[发明专利]一种宽幅大跨混合梁矮塔斜拉桥体系及其施工方法

说明书

本发明公开了一种宽幅大跨混合梁矮塔斜拉桥体系及其施工方法及其施工方法，包括由混凝土箱梁、波形腹板钢箱‑混凝土组合梁组成布置于横桥向两侧的混合梁；混凝土箱梁位于中支点两侧和桥塔浇筑为一体；组合梁位于边跨和中跨跨中；混凝土箱梁和组合梁通过钢混结合段连接；钢混结合段为波形腹板钢箱内浇筑结合段混凝土形成；混合梁横向由中支点混凝土横梁、桁架式钢横梁、工字型钢横梁和端横梁连接；其上布置桥面板；混合梁由主墩和过渡墩支撑；该混合梁矮塔斜拉桥体系结构设计合理，便于施工，使用效果好，可用于宽幅大跨桥梁。同时本发明还公开了配套的施工方法，包括桥塔施工，混凝土箱梁施工、组合梁施工及钢混结合段施工等步骤，施工方法完备，施工进度快。

技术领域

本发明涉及桥梁结构技术领域，具体涉及到一种宽幅大跨混合梁矮塔斜拉桥体系及其施工方法。

背景技术

矮塔斜拉桥也称部分斜拉桥，是介于连续梁桥和斜拉桥之间的一种结构体系，由于其兼具连续梁桥和斜拉桥的结构优点，因此具有较广阔的应用。

传统矮塔斜拉桥的主梁多采用单箱单室或多室混凝土箱型截面，此类截面虽可提供较大刚度，但也存在不可避免的技术问题：

(1)对于宽幅桥梁，多采用单箱多室截面，大大增加了混凝土的体量，使得自重作用下主梁的墩顶负弯矩增大，严重影响主梁的受力性能，极易出现墩顶主梁顶面开裂的病害。

(2)对于大跨径桥梁，跨中采用混凝土箱型截面，大大增加主梁的跨中正弯矩和墩顶负弯矩，使得跨中箱梁底板和中支点箱梁顶板极易开裂，严重影响主梁的受力性能和使用性能，同时由于主梁弯矩的增大，需要配置大量的预应力钢筋和大规格的斜拉索，造成不必要的材料浪费，增加矮塔斜拉桥造价，影响其经济性能。

(3)由于单箱单室或多室混凝土箱型截面的受力特点，矮塔斜拉桥桥塔多布置于中央分隔带，采用中央索面，而对于宽幅桥梁而言，由于横向宽度的加大，主梁的横向受力愈加复杂，剪力滞后效应明显，造成主梁的受力性能降低，同时由于桥塔位置受限，桥塔的结构形式多为独柱塔，形式单一，不能适用于更高的景观要求。

(4)传统矮塔斜拉桥的结构体系，极大的限制了其向宽幅大跨桥梁应用的发展，也限制了其多样性的景观发展。

发明内容

针对上述传统矮塔斜拉桥体系存在的技术问题，本发明的目的是提供一种宽幅大跨混合梁矮塔斜拉桥体系及其施工方法及其施工方法，该矮塔斜拉桥体系结构设计合理、施工方便快捷、受力性能和经济性能好、能满足宽幅大跨的要求和景观多样性的要求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下所述：

一种宽幅大跨混合梁矮塔斜拉桥体系，包括由混凝土箱梁1、波形腹板钢箱-混凝土组合梁2、钢混结合段3组成的布置于横桥向两侧的混合梁；

所述混合梁之间通过中支点混凝土横梁6、桁架式钢横梁7、工字型钢横梁8和端横梁9连接；

所述混合梁和各横梁上布置有现浇桥面板10和预制桥面板10-1；

所述中支点混凝土横梁6处布置有与混合梁浇筑为一体的桥塔4，桥塔4与混合梁之间连接有斜拉索5，混合梁和桥塔4通过支座14支撑于主墩12和过渡墩13上。

所述混凝土箱梁1布置于中支点两侧，单侧的布置长度L＝0.22L₀～0.30L₀，其中L₀为矮塔斜拉桥主跨跨径，所述混凝土箱梁1最大悬臂端高度最低，中支点位置高度最高，中支点两侧各2～4米为等高段，其余部分为变高段，梁高变化曲线采用1.5～2.0次抛物线，混凝土箱梁1在等高段内为实心截面，在变高段内为箱型截面，间隔3～6米设置若干混凝土隔板1-1。