橋梁大體積混凝土拱座構造的製作方法

2023-12-02 20:51:41 2

專利名稱：橋梁大體積混凝土拱座構造的製作方法
技術領域：
本發明涉及橋梁，特別涉及一種適用於跨越山區河谷地帶的「 V」型地形的大跨拱橋大體積混凝土拱座。
背景技術：
拱橋是ー種古老的橋型，具有很強的生命力，隨著國民經濟的發展，交通事業日新月異，在艱險山區、河谷地帶修築橋梁工程成為必然。而在此類地區，拱橋橋式具有其他橋
型無法超越的優勢，不管是上承式、中承式還是下承式拱橋，對拱座的研究和設計是個不可迴避的大問題。常見的拱座樣式有明挖擴大基礎式、隧道錨式，除此之外還有ー些異形拱座樣式。這些不同的拱座樣式都或多或少的存在一些問題。對明挖基礎而言，大多是基礎頂部、底部均等設計，這種形式的拱座對中小跨度的拱橋，有其合理性，但對大跨度拱橋的大體積拱座就存在很多問題未計入拱座的實際受力特點和作用機理，受カ不明確，進入了「承載カ過小一基礎加太-承載カ越小」的怪圈，造成圬エ材料的很大浪費。另外最突出的問題是施工過程中的水化熱和混凝土的收縮效應容易形成裂縫，有些裂縫若延伸到拱圈，將會給成橋階段運營安全帶來極大的安全隱患。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種橋梁大體積混凝土拱座構造，具有構造簡潔、受カ明確、施工簡便、經濟合理的特點，不僅能很好的滿足拱橋結構縱向、橫向受カ的需要，同時可以降低施工過程中的水化熱和混凝土收縮帶來的影響。本發明解決其技術問題所採用的技術方案如下本發明的橋梁大體積混凝土拱座構造，包括支承與固定連接交界墩、拱圈的拱座，其特徵是所述拱座整體呈橫向等截面的臺階形，由下部素混凝土澆築體和上部鋼筋混凝土澆築體構成；所述素混凝土澆築體的中部設置橫向斷縫，該橫向斷縫內由鋼板填充；所述交界墩、拱圈澆築於上部鋼筋混凝土澆築體上。本發明的有益效果是，拱座採用臺階形基礎形式，構造簡潔，施工簡便，不受當前施工エ藝的限制，施工難度較小，施工風險較小；根據其拱圈和交界墩的受カ特點，將拱座分為下部素混凝土澆築體、上部鋼筋混凝土澆築體兩部分，受カ合理，傳カ明確，這種切合受カ特點的處理方式可以充分利用巖體承載能力，更有利於荷載傳遞；下部素混凝土澆築體中間設置斷縫，不僅能有效地降低施工過程中的水化熱效應還能夠控制混凝土收縮引起的裂縫，降低裂縫形成的機率，保護拱圈，避免拱圈和拱座連接部位產生不可預期的裂縫；對下部素混凝土澆築體、上部鋼筋混凝土澆築體採用不同標號的混凝土，並採用不同的的配筋形式可以最大限度的發揮材料的性能，提高核心混凝土區域的應カ儲備。


本說明書包括如下七幅附圖圖I是本發明橋梁大體積混凝土拱座構造的側視圖；圖2是本發明橋梁大體積混凝土拱座構造的俯視圖；圖3是本發明橋梁大體積混凝土拱座構造下部素混凝土澆築體的側視圖；圖4是本發明橋梁大體積混凝土拱座構造下部素混凝土澆築體的俯視圖；圖5是沿圖4中A-A線剖視圖；圖6是本發明橋梁大體積混凝土拱座構造上部鋼筋混凝土澆築體的斷面圖；圖7是本發明橋梁大體積混凝土拱座構造上部鋼筋混凝土澆築體的俯圖。
圖中示出部位、部件及所對應的標記拱座10、下部素混凝土澆築體11、右側壁11a、左側壁lib、後側壁11c、底部lid、上部鋼筋混凝土澆築體12、橫向斷縫13、鋼板14、橫向預應カ鋼束15、交界墩20、拱圈30。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發明進ー步說明。參照圖I和圖2，本發明的橋梁大體積混凝土拱座構造，包括支撐和固定連接交界墩20、拱圈30的拱座10，所述拱座10整體呈橫向等截面的臺階形，由下部素混凝土澆築體11和上部鋼筋混凝土澆築體12構成，圖中雙點劃線為下部素混凝土澆築體11、上部鋼筋混凝土澆築體12的分界線，所述交界墩20、拱圈30澆築於上部鋼筋混凝土澆築體12上。將拱座分為上下兩部分，受カ合理，傳カ明確，這種切合受カ特點的處理方式可以充分利用巖體承載能力，更有利於荷載傳遞。參照圖2和圖4、圖5，所述素混凝土澆築體11的中部設置橫向斷縫13，該橫向斷縫13內由鋼板14填充。橫向斷縫13的設置不僅能有效地降低施工過程中的水化熱效應還能夠控制混凝土收縮引起的裂縫，降低裂縫形成的機率，保護拱圈，避免拱圈和拱座連接部位產生不可預期的裂縫。參照圖3至圖5，所述下部素混凝土澆築體11由底部Ild與右側壁11a、左側壁
Ilb、後側壁Ilc構成，底部Ild上表面和右側壁I la、左側壁I lb、後側壁Ilc的內壁形成一凹坑，上部鋼筋混凝土澆築體12澆築於該凹坑內。通常，下部素混凝土澆築體11採用C30素混凝土，上部鋼筋混凝土澆築體12採用C40鋼筋混凝土，同時下部素混凝土澆築體11、上部鋼筋混凝土澆築體12採取不同的配筋方式。下部素混凝土澆築體11在底部Ild表面和後側壁Ilc表面設置護面鋼筋。參照圖6和圖7，由於上部鋼筋混凝土澆築體12部分縱向較寬，且與拱圈30相連，為防止拱座10開裂，上部鋼筋混凝土澆築體12除密集配筋外，其內還配置有橫向預應カ鋼束15，利用橫向預應カ鋼束15對上部鋼筋混凝土澆築體12進行預壓，以增加其應カ儲備。現場施工時，先澆築下部素混凝土澆築體11的底部Ild和後側壁11c，然後澆築上部鋼筋混凝土澆築體12，待橫向預應カ鋼束15張拉施加預應カ完成後，再最後澆築下部素混凝土澆築體11的右側壁11a、左側壁11b，封閉上部鋼筋混凝土澆築體12的兩端面。本發明橋梁大體積混凝土拱座構造具有結構簡潔、受カ合理、施工簡便和造型美觀的特點。申請人已成功將其應用於在建滬昆客運專線北盤江特大橋(主跨445m)和雲桂鐵路南盤江特大橋(主跨416m)的設計和施工中。其中滬昆客專北盤江特大橋設計時速為350km/h,為主跨445m上承式鋼筋混凝土拱橋，建成之後為世界最大的混凝土拱橋，雲桂鐵路南盤江特大橋主跨為416m上承式混凝土拱橋。該兩拱橋的拱座基礎的實施取得了較好的經濟效益和良好的社會效益。
以上所述只是用圖解說明本發明橋梁大體積混凝土拱座構造的ー些原理，並非是要本發明局限在所示和所述的具體結構和適用範圍內，故凡是所有可能被利用的響應修改以及等同物，均屬於本發明所申請的專利範圍。
權利要求
1.橋梁大體積混凝土拱座構造，包括支撐和固定連接交界墩(20)、拱圈(30)的拱座(10)，其特徵是所述拱座(10)整體呈橫向等截面的臺階形，由下部素混凝土澆築體(11)和上部鋼筋混凝土澆築體(12)構成；所述素混凝土澆築體(11)的中部設置橫向斷縫(13)，該橫向斷縫(13)內由鋼板(14)填充；所述交界墩(20)、拱圈(30)澆築於上部鋼筋混凝土澆築體(12)上。
2.如權利要求I所述的橋梁大體積混凝土拱座構造，其特徵是所述下部素混凝土澆築體(11)由底部(Ild)與右側壁(11a)、左側壁(lib)、後側壁(Ilc)構成，底部(Ild)上表面和右側壁(11a)、左側壁(lib)、後側壁(Ilc)的內壁形成一凹坑，上部鋼筋混凝土澆築體(12)澆築於該凹坑內。
3.如權利要求2所述的橋梁大體積混凝土拱座構造，其特徵是所述下部素混凝土澆築體(11)採用C30素混凝土，在底部(Ild)表面和橫向後側壁(Ilc)表面設置護面鋼筋。
4.如權利要求2所述的橋梁大體積混凝土拱座構造，其特徵是所述上部鋼筋混凝土澆築體(12)採用C40鋼筋混凝土，除密集配筋外，其內還配置有橫向預應カ鋼束(15)。
全文摘要
橋梁大體積混凝土拱座構造，具有構造簡潔、受力明確、施工簡便、經濟合理的特點，不僅能很好的滿足拱橋結構縱向、橫向受力的需要，同時可以降低施工過程中的水化熱和混凝土收縮帶來的影響。它包括支撐和固定連接交界墩(20)、拱圈(30)的拱座(10)，所述拱座(10)整體呈橫向等截面的臺階形，由下部素混凝土澆築體(11)和上部鋼筋混凝土澆築體(12)構成。所述素混凝土澆築體(11)的中部設置橫向斷縫(13)，該橫向斷縫(13)內由鋼板(14)填充。所述交界墩(20)、拱圈(30)澆築於上部鋼筋混凝土澆築體(12)上。
文檔編號E01D19/00GK102776831SQ201210301608
公開日2012年11月14日 申請日期2012年8月23日 優先權日2012年8月23日
發明者任偉, 何庭國, 徐勇, 楊國靜, 遊勵暉, 胡京濤, 胡玉珠, 謝海清, 陳克堅, 陳列, 韓國慶, 黃毅 申請人:中鐵二院工程集團有限責任公司