[发明专利]内置斜腿刚架预应力混凝土变截面箱梁桥及其施工方法

权利要求书

1.一种内置斜腿刚架预应力混凝土变截面箱梁桥，包括构成箱梁的底板（1）及腹板（2），其特征在于，变截面箱梁桥箱内设置有一斜腿刚架结构，所述斜腿刚架结构包括内置纵梁（41）和内置斜腿（42），所述内置纵梁（41）由跨中向桥墩（6）方向沿箱梁纵向向上倾斜或弯起设置，在跨中L/2截面至3L/8截面区段，所述的内置纵梁（41）和底板（1）融为一体，其余部分内置纵梁（41）与底板（1）分离；

所述内置斜腿（42）一端与所述内置纵梁（41）连接，另一端与所述桥墩（6）连接，其与内置纵梁（41）连接的一端高于与桥墩（6）连接的一端，且所述内置斜腿（42）与桥墩（6）连接的一端的截面位于所述内置纵梁（41）与底板（1）区间梁高的中间并与桥墩（6）的横隔板相连接，所述内置斜腿（42）在L/4截面处箱梁高度的中间部位与所述内置纵梁（41）连接；

跨中正弯矩底板索（5）沿内置纵梁（41）上弯布置，所述内置纵梁（41）上所述底板索（5）张拉锚固位置上设置有锯齿块（3），底板索（5）张拉锚固端在锯齿块（3）处弯起到箱内，底板索（5）在两个张拉锚固端对称张拉并锚固在锯齿块（3）上。

2.根据权利要求1所述的内置斜腿刚架预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，所述内置纵梁（41）在跨中合拢段施工节段为水平布置段，与所述底板（1）分离的分离段向上倾斜布置成斜直线或者曲线，当所述分离段呈曲线向上倾斜时，其锚固点位于同一斜直线上，所述底板索（5）上弯倾斜的倾斜坡率通过所述底板索（5）提供的向上分力能抵消箱梁合拢后期现浇的调平混凝土厚10厘米、沥青混凝土铺装厚10厘米、人行道、栏杆或防撞护栏重量和50%公路设计车道荷载合计计算确定，且所述内置纵梁（41）的水平布置段与上弯的分离段之间设置有曲线过渡段。

3.根据权利要求1所述的内置斜腿刚架预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，所述的内置纵梁（41）靠近桥墩（6）侧的最后一个锯齿块（3）处水平布置，并延伸到桥墩（6）处，内置斜腿（42）在桥墩处设置有墩顶水平段，内置纵梁（41）和内置斜腿（42）均穿过墩顶横隔板分别与相邻跨的内置纵梁（41）和内置斜腿（42）连为一体，内置纵梁（41）的墩顶水平段和桥跨倾斜或上弯段间设置曲线过渡段。

4.根据权利要求1所述的内置斜腿刚架预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，所述内置纵梁（41）的主跨部分的表面向下凹陷呈凹形抛物线形表面，所述内置纵梁（41）的上部表面向上凸起设置呈凸形抛物线形表面且与所述桥墩的墩顶水平段相连，所述内置纵梁（41）下部与跨中合拢段施工节段的水平段的底板（1）融为一体。

5.根据权利要求1-4所述的内置斜腿刚架预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，所述内置纵梁（41）和内置斜腿（42）的横向构造钢筋在腹板（2）处弯起并和所述腹板（2）的竖向钢筋焊接牢固或搭接，当采用搭接时，所述内置纵梁（41）和内置斜腿（42）的横向构造钢筋在腹板（2）处弯起，并保证在腹板（2）内的锚固长度为钢筋直径的40倍以上。

6.根据权利要求5所述的内置斜腿刚架预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，在底板索（5）布置区段的内置纵梁（41）上的各施工段设置一道横向加强肋。

7.根据权利要求6所述的内置斜腿刚架预应力混凝土变截面箱梁桥，其特征在于，所述横向加强肋上施加有横向预应力，横向预应力可采用在箱外两端张拉，或采用一端锚固在腹板（2）处混凝土内，另一端弯起到箱内张拉，横向加强肋上施加的横向预应力施工要早于纵向底板索（5）的张拉施工。

8.一种内置斜腿刚架预应力混凝土变截面箱梁桥施工方法，其特征在于，桥梁采用挂篮悬臂浇筑法施工，施工时内置纵梁（41）、内置斜腿（42）和箱梁节段一起悬臂现浇，或内置纵梁（41）和内置斜腿（42）推迟一个施工阶段，在箱内支架或吊架上现浇。

9.根据权利要求8所述的内置斜腿刚架预应力混凝土变截面箱梁桥施工方法，其特征在于，底板索（5）的张拉根据跨中标高的变化分多批分阶段进行施工；箱梁合拢后张拉40%，后期现浇的调平混凝土厚10厘米完成后张拉20%，人行道、栏杆或防撞护栏完成后张拉20%，沥青混凝土铺装厚10厘米完成后张拉20%；当不设置调平混凝土时，箱梁合拢后张拉40%，人行道、栏杆或防撞护栏完成后张拉30%，沥青混凝土铺装厚10厘米完成后张拉30%；施工时根据跨中截面测量标高进行上弯底板索（5）张拉过程的动态调整。