[发明专利]软土地基多孔双悬臂拱形桥结构及其施工方法

说明书

技术领域

本发明公开了一种软土地基多孔双悬臂拱形桥结构及其施工方法，属于拱形桥梁建筑的技术领域。

背景技术

拱桥是我国最常用的一种桥梁型式。其式样之多、数量之大，为各种桥型之冠。拱桥造型优美、曲线圆润、富有动态感。多孔拱桥，一般是中孔最大，两边孔径依次按比例递减，全桥协调匀称，自然落坡，既便于行人上下，又利于各类船只的航运。当某孔主拱受荷时，能通过桥墩的变形或拱上结构的作用将荷载由近及远的传递到其它孔主拱上去，最终传递到拱脚桥台上，因而拱脚桥台要承受较大的水平推力。对于软土地基拱桥来说，较大的水平推力作用下容易使拱脚桥台发生侧移或沉降，从而影响到整个拱桥的安全。为此，拱脚桥台基础必须要进行拱脚地基抗推处理，造价增加、工期加长且软土地基拱脚抗推处理一直是个技术难点，常年通行的车辆动载使软土地基抗推效果不够理想，许多软土地区的拱桥随年代的推移往往出现桥面沉降或开裂等现象。为此也有部分拱桥拱底增加水平拉杆使拱脚桥台不产生水平推力，这样就回避了拱脚地基的抗推处理，但增加的水平拉杆既降低通航高度，也破坏了拱桥那优美的曲线造型，还是难以让人满意。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明提供了一种工期短、造价省、可防止拱脚桥台发生侧移或沉降的软土地基多孔双悬臂拱形桥结构及其施工方法。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种软土地基多孔双悬臂拱形桥结构，包括两个拱脚桥台，位于该两个拱脚桥台之间的两个边孔悬臂拱形梁，以及连接在该两个边孔悬臂拱形梁之间且相互连接的多组双悬臂拱形梁，所述每组双悬臂拱形梁设置在两组依次由下至上设置的桩基础、基础联系梁、柱式桥墩上；所述双悬臂拱形梁包括设置在每组柱式桥墩上的横梁、设置在每组柱式桥墩两侧的拱片且该两组柱式桥墩相邻侧的拱片之间设置有拱片接头、设置在拱片下方的拱板、以及设置在横梁和拱片上方的桥面板；所述该两个拱脚桥台分别与对应的边孔悬臂拱形梁之间通过搭板相互连接。

作为上述方案的进一步设置，所述边孔悬臂拱形梁包括拱片、设置在拱片下方的拱板以及设置在拱片上方的桥面板；所述双悬臂拱形梁共有A、B两组；A组双悬臂拱形梁中的一侧边拱片与B组双悬臂拱形梁中的一侧边拱片之间通过搭板横梁及搭板相连接；A组双悬臂拱形梁中的另一侧边拱片与一边孔悬臂拱形梁的拱片通过拱片接头连接；B组双悬臂拱形梁中的另一侧边拱片与另一边孔悬臂拱形梁的拱片通过拱片接头连接。

本发明软土地基多孔双悬臂拱形桥结构的施工方法，包括以下施工步骤：①筑坝围堰，②施工桩基础、基础联系梁、柱式桥墩，③施工拱脚桥台，④预制拱片，⑤吊装拱片，⑥施工各拱片接头及搭板横梁，⑦施工拱板及横梁，⑧施工桥面板，⑨卸载，⑩施工各搭板。

作为上述施工方法的进一步优选：

所述筑坝围堰施工步骤中，采用木桩支护；

所述桩基础、基础联系梁、柱式桥墩施工步骤中，桩基础采用钻孔灌注桩；钻孔灌注桩混凝土先浇筑至基础联系梁顶，再凿除基础联系梁梁高部分混凝土，将钻孔灌注桩与柱式桥墩钢筋接长并绑扎基础联系梁钢筋，进行混凝土二次浇筑；

所述拱脚桥台施工步骤中，将拱脚桥台基底周边5米范围内的地基进行压浆加固，处理深度不小于10米，且拱脚桥台土料选用砂土分层夯实；

所述预制拱片步骤中，采用平台预制浇筑，每四片叠置浇筑；

所述吊装拱片步骤中，先沿拱片长边将拱片竖直；再用汽车吊根据重心点将拱片吊至桥下；拱片在基础联系梁位置先设置钢结构临时支撑，并用双木楔调节高差；拱片在跨中位置先设置钢管支撑架，架体基底挖去软土1米，铺0.5米厚细粒塘渣夯实，上浇筑0.2米C20混凝土；钢管支撑顶面设置木纵横梁，形成拱曲线，上铺竹胶版与木梁间设置双木楔调节高差及脱模方便；

所述各拱片接头及搭板横梁施工步骤中，模板内外横楞用螺栓拉紧，每隔2米高度设置混凝土灌注口；模板支撑在基础联系梁或支架上；选用微膨胀混凝土；

所述拱板及横梁施工步骤中，拱板倾斜角大于20度均设顶模，顶底模板设置螺栓拉杆，内设硬塑料管；拱板浇筑顺序由下往上浇筑；将横梁中的拱片钢筋进行焊接连接；横梁混凝土浇筑顺序按斜度小于20度分层浇筑；

所述桥面板施工步骤中，底模板支撑在预制拱片上；混凝土的浇筑顺序为：先浇中间桥跨跨中约1/2跨宽部分混凝土，再对称由边跨两边向中间推进，最后浇筑中间支座部分；

所述卸载步骤中，桥结构现浇混凝土强度达设计要求后再进行卸载，并采用对称同步卸载方式；