一种钢-混凝土混合组合连续刚构桥梁

摘要

本发明公开了一种钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁，包括若干预应力混凝土梁段，相邻预应力混凝土梁段之间连接中跨钢箱组合梁段，位于两端的预应力混凝土梁段连接边跨钢箱组合梁段；中跨钢箱组合梁段和边跨钢箱组合梁段均包括钢箱梁，钢箱梁顶部连接有沿线路纵向连续的顶板混凝土桥面板；位于边跨钢箱组合梁段的钢箱梁底部连接有沿线路纵向连续的底板混凝土板。本发明所述的连续刚构，边跨钢箱组合梁段采用双层钢箱组合梁截面形式，即钢箱梁顶板和底板上均铺设混凝土板，混凝土板纵向连续，不设断缝，共同参与整体受力，梁端转角减小，从而保证列车运行的安全性和轨道结构的稳定性，能够有效改善钢‑混凝土混合连续刚构的收缩徐变和梁端转角。

权利要求

1.一种钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁，其特征在于，包括若干预应力混凝土梁段（1），相邻所述预应力混凝土梁段（1）之间连接有中跨钢箱组合梁段（2），位于两端的所述预应力混凝土梁段（1）连接有边跨钢箱组合梁段（3），所述预应力混凝土梁段（1）沿线路纵向为变截面梁，所述中跨钢箱组合梁段（2）沿线路纵向为等截面梁，所述边跨钢箱组合梁段（3）沿线路纵向为等截面梁，所述预应力混凝土梁段（1）与所述中跨钢箱组合梁段（2）通过钢混接头连接，所述预应力混凝土梁段（1）与所述边跨钢箱组合梁段（3）通过钢混接头连接；

所述中跨钢箱组合梁段（2）和所述边跨钢箱组合梁段（3）的钢箱梁顶部均连接有沿线路纵向连续的顶板混凝土桥面板（19）；

位于所述边跨钢箱组合梁段（3）的所述钢箱梁底部连接有沿线路纵向连续的底板混凝土板（21）。

2.根据权利要求1所述的钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁，其特征在于，所述预应力混凝土梁段（1）的主墩墩顶位置混凝土梁截面（7）向钢混接头位置混凝土梁截面逐渐减小。

3.根据权利要求1所述的钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁，其特征在于，所述钢箱梁包括顶板（9）、底板（11）和腹板（10），所述钢箱梁沿线路纵向间隔设有若干横隔板（16），所述顶板（9）下部设有若干U肋（12），所述顶板（9）上部设有若干顶板剪力钉（20），所述顶板剪力钉（20）嵌入所述顶板混凝土桥面板（19）。

4.根据权利要求3所述的钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁，其特征在于，所述腹板（10）内侧设有腹板加劲肋（14），所述底板（11）顶部设有若干底板加劲肋（15），所述横隔板（16）设有若干横隔板加劲肋（17）。

5.根据权利要求4所述的钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁，其特征在于，所述顶板（9）两侧伸出对应的所述腹板（10），伸出部分底部设有顶板加劲肋（13）。

6.根据权利要求5所述的钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁，其特征在于，位于所述边跨钢箱组合梁段（3）的所述钢箱梁的所述底板（11）顶部设有若干底板剪力钉（22），所述底板剪力钉（22）嵌入所述底板混凝土板（21）。

7.根据权利要求1‑6任一项所述的钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁，其特征在于，所述预应力混凝土梁段（1）底部设有主墩（4）。

说明书

一种钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁

技术领域

[0001] 本发明涉及桥梁领域，特别是涉及一种钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁。

背景技术

[0002] 铁路连续刚构主要以预应力混凝土连续刚构为主，预应力混凝土连续刚构具有跨度大，结构刚度大，施工技术成熟，耐久性好等优点，同时具有跨越能力较小，梁体收缩徐变
大等缺点。目前已建成的大跨度铁路混凝土连续刚构桥有玉墨铁路阿墨江特大桥，跨度为
(116+212+116)m；襄渝增建二线牛角坪大桥，跨度为(100+192+100)m等，从既有工程实例来
看，铁路连续刚构的最大跨度为200m左右，且轨道结构形式均为有砟轨道，梁体收缩徐变值
也较大。而高速铁路无砟轨道200m左右跨度预应力混凝土连续刚构还未见实例，主要原因
在于无砟轨道对于徐变变形要求较高，难以满足高速铁路桥梁设计规范的要求。

[0003] 为解决预应力混凝土连续刚构跨越能力较小，梁体收缩徐变大的问题，领域内采用了钢‑混凝土混合连续刚构，即在主墩及两侧一定区域采用预应力混凝土梁段形式，而主
跨跨中区域和边跨端部区域采用钢箱梁形式，预应力混凝土梁段和钢箱梁间设置钢混结合
段。钢‑混凝土混合连续刚构与纯混凝土连续刚构相比，具有梁高低，自重小，跨越能力大、
建设工期短和收缩徐变小等优点。

[0004] 而对于高速铁路，其荷载较大，钢箱梁疲劳问题突出。无砟轨道板底座若与钢桥面板直接连接，将会导致严重的疲劳问题，影响桥梁结构安全。因此，钢‑混凝土混合连续刚构
的钢梁段可采用钢箱组合梁，即钢箱梁顶板上铺设混凝土板，混凝土板与钢桥面板通过剪
力钉连接。

[0005] 由于钢‑混凝土混合组合连续刚构边跨段部分采用钢箱组合梁，梁体转动刚度相比纯混凝土边跨减小明显，导致梁端转角较大，安全性降低，不能满足高速铁路规范要求。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于：针对现有技术存在的预应力混凝土连续刚构，跨越能力较小，收缩徐变较大；钢‑混凝土混合连续刚构中无砟轨道板底座与钢桥面板无法直接相连，钢桥
面板的疲劳问题；以及钢‑混凝土混合组合连续刚构边跨段部分采用钢箱组合梁，梁体转动
刚度相比纯混凝土边跨减小明显，导致梁端转角较大，安全性降低，不能满足高速铁路规范
要求的问题，提供一种钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁。

[0007] 为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

[0008] 一种钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁，包括若干预应力混凝土梁段，相邻所述预应力混凝土梁段之间连接中跨钢箱组合梁段，位于两端的所述预应力混凝土梁段连接边跨
钢箱组合梁段；

[0009] 所述中跨钢箱组合梁段和所述边跨钢箱组合梁段均包括钢箱梁，所述钢箱梁顶部连接有沿线路纵向连续的顶板混凝土桥面板；

[0010] 位于所述边跨钢箱组合梁段的所述钢箱梁底部连接有沿线路纵向连续的底板混凝土板。

[0011] 其中，所述预应力混凝土梁段与所述中跨钢箱组合梁段通过钢混接头连接，所述预应力混凝土梁段与所述边跨钢箱组合梁段通过钢混接头连接。

[0012] 采用本发明所述的一种钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁，中跨及边跨均采用钢‑混凝土混合梁，可有效解决纯混凝土连续刚构跨越能力小及收缩徐变大的问题，梁体跨度
相对纯混凝土连续刚构可增大到200m以上，而梁体徐变值可从纯混凝土连续刚构的23mm减
小到12.5mm；钢箱梁段采用钢混组合梁截面形式，即钢箱梁顶板上均铺设混凝土板，混凝土
板纵向连续，不设断缝，所述顶板上通过剪力钉与混凝土桥面板连接成整体，有效解决无砟
轨道板底座与钢桥面板的连接及钢桥面板的疲劳问题，同时由于钢箱梁段的混凝土板位于
截面受压区，混凝土板可参与桥梁整体受力，从而提高结构整体刚度；所述边跨钢箱组合梁
段采用双层钢箱组合梁截面形式，即所述钢箱梁顶板和底板上均铺设混凝土板，混凝土板
纵向连续，不设断缝，共同参与整体受力，其中所述顶板混凝土桥面板构成钢箱组合梁，解
决无砟轨道板底座与钢桥面板的连接的疲劳问题，减小对桥梁结构安全的影响，所述底板
混凝土板改善所述边跨钢箱组合梁段结构受力，能够将梁端转角从1.17‰减小到0.73‰，
从而保证列车运行的安全性和轨道结构的稳定性，其结构形式新颖，能够有效改善钢‑混凝
土混合连续刚构的梁端转角，效果良好。

[0013] 优选地，所述预应力混凝土梁段沿线路纵向为变截面梁。

[0014] 进一步优选地，所述预应力混凝土梁段的主墩墩顶位置混凝土梁截面向钢混接头位置混凝土梁截面逐渐减小。

[0015] 优选地，所述钢箱梁包括顶板、底板和腹板，所述钢箱梁沿线路纵向间隔设有若干横隔板，所述顶板下部设有若干U肋，所述顶板上部设有若干顶板剪力钉，所述顶板剪力钉
嵌入所述顶板混凝土桥面板。

[0016] 采用这种结构设置，所述顶板上铺设混凝土板，混凝土板纵向连续，不设断缝，所述顶板上通过剪力钉与混凝土桥面板连接成整体，有效解决轨道板底座与钢桥面板的连接
问题，同时由于钢箱梁段的混凝土桥面板位于截面受压区，可参与桥梁整体受力，从而提高
结构刚度。

[0017] 进一步优选地，所述腹板内侧设有腹板加劲肋，所述底板顶部设有若干底板加劲肋，所述横隔板设有若干横隔板加劲肋。

[0018] 进一步优选地，所述横隔板上设有人洞。

[0019] 进一步优选地，所述顶板两侧伸出对应的所述腹板，伸出部分底部设有顶板加劲肋。

[0020] 进一步优选地，位于所述边跨钢箱组合梁段的所述钢箱梁的所述底板顶部设有若干底板剪力钉，所述底板剪力钉嵌入所述底板混凝土板。

[0021] 优选地，所述中跨钢箱组合梁段沿线路纵向为等截面梁。

[0022] 优选地，所述边跨钢箱组合梁段沿线路纵向为等截面梁。

[0023] 优选地，所述预应力混凝土梁段底部设有主墩。

[0024] 进一步优选地，所述主墩底部设有承台。

[0025] 进一步优选地，所述承台上设有垫块，所述垫块上设置所述主墩。

[0026] 综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

[0027] 1、本发明所述的一种钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁，中跨及边跨均采用钢‑混凝土混合梁，可有效解决纯混凝土连续刚构跨越能力小及收缩徐变大的问题，梁体跨度相
对纯混凝土连续刚构可增大到200m以上，而梁体徐变值可从纯混凝土连续刚构的23mm减小
到12.5mm；

[0028] 2、本发明所述的一种钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁，钢箱梁段采用钢混组合梁截面形式，即钢箱梁顶板上均铺设混凝土板，混凝土板纵向连续，不设断缝，所述顶板上
通过剪力钉与混凝土桥面板连接成整体，有效解决无砟轨道板底座与钢桥面板的连接及钢
桥面板的疲劳问题，同时由于钢箱梁段的混凝土板位于截面受压区，混凝土板可参与桥梁
整体受力，从而提高结构整体刚度；；

[0029] 3、本发明所述的一种钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁，所述边跨钢箱组合梁段采用双层钢箱组合梁截面形式，即所述钢箱梁顶板和底板上均铺设混凝土板，混凝土板纵
向连续，不设断缝，共同参与整体受力，其中所述顶板混凝土桥面板构成钢箱组合梁，解决
无砟轨道板底座与钢桥面板的连接的疲劳问题，减小对桥梁结构安全的影响，所述底板混
凝土板改善所述边跨钢箱组合梁段结构受力，能够将梁端转角从1.17％0减小到0.73‰，从
而保证列车运行的安全性和轨道结构的稳定性，其结构形式新颖，能够有效改善钢‑混凝土
混合连续刚构的梁端转角，效果良好。

附图说明

[0030] 图1是本发明所述钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁的立面示意图；

[0031] 图2是主墩墩顶位置混凝土梁截面示意图；

[0032] 图3是钢混接头位置混凝土梁截面示意图；

[0033] 图4是中跨钢箱组合梁段截面示意图；

[0034] 图5是边跨钢箱组合梁段截面示意图。

[0035] 图标：1‑预应力混凝土梁段，2‑中跨钢箱组合梁段，3‑边跨钢箱组合梁段，4‑主墩，5‑垫块，6‑承台，7‑主墩墩顶位置混凝土梁截面，8‑钢混接头位置混凝土梁截面，9‑顶板，
10‑腹板，11‑底板，12‑U肋，13‑顶板加劲肋，14‑腹板加劲肋，15‑底板加劲肋，16‑横隔板，
17‑横隔板加劲肋，18‑人洞，19‑顶板混凝土桥面板，20‑顶板剪力钉，21‑底板混凝土板，22‑
底板剪力钉。

具体实施方式

[0036] 下面结合附图，对本发明作详细的说明。

[0037] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不
用于限定本发明。

[0038] 实施例

[0039] 如图1‑5所示，本发明所述的一种钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁，包括若干预应力混凝土梁段1。

[0040] 如图1所示，相邻所述预应力混凝土梁段1之间连接中跨钢箱组合梁段2，位于两端的所述预应力混凝土梁段1连接边跨钢箱组合梁段3，所述预应力混凝土梁段1与所述中跨
钢箱组合梁段2通过钢混接头连接，所述预应力混凝土梁段1与所述边跨钢箱组合梁段3通
过钢混接头连接，所述预应力混凝土梁段1底部设有主墩4，所述主墩4底部设有承台6，所述
主墩4和所述承台6之间设有垫块5。

[0041] 如图1‑3所示，所述中跨钢箱组合梁段2和所述边跨钢箱组合梁段3沿线路纵向均为等截面梁，所述预应力混凝土梁段1沿线路纵向为变截面梁，所述预应力混凝土梁段1的
主墩墩顶位置混凝土梁截面7(如图2所示)向钢混接头位置混凝土梁截面8(如图3所示)逐
渐减小。

[0042] 所述中跨钢箱组合梁段2和所述边跨钢箱组合梁段3均包括钢箱梁，所述钢箱梁顶部连接有沿线路纵向连续的顶板混凝土桥面板19，位于所述边跨钢箱组合梁段3的所述钢
箱梁底部连接有沿线路纵向连续的底板混凝土板21。

[0043] 具体地，如图4和5所示，所述钢箱梁包括顶板9、底板11和腹板10，所述钢箱梁沿线路纵向间隔设有若干横隔板16，所述顶板9下部设有若干U肋12，所述顶板9上部设有若干顶
板剪力钉20，所述顶板剪力钉20嵌入所述顶板混凝土桥面板19，所述腹板10内侧设有腹板
加劲肋14，所述底板11顶部设有若干底板加劲肋15，所述横隔板16设有若干横隔板加劲肋
17，所述横隔板16上设有人洞18，所述顶板9两侧伸出对应的所述腹板10，伸出部分底部设
有顶板加劲肋13；如图5所示，，位于所述边跨钢箱组合梁段3的所述钢箱梁的所述底板11顶
部设有若干底板剪力钉22，所述底板剪力钉22嵌入所述底板混凝土板21。

[0044] 运用本发明所述的一种钢‑混凝土混合组合连续刚构桥梁，中跨及边跨均采用钢‑混凝土混合梁，可有效解决纯混凝土连续刚构跨越能力小及收缩徐变大的问题，梁体跨度
相对纯混凝土连续刚构可增大到200m以上，而梁体徐变值可从纯混凝土连续刚构的23mm减
小到12.5mm；钢箱梁段采用钢混组合梁截面形式，即钢箱梁顶板上均铺设混凝土板，混凝土
板纵向连续，不设断缝，所述顶板上通过剪力钉与混凝土桥面板连接成整体，有效解决无砟
轨道板底座与钢桥面板的连接及钢桥面板的疲劳问题，同时由于钢箱梁段的混凝土板位于
截面受压区，混凝土板可参与桥梁整体受力，从而提高结构整体刚度；所述边跨钢箱组合梁
段3采用双层钢箱组合梁截面形式，即所述钢箱梁顶板和底板上均铺设混凝土板，混凝土板
纵向连续，不设断缝，共同参与整体受力，其中所述顶板混凝土桥面板19构成钢箱组合梁，
解决无砟轨道板底座与钢桥面板的连接的疲劳问题，减小对桥梁结构安全的影响，所述底
板混凝土板21改善所述边跨钢箱组合梁段3结构受力，能够将梁端转角从1.17‰减小到
0.73‰，从而保证列车运行的安全性和轨道结构的稳定性，其结构形式新颖，能够有效改善
钢‑混凝土混合连续刚构的收缩徐变和梁端转角，效果良好；同时所述顶板9上铺设混凝土
板，混凝土板纵向连续，不设断缝，所述顶板9上通过剪力钉与混凝土桥面板连接成整体，有
效解决轨道板底座与钢桥面板的连接问题，同时由于钢箱梁段的混凝土桥面板位于截面受
压区，可参与桥梁整体受力，从而提高结构刚度。

[0045] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。