CN108411763B - 预拼桥梁及其施工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种预拼桥梁及其施工方法，属于建筑技术领域。它解决了现有的桥梁结构外形单一、施工工期长及改建拆除困难的问题。本预拼桥梁，包括桥墩和设于桥墩上的桥跨，桥跨由若干形状相同且大小相等的预制构件组成，若干预制构件位于同一平面内，相邻的预制构件之间设有固定结构，预制构件包括呈正六边形的外框架、设于外框架上端的上盖板和设于外框架下端的下盖板，外框架内设有用于防止外框架局部失稳的加劲结构。该预拼桥梁具有造型美观、施工质量高、便于后期拆除及改建等优点。其施工步骤包括预制构件的预制和预制构件的连接，具有施工方便、周期短等优点。
Description
技术领域
本发明属于建筑技术领域，涉及一种预拼桥梁及其施工方法。
背景技术
随着城市建设的发展，城市内人行桥梁数量众多，除了满足通行要求之外，对于桥梁结构的外观也有较高要求。受到桥梁结构类型的限制，现有的人行桥主梁外形多为直线形设置，造型较为单一。同时，城市人行桥多采用现场支架浇筑施工或者现场焊接施工，施工工期较长，城市桥梁的建造过程往往要干扰桥下交通，对于地方交通影响较大。而且城市人行桥梁由于城市道路的变迁及路口的变动，往往使用一段时间后要进行拆除或移动，常规人行桥梁改造拆除费用较高。
为此，中国专利公开了一种可拆装式模块化应急桥[授权公告号CN203625763U]，它由面板、底板、长连杆、立杆、长销、短销、横向连杆组装而成；面板上表面设置防滑花纹板，下表面设置纵向加强筋、横隔板及连接耳板；底板设置构造加强筋及连接耳板。一件面板、一件底板、四根立杆、两根长连杆通过八个短销组装成一个预制构件；多个预制构件之间通过若干长销组装成单榀桥跨；不同数量的单榀桥跨并列可组装成不同桥面宽度的桥跨以满足不同程度的通行需要。
虽然该应急桥便于拆卸，但其仍存在以下问题：组成预制构件的构件结构形状较多，组装时浪费时间，组装效率低；组装成型的桥跨为直线型，造型单一；组装时先组装成单榀桥跨，再将单榀桥跨组装成不同宽度的桥跨，单榀桥跨与单榀桥跨之间的组装难度大，当单榀桥跨长度较长时，需要设置支撑，施工工期长。
发明内容
本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种施工便捷且便于拆建的预拼桥梁。
还提出了一种施工工期短的预拼桥梁的施工方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
预拼桥梁，包括桥墩和设于桥墩上的桥跨，所述的桥跨由若干形状相同且大小相等的预制构件组成，若干预制构件位于同一平面内，相邻的预制构件之间设有固定结构，其特征在于，所述的预制构件包括呈正六边形的外框架、设于外框架上端的上盖板和设于外框架下端的下盖板，所述的外框架内设有用于防止外框架局部失稳的加劲结构。
在上述的预拼桥梁中，所述的外框架由六块板材焊接而成，所述的加劲结构包括若干加劲肋、固定于外框架内部的上横隔板和下横隔板，每一块板材的内壁上至少具有一个与之垂直设置的加劲肋，若干所述的加劲肋位于上横隔板与下横隔板之间。板材的长度可根据结构外形需要取不同长度，板材厚度及高度依照结构受力计算取值。板材与板材之间采用坡口焊接，加劲肋与板材之间采用双面角焊接。
根据板材的长度，可在每个板材上设置若干个加劲肋，加劲肋均匀分布在板材上且加劲肋沿外框架的高度方向延伸，在上、下横隔板位置处设置挖孔贯穿。
在上述的预拼桥梁中，所述的上横隔板及下横隔板呈正六边形且分别与外框架内侧连接，所述的上盖板抵靠在上横隔板上且上盖板的上端面与外框架的上端面平齐，所述的下盖板抵靠在下横隔板上且下盖板的下端面与外框架的下端面平齐。
在上述的预拼桥梁中，所述上横隔板的中部具有通孔一，所述下横隔板的中部具有与通孔一形状相同的通孔二，所述上横隔板及下横隔板的宽度大于加劲肋的高度。由于设置了通孔，在保证结构强度的同时，可减轻整体重量。
在上述的预拼桥梁中，所述的通孔一呈正六边形。通孔一的各边与上横隔板的各外边缘平行，通孔二也成正六边形且与通孔一同轴设置。
在上述的预拼桥梁中，所述的固定结构包括设于外框架内顶角处的锚垫板和垂直穿设在锚垫板上的高强螺栓，所述高强螺栓的另一端穿过两相邻的外框架后和位于另一外框架内的与之对应设置的锚垫板固连。
在上述的预拼桥梁中，用于组成预制构件的板材、加劲肋、上横隔板和下横隔板均采用高强、轻质、易焊接的合金材料制成。
在上述的预拼桥梁中，用于组成预制构件的板材、加劲肋、上横隔板和下横隔板均采用高强铝合金材料制成。
在上述的预拼桥梁中，所述的上盖板与下盖板可根据外观需求选择合金材料或钢化玻璃材质制成。
本预拼桥梁的施工方法，包括以下步骤：
步骤①预制构件的预制：在预制厂房内采用六块板材焊接成正六边形的外框架，板材的长度可根据结构外形需要取不同长度，板材厚度及高度依据结构受力计算取值，在外框架的内部设置上横隔板、下横隔板以及加劲肋防止其局部失稳，在外框架的下端安装下盖板；
步骤②预制构件的连接：将预制构件运送到桥址所在处，首先将最内层的预制构件与桥墩相连，可根据情况选用栓接或焊接，同时采用高强螺栓与锚垫板将位于最内层的六个预制构件固定在一起，随后沿桥墩的径向由内至外按桥跨的预设形状对其进行拼接，并通过高强螺栓和锚垫板进行固定，待桥跨成型后，在每个预制构件上安装上盖板。
在上述的预拼桥梁的施工方法中，所述的桥墩为多个，可对桥跨进行多处同时施工：首先将最内层的预制构件与桥墩进行栓接或者焊接，随后沿桥墩的径向由内至外按桥跨的预设形状对其进行拼接，并通过高强螺栓和锚垫板进行固定，直至桥跨合龙。
由于预制构件采用现场拼装方式，可依据桥梁功能要求确定不同的桥梁跨度、桥梁宽度及桥跨外形。由于目前材料性能的限制，桥跨结构适用于中、小跨径的城市人行桥，并不适用于较大跨度及较大荷载的桥梁。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
预拼桥梁的结构造型美观多变，桥上视野通透，可根据需要确定预制构件的大小及排列，适用性较广；采用现场拼装施工的方法，施工质量高、施工周期短、对桥下交通影响小，便于后期拆除及改建。
附图说明
图1是本发明提供的预制构件的正视图。
图2是本发明提供的预制构件的俯视图。
图3是本发明提供的图2中A处放大示意图。
图4是本发明提供的图2中B处放大示意图。
图5是本发明提供的预制构件的连接关系图。
图6是本发明提供的预拼桥梁的俯视图。
图中，1、桥墩；2、桥跨；3、预制构件；4、外框架；5、上盖板；6、下盖板；7、板材；8、加劲肋；9、上横隔板；10、下横隔板；11、通孔一；12、锚垫板一；13、锚垫板二；14、锚垫板三；15、锚垫板四；16、锚垫板五；17、挖孔。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
如图6所示的预拼桥梁，包括两个桥墩1和设于桥墩1上的桥跨2，桥跨2由若干形状相同且大小相等的预制构件3组成，若干预制构件3位于同一平面内，相邻的预制构件3之间设有固定结构。如图2所示，预制构件3包括呈正六边形的外框架4、设于外框架4上端的上盖板5和设于外框架4下端的下盖板6，外框架4内设有用于防止外框架4局部失稳的加劲结构。
如图2所示，外框架4由六块板材7焊接而成，本实施例中，六块板材7的形状相同、大小相等。加劲结构包括若干加劲肋8、固定于外框架4内部的上横隔板9和下横隔板10，每一块板材7的内壁上至少具有一个与之垂直设置的加劲肋8，若干加劲肋8位于上横隔板9与下横隔板10之间。如图3所示，板材7与板材7之间采用坡口焊接，如图4所示，加劲肋8与板材7之间采用双面角焊接。
如图2所示，加劲肋8为两个且均匀分布在板材7上且加劲肋8沿外框架4的高度方向延伸，在上、下横隔板10位置处设置挖孔17贯穿。根据板材7的长度(其长度为1m)，可在每个板材7上设置两个加劲肋8，一个加劲肋8距板材7边缘的距离为300mm，另一个加劲肋8距板材7另一边缘的距离为300mm，两加劲肋8之间的距离为400mm。
本实施例中，板材7的长度可根据结构外形需要取不同长度，板材7厚度及高度依照结构受力计算取值。具体的，选用厚度为15mm的高强度T7075铝合金板材7，长度为1m，高度为0.6m，根据计算该规格的预制构件3可用于主跨跨径为25.5m，宽度为12.124m的人行桥。
如图2所示，上横隔板9及下横隔板10呈正六边形且分别与外框架4内侧连接，如图1所示，上盖板5抵靠在上横隔板9上且上盖板5的上端面与外框架4的上端面平齐，下盖板6抵靠在下横隔板10上且下盖板6的下端面与外框架4的下端面平齐。其中，上横隔板9与下横隔板10的厚度均为20mm，上盖板5与下盖板6的厚度为15mm。
如图2所示，上横隔板9的中部具有通孔一11，下横隔板10的中部具有与通孔一11形状相同的通孔二，上横隔板9及下横隔板10的宽度大于加劲肋8的高度。由于设置了通孔，在保证结构强度的同时，可减轻整体重量。
具体的，如图2所示，通孔一11呈正六边形，通孔一11的各边与上横隔板9的各外边缘平行，通孔二也成正六边形且与通孔一11同轴设置。
如图5所示，固定结构包括设于外框架4内顶角处的锚垫板和垂直穿设在锚垫板上的高强螺栓，高强螺栓的另一端穿过两相邻的外框架4后和位于另一外框架4内的与之对应设置的锚垫板固连。
具体的，如图5所示，由于外框架4的顶角呈120°角，在桥跨2的拼接过程中，外框架4的一个顶角会与两个外框架4的顶角相交，或者与一个外框架4的顶角相交，或者不与外框架4的顶角相交。
如图5的中部所示，三个外框架4的顶角相交为一点，此时固定结构为三个锚垫板：设于第一外框架顶角处的锚垫板一12、设于第二外框架顶角处的锚垫板二13和设于第三外框架顶角处的锚垫板三14，锚垫板一12的一端通过高强螺栓与锚垫板二13的一端固连，锚垫板一12的另一端通过高强螺栓与锚垫板三14的一端固连，锚垫板二13的另一端通过高强螺栓与锚垫板三14的另一端固连。
如图5的右下部所示，两个外框架的顶角相交为一点，此时固定结构为两个锚垫板：锚垫板四15和锚垫板五16，锚垫板四15位于其中一个外框架的顶角处，锚垫板五16位于另一外框架的顶角处，锚垫板四15通过高强螺栓与锚垫板五16固连。
本实施例中，用于组成预制构件3的板材7、加劲肋8、上横隔板9和下横隔板10均采用高强、轻质、易焊接的合金材料制成。具体的，用于组成预制构件3的板材7、加劲肋8、上横隔板9和下横隔板10均采用高强铝合金材料制成。其中，上盖板5与下盖板6可根据外观需求选择合金材料或钢化玻璃材质制成。
本预拼桥梁的施工方法，包括以下步骤：
步骤①预制构件3的预制：在预制厂房内采用六块板材7焊接成正六边形的外框架4，板材7的长度可根据结构外形需要取不同长度，板材7厚度及高度依据结构受力计算取值，在外框架4的内部设置上横隔板9、下横隔板10以及加劲肋8防止其局部失稳，在外框架4的下端安装下盖板6；
步骤②预制构件3的连接：将预制构件3运送到桥址所在处，首先将最内层的预制构件3与桥墩1相连，可根据情况选用栓接或焊接，同时采用高强螺栓与锚垫板将位于最内层的六个预制构件3固定在一起，随后沿桥墩1的径向由内至外按桥跨2的预设形状对其进行拼接，并通过高强螺栓和锚垫板进行固定，待桥跨2成型后，在每个预制构件3上安装上盖板5。
如图6所示，当桥墩1为2个时，可对桥跨2进行多处同时施工：在每个桥墩1处均选用六个编号为1的预制构件3作为最内层的预制构件3首先与桥墩1相连，同时采用高强螺栓与锚垫板将位于最内层的六个预制构件3固定在一起，随后沿桥墩1的径向由内至外按桥跨2的预设形状对其进行拼接，即依次按照编号2～9进行预制构件3拼接形成图6所示造型的蜂窝构件的桥跨2结构。
由于预制构件3采用现场拼装方式，可依据桥梁功能要求确定不同的桥梁跨度、桥梁宽度及桥跨2外形。由于目前材料性能的限制，桥跨2结构适用于中、小跨径的城市人行桥，并不适用于较大跨度及较大荷载的桥梁。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (8)
1.一种预拼桥梁，包括桥墩（1）和设于桥墩（1）上的桥跨（2），所述的桥跨（2）由若干形状相同且大小相等的预制构件（3）组成，若干预制构件（3）位于同一平面内，相邻的预制构件（3）之间设有固定结构，其特征在于，所述的预制构件（3）包括呈正六边形的外框架（4）、设于外框架（4）上端的上盖板（5）和设于外框架（4）下端的下盖板（6），所述的外框架（4）内设有用于防止外框架（4）局部失稳的加劲结构；所述的外框架（4）由六块板材（7）焊接而成，所述的加劲结构包括若干加劲肋（8）、固定于外框架（4）内部的上横隔板（9）和下横隔板（10），每一块板材（7）的内壁上至少具有一个与之垂直设置的加劲肋（8），若干所述的加劲肋（8）位于上横隔板（9）与下横隔板（10）之间；用于组成预制构件的板材、加劲肋（8）、上横隔板（9）和下横隔板（10）均采用高强、轻质、易焊接的合金材料制成。
2.根据权利要求1所述的预拼桥梁，其特征在于，所述的上横隔板（9）及下横隔板（10）呈正六边形且分别与外框架（4）内侧连接，所述的上盖板（5）抵靠在上横隔板（9）上且上盖板（5）的上端面与外框架（4）的上端面平齐，所述的下盖板（6）抵靠在下横隔板（10）上且下盖板（6）的下端面与外框架（4）的下端面平齐。
3.根据权利要求2所述的预拼桥梁，其特征在于，所述上横隔板（9）的中部具有通孔一（11），所述下横隔板（10）的中部具有与通孔一（11）形状相同的通孔二，所述上横隔板（9）及下横隔板（10）的宽度大于加劲肋（8）的高度。
4.根据权利要求1或2或3所述的预拼桥梁，其特征在于，所述的固定结构包括设于外框架（4）内顶角处的锚垫板和垂直穿设在锚垫板上的高强螺栓，所述高强螺栓的另一端穿过两相邻的外框架（4）后和位于另一外框架（4）内的与之对应设置的锚垫板固连。
5.根据权利要求4所述的预拼桥梁，其特征在于，用于组成预制构件的板材、加劲肋（8）、上横隔板（9）和下横隔板（10）均采用高强铝合金材料制成。
6.根据权利要求1所述的预拼桥梁，其特征在于，所述的上盖板（5）与下盖板（6）可根据外观需求选择合金材料或钢化玻璃材质制成。
7.一种制造如权利要求1所述的预拼桥梁的施工方法，包括以下步骤：
步骤①预制构件（3）的预制：在预制厂房内采用六块板材（7）焊接成正六边形的外框架（4），板材的长度可根据结构外形需要取不同长度，板材厚度及高度依据结构受力计算取值，在外框架（4）的内部设置上横隔板（9）、下横隔板（10）以及加劲肋（8）防止其局部失稳，在外框架（4）的下端安装下盖板（6）；
步骤②预制构件（3）的连接：将预制构件（3）运送到桥址所在处，首先将最内层的预制构件（3）与桥墩（1）相连，可根据情况选用栓接或焊接，同时采用高强螺栓与锚垫板将位于最内层的六个预制构件（3）固定在一起，随后沿桥墩（1）的径向由内至外按桥跨（2）的预设形状对其进行拼接，并通过高强螺栓和锚垫板进行固定，待桥跨（2）成型后，在每个预制构件（3）上安装上盖板（5）。
8.根据权利要求7所述的预拼桥梁的施工方法中，所述的桥墩（1）为多个，可对桥跨（2）进行多处同时施工：首先将最内层的预制构件（3）与桥墩（1）进行栓接或者焊接，随后沿桥墩（1）的径向由内至外按桥跨（2）的预设形状对其进行拼接，并通过高强螺栓和锚垫板进行固定，直至桥跨（2）合龙。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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