采用粘接的方式使相邻砼桥道板连接成为整体，对该区段砼桥道板施加纵向预压应力；施加预应力后将该区段桥道板与钢箱梁顶面固定联结形成组合截面共同承受后期荷载；
f.用与e步骤相同的方法分至少一次安装剩余负弯矩区段的钢箱梁顶上砼桥道板；
g.安装正弯矩区段的钢箱梁顶上的预制砼桥道板，正弯矩区段不施加纵向预压应力，通过现浇横向接缝或采用粘接的方式将全部砼桥道板连接为整体，将该区段桥道板与钢箱梁顶面固定联结形成组合截面共同承受后期荷载。
进一步，步骤b中，钢箱梁节段的横截面形状为上端开口的矩形，开口两侧边顶端沿纵向设置条形顶板；
进一步，步骤c中，箱梁底内表面设置开孔加劲肋，通过箱梁内底板砼的箍筋穿过加劲肋相应孔形成砼与钢箱结合的剪力键；
进一步，条形顶板上表面按设定间距设置刚性剪力键，预制砼桥道板与刚性剪力键对应的部位设置剪力键预留孔，步骤e、f和g中，通过现浇剪力键预留孔内微膨胀砼，使砼桥道板与钢箱梁顶面固定联结形成组合截面共同承受后期荷载。
进一步，由钢箱梁节段组成的钢箱梁为两个并行，钢箱梁合拢后通过现浇砼完成两钢箱梁间的横向联系。
进一步，步骤a.中，还浇注墩顶横隔板。
本发明的有益效果是：本发明的悬臂拼装钢箱节段的钢-砼组合连续刚构桥施工方法，在各施工和使用阶段不同的受力需要进行不同的组合和适时联结，充分发挥了钢和砼两者的材料优势；使主梁自重显著降低(减少主梁砼数量40％以上)，下部结构及基础工程数量相应降低，跨越能力明显增大；施工显著简化(与常规预应力砼连续刚构桥相比，无需大吨位悬臂挂蓝、复杂的模板、钢筋绑扎、预应力束安装、浇注砼、预应力张拉锚固等)；结构受力明确合理，本方法仅对墩顶区段与钢梁无结合的砼桥道板施加直线的纵向预压应力，桥梁受力明确合理，结构性能可靠稳定；钢-砼组合连续刚构桥受拉区均为钢板或性能可靠的预应力砼桥道板，本桥梁基本不受砼收缩徐变的困扰，避免了常规预应力砼连续刚构桥存在砼受拉开裂和因收缩徐变等因素长期下挠变形过大等病害隐患；施工设备要求显著降低，本发明采用空钢箱节段悬臂拼装，运输和吊装重量轻，钢结构不存在受拉开裂担忧，设备简单、易控制、安全可靠；显著缩短工期，比同跨径常规预应力砼连续刚构桥缩短工期30％以上。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
图1为本方法施工后的结构示意图；
图2为图1I处放大图；
图3为图1沿A-A剖视图；
图4为本发明承受负弯矩处砼桥道板局部纵向截面放大图。
具体实施方式
图1为本方法施工后的结构示意图，图2为图1 I处放大图，图3为图1沿A-A剖视图，图4为本发明承受负弯矩处砼桥道板局部纵向截面放大图，如图所示：本发明的悬臂拼装钢箱节段的钢-砼组合连续刚构桥施工方法，包括以下步骤：
a.完成桥墩1施工，在桥墩1顶端安装墩顶钢箱梁节段5，并浇注墩顶横隔板3，增加强度；
b.将预制好的钢箱梁节段2分别向桥墩1两侧依次悬臂拼装；并且分别由相邻两个桥墩1向跨中区依次悬臂拼装，钢箱梁节段2的横截面形状为上端开口的矩形，开口两侧边顶端沿纵向设置条形顶板21，结构简单，保证强度的同时，还方便浇注底板砼；
c.钢箱梁承受负弯矩区域拼装完毕后在箱梁底内表面浇注箱梁内底板砼4，箱梁底内表面设置开孔加劲肋8，通过箱梁内底板砼的箍筋11穿过加劲肋8相应孔形成砼与钢箱结合的剪力键；箱梁内底板砼4通过剪力键与箱梁底内表面浇注为一体，承受负弯矩处浇注底板砼，利于承受压力，保证结构的受力效果；
d.继续拼装钢箱梁节段2，直至钢箱梁合拢，钢箱梁合拢后通过现浇砼7将合拢处固定连接，结构简单，施工方便，并能保证连接强度；
e.安装墩顶区段钢箱梁上的预制砼桥道板6；现浇预制砼桥道板6间的横向接缝(或采用粘接的方式，比如采用环氧树脂粘接)使相邻砼桥道板6连接成为整体，对该区段砼桥道板6通过预应力索10施加纵向预压应力，施加预应力时，钢箱梁与砼桥道板无联结)；施加预应力后，将砼桥道板6与钢箱梁固定连接；本实施例中，条形顶板21上表面按设定间距设置刚性剪力键9，预制好的砼桥道板6与刚性剪力键9对应的部位设置剪力键预留孔61，通过浇注孔61浇注微膨胀混凝土将砼桥道板6与钢箱梁固定连接结合成为整体，结构简单，施工方便，工作效率，缩短工期，将该区段桥道板与钢箱梁顶面固定联结形成组合截面共同承受后期荷载；
f.用与e步骤相同的方法分一次或多次(根据具体施工环境确定，本实施例为一次)安装剩余负弯矩区段的钢箱梁顶上砼桥道板6；
g.安装正弯矩区段的钢箱梁顶上的预制砼桥道板6，正弯矩区段为不施加预压应力预制砼桥道板6，通过现浇横向接缝将全部砼桥道板6连接为整体，将该区段砼桥道板6与钢箱梁顶面固定联结(固定联结方式与步骤e相同)形成组合截面共同承受后期荷载。当然，也可以通过粘结剂(比如环氧树脂)将接缝粘接将全部砼桥道板6连接为整体，同样能够达到发明目的。
本实施例中，由钢箱梁节段2组成的钢箱梁为两个并行，钢箱梁合拢后通过现浇砼完成两钢箱梁间的横向联系。
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，而不脱离本发明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。