CN102433837B - 边箱主梁、纵横梁铁路正交异性板整体钢桥面及构造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种边箱主梁、纵横梁铁路正交异性板整体钢桥面及构造方法，边箱主梁由边箱主梁顶板、底板、竖板构成，边箱底、竖板内侧有加劲肋，边箱主梁顶、底板分别与桥面顶板及横梁底板相连，横梁腹板接头与横梁腹板相连。横梁腹板内侧有纵梁、桥面板加劲肋。加工横梁腹板、底板，加工纵梁腹板、底板，桥面板加劲肋为T形结构。构造步骤是：制作边箱主梁、制作桥面板；横梁与桥面板组焊，纵梁与桥面板及横梁组焊；焊接桥面板与边主梁形成整体桥面。本发明自重轻，可减小钢拱肋截面，减小基础规模；通过纵梁直接将车辆荷载传递到横梁，减少横梁数量，减少用钢量；桥面整体性好，可承受横向水平力；构造简单，结构刚度大、行车平顺。

Description

边箱主梁、纵横梁铁路正交异性板整体钢桥面及构造方法

技术领域

本发明涉及一种大跨度钢拱桥的一种铁路钢桥面结构形式的钢桥面结构及其构造方法。

背景技术

桥面系是桥梁结构中非常重要的组成部分，其指的是桥梁上部结构中，直接承受车辆等荷载并将其传递至主要承重构件的构造系绕。现有的桥面系有横梁体系、纵横梁桥面和结合桥面系。

很长时间以来，钢拱桥桥面系构造一直是以纵横梁体系为主的桥面系结构。车辆荷载通过纵梁传给横梁，通过横梁再传到拱肋，铁路桥一般在纵横梁结构桥面系上直接铺枕木及轨道，构成铁路明桥面。公路桥则是在纵横梁桥面系上铺混凝土行车道板，桥面受力构造仍是纵横梁。

纵横梁桥面系受力明确，应用广泛。这种桥面构造由于具有桥面连续性差、行车平顺性较差以及整体性差等缺点，已经不能适应高速铁路的桥面需要。因此产生了应用于钢拱桥的高速铁路结合桥面结构，即下层纵横梁结构同上层混凝土桥面板通过剪力钉连接成整体桥面板。

结合桥面适合跨度较小的拱桥，但对于大跨度拱桥，由于混凝土桥面板自重大，增加了结构荷载，并且由于受拉区混凝土桥面板易开裂，对结构耐久性有影响。因此有必要研究一种结构轻，强度高，整体性好，结构耐久的桥面结构。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种构造简单、整体性好、结构强度高、耐久性好的边箱主梁、纵横梁铁路正交异性板整体钢桥面及构造方法。

本发明的目的的实现方式为，边箱主梁、纵横梁铁路正交异性板整体钢桥面，边箱主梁由边箱主梁顶板、边箱主梁底板及边箱主梁竖板构成，边箱主梁顶、底板间有边箱主梁竖板，边箱主梁顶、底、竖板内侧有加劲肋，边箱主梁顶、底板分别与桥面顶板及横梁底板相连，横梁腹板接头与横梁腹板相连。横梁腹板内侧有纵梁、桥面板加劲肋，纵梁、桥面板加劲肋为T形结构。

边箱主梁、纵横梁铁路正交异性板整体钢桥面的构造方法，其具体步骤如下：

1)边箱主梁制作：将边箱主梁顶板、底板和竖板焊接成边箱主梁；在边箱主梁顶、底、竖板内侧设加劲肋，在边箱主梁的内侧竖板外设置横梁接头，边箱主梁顶、底板伸出一定的宽度作为横梁顶、底板接头；横梁腹板接头直接焊在边箱主梁竖板上；

2)桥面板制作：根据车辆荷载正确选择纵肋高、宽等尺寸及肋条间距，在反变形胎架上将桥面顶板与桥面板加劲肋焊接成整体桥面，加工加劲肋端部的螺栓连接孔；

3)加工横梁腹板、底板，焊接成倒T型横梁，钻制横梁腹板及横梁底板的螺栓孔；

4)加工纵梁腹板、底板，焊接成倒T型纵梁腹板，钻制纵梁腹板及底板的螺栓孔；

5)在已组焊成型的桥面板上对应边箱主梁上的横梁接头位置，将倒T型横梁与桥面板定位组焊，并且将纵梁从横梁腹板中穿过与桥面板及横梁定位组焊；横梁腹板不仅与桥面板焊接，也要与纵肋焊接；这样就将将纵梁、横梁与桥面板焊接成整体桥面板；

6)边主梁与桥面板同时安装，将横梁的腹板、底板螺栓安装后，焊接桥面板与边主梁间的纵向焊缝，形成一个标准段的整体桥面，两个节段的连接采用桥面板焊接，其余构件用螺栓连接的方式；最终形成边箱主梁、纵横梁高速铁路正交异性板整体钢桥面结构。

本发明有以下优点：

1、自重轻，可以减小钢拱肋截面，减小基础规模；

2、采用边箱主梁，纵横梁，通过纵梁直接将车辆荷载传递到横梁，减少了横梁数量，横梁跨度较大时，可以显著减少用钢量；

3、桥面整体性好，可以承受横向水平力，不需额外设置平面联接系；

4、构造简单，整体性好、结构刚度大、行车平顺，节约钢材，经济效益良好。

附图说明

图1是本发明的边箱主梁、纵横梁高速铁路正交异性板整体钢桥面结构示意图。

图2是图1的标准节段的纵梁纵断面图。

具体实施方式

参照图1、2，本发明新型边箱主梁、纵横梁铁路正交异性板整体钢桥面结构的边箱主梁由边箱主梁顶板1、边箱主梁底板2及边箱主梁竖板3构成。边箱主梁顶、底板间有边箱主梁竖板3。边箱主梁顶、底、竖板内侧有加劲肋4。边箱主梁顶、底板分别与桥面顶板6、横梁底板8相连，横梁腹板接头5与横梁腹板7相连。横梁腹板内侧有纵梁腹板9、纵梁底板10、桥面板加劲肋11，桥面板加劲肋为T形结构。横梁腹板接头5设置在边箱主梁的内侧竖板外。

边箱主梁顶板1与桥面板6间有桥面板横向焊缝12、纵向两块桥面顶板6之间有桥面板纵向焊缝13。

整体桥面下对应吊杆或支座处设置横梁，两片横梁间对应一线轨道下设置两道纵梁，纵梁作为直接承受车辆荷载的构件。

桥面车辆荷载直接作用在传至桥面板及纵梁，再通过纵梁传至横梁，最后传到过横梁传到吊杆及边主梁上。

边主梁采用箱型结构，与桥面板连接在一起形成整体桥面板，可以与桥面板共同受力。

新型边箱主梁、纵横梁铁路正交异性板整体钢桥面结构的构造方法，其具体步骤如下：

1)边箱主梁制作：将边箱主梁顶板1、边箱主梁底板2、边箱主梁竖板3焊接成边箱主梁。在边箱主梁顶、底、竖板内侧设加劲肋4。在边箱主梁的内侧竖板外设置横梁接头5，具体为边箱主梁顶、底板伸出一定的宽度作为横梁顶、底板接头，横梁腹板接头5直接焊在边箱主梁竖板3上；

2)桥面板制作：根据车辆荷载正确选择纵肋高、宽等尺寸及肋条间距，在反变形胎架上将桥面顶板6与桥面板加劲肋11焊接成整体桥面，加工加劲肋11端部的螺栓连接孔；

3)加工横梁腹板7、横梁底板8，焊接成倒T型横梁，钻制横梁腹板7及横梁底板8的螺栓孔；

4)加工纵梁腹板9、纵梁底板10，焊接成倒T型纵梁腹板，钻制纵梁腹板9及底板10的螺栓孔；

5)在已组焊成型的桥面板上对应边箱主梁上的横梁接头位置，将倒T型横梁与桥面板定位组焊，并且将纵梁从横梁腹板中穿过与桥面板及横梁定位组焊。横梁腹板不仅与桥面板焊接，也要与纵肋焊接。这样就将将纵梁、横梁与桥面板焊接成整体桥面板。桥面板制作时，要考虑焊接变形的影响预留焊接收缩量。

6)边主梁与桥面板同时安装，将横梁的腹板、底板螺栓安装后，焊接桥面板与边主梁间的纵向焊缝，形成一个标准段的整体桥面，两个节段的连接采用桥面板焊接，其余构件用螺栓连接的方式。最终形成边箱主梁、纵横梁高速铁路正交异性板整体钢桥面。

Claims (3)

1.边箱主梁、纵横梁铁路正交异性板整体钢桥面，其特征在于是由下述方法构成的钢桥面，构成的具体步骤如下：

1）边箱主梁制作：将边箱主梁顶板、底板和竖板焊接成边箱主梁；在边箱主梁顶、底、竖板内侧设加劲肋，在边箱主梁的内侧竖板外设置横梁接头，边箱主梁顶、底板伸出一定的宽度作为横梁顶、底板接头；横梁腹板接头直接焊在边箱主梁竖板上；

2）桥面板制作：根据车辆荷载正确选择纵肋高、宽等尺寸及肋条间距，在反变形胎架上将桥面顶板与桥面板加劲肋焊接成整体桥面，加工加劲肋端部的螺栓连接孔；

3）加工横梁腹板、底板，焊接成倒T型横梁，钻制横梁腹板及横梁底板的螺栓孔；

4）加工纵梁腹板、底板，焊接成倒T型纵梁腹板，钻制纵梁腹板及底板的螺栓孔；

5）在已组焊成型的桥面板上对应边箱主梁上的横梁接头位置，将倒T型横梁与桥面板定位组焊，并且将纵梁从横梁腹板中穿过与桥面板及横梁定位组焊；横梁腹板不仅与桥面板焊接，也要与纵肋焊接；这样就将将纵梁、横梁与桥面板焊接成整体桥面板；

6）边主梁与桥面板同时安装，将横梁的腹板、底板螺栓安装后，焊接桥面板与边主梁间的纵向焊缝，形成一个标准段的整体桥面，两个节段的连接采用桥面板焊接，其余构件用螺栓连接的方式；最终形成边箱主梁、纵横梁高速铁路正交异性板整体钢桥面结构。

2.根据权利要求1所述的边箱主梁、纵横梁铁路正交异性板整体钢桥面，其特征在于边箱主梁顶、底、竖板内侧设置加劲肋（4）。

3.根据权利要求1所述的边箱主梁、纵横梁铁路正交异性板整体钢桥面，其特征在于横梁腹板接头（5）有桥面板横向焊缝（12）、桥面板纵向焊缝（13）。

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