专利摘要

本发明公开了一种索梁组合式桥梁及其施工方法，该索梁组合式桥梁包括多个桥梁节段，所述桥梁节段包括梁体结构、铺装层和钢索结构，所述梁体结构包括多列纵梁，所述钢索结构包括钢索和撑杆；该施工方法对沿桥梁纵向延伸方向由前至后分多个桥梁节段对所施工桥梁进行施工，并且多个桥梁节段的施工方法均相同，对任一所述桥梁节段的施工过程如下步骤：一、第一个桥梁节段施工：101、梁体结构施工，102、安装钢索结构，步骤103、桥面铺装；二、下一个桥梁节段施工；三、多次重复步骤二，直至完成所施工桥梁的全部施工过程。本发明梁体结构全部受压且钢索受拉，梁体结构的截面和自重减小，减小了梁体结构弯矩，增大了跨越能力。

权利要求

1.一种索梁组合式桥梁的施工方法，该索梁组合式桥梁包括多个沿桥梁纵向延伸长度方向由前至后布设的桥梁节段，多个所述桥梁节段的结构均相同，每个所述桥梁节段均包括布设在所施工桥梁桥墩上的梁体结构(1)、铺装于所述梁体结构(1)上的铺装层和设置在所述梁体结构(1)底部的钢索结构(2)；

所述梁体结构(1)包括沿所施工桥梁桥墩的横向宽度方向由左至右布设的多列纵梁(1-1)，多列所述纵梁(1-1)均布设在同一水平面上，每列所述纵梁(1-1)均包括多块沿所施工桥梁桥墩的纵向长度方向由前至后布设在同一水平面上的纵梁节段(1-2)，相邻两列所述纵梁(1-1)之间和相邻两块所述纵梁节段(1-2)之间均设置有横隔板(3)，所述纵梁节段(1-2)为钢筋混凝土纵梁，所述纵梁(1-1)的两端位于所施工桥梁桥墩上，且所述纵梁(1-1)两端设置有锚具；

所述钢索结构(2)的数量为多个，多个所述钢索结构(2)的结构均相同，每个所述钢索结构(2)均包括设置在纵梁(1-1)的底部且两端锚固于所述锚具上的钢索(2-1)和铰接于所述纵梁(1-1)与钢索(2-1)之间的撑杆(2-2)，所述撑杆(2-2)的数量为多个，多个所述撑杆(2-2)沿所述纵梁(1-1)底部的长度方向由前至后进行布设，且多个所述撑杆(2-2)呈均匀布设；

其特征在于，沿桥梁纵向延伸方向分多个桥梁节段对所施工桥梁进行施工，并且多个桥梁节段的施工方法均相同，其中，对任一个所述桥梁节段的施工过程如下：

步骤一、第一个桥梁节段施工，包括以下步骤：

步骤101、梁体结构施工：由左至右在当前相邻两个桥梁桥墩上安装多列纵梁(1-1)，多列所述纵梁(1-1)均布设在同一水平面上且其拼装组成梁体结构(1)，所述纵梁(1-1)的两端分别安装于当前相邻两个所述施工桥梁桥墩上；

每列所述纵梁(1-1)均包括多块沿当前所述桥梁桥墩的纵向长度方向由前至后布设在同一水平面上的纵梁节段(1-2)，相邻两列所述纵梁(1-1)之间和相邻两块所述纵梁节段(1-2)之间现浇钢筋混凝土形成横隔板(3)；

步骤102、安装钢索结构：采用人工在纵梁(1-1)的底部安装钢索结构(2)，多个所述钢索结构(2)的安装方法均相同，其中，对于任一个钢索结构(2)的安装过程如下：

步骤1021、安装撑杆：在纵梁(1-1)的底部由前至后安装撑杆(2-2)，使所述撑杆(2-2)的上端与纵梁(1-1)的底部铰接，直至所述钢索结构(2)中所有撑杆(2-2)安装完毕；其中，相邻两个撑杆(2-2)的水平间距相同；

步骤1022、安装钢索：步骤1021中撑杆(2-2)安装完成后，安装钢索(2-1)，使钢索(2-1)与撑杆(2-2)的下端铰接；

步骤1023、张拉钢索并锚固：步骤1022中钢索(2-1)安装完成后，并将钢索(2-1)进行张拉和锚固，具体包括以下步骤：

步骤Ⅰ、纵梁刚度和钢索刚度的计算：在所述纵梁(1-1)上施加单位均布载荷，当钢索(2-1)的弹性模量等于零，采用数据处理设备且根据公式得到纵梁(1-1)的刚度k1，并存储至与所述数据处理设备相接的存储器中，其中，Ec为纵梁(1-1)的弹性模量，I为纵梁(1-1)的抗弯惯性矩，L为纵梁(1-1)的跨径长度；

在所述纵梁(1-1)上施加单位均布载荷，当纵梁(1-1)的抗弯刚度等于零，采用数据处理设备且根据公式得到钢索(2-1)的刚度k2，并存储至所述存储器中，其中，Es为钢索(2-1)的弹性模量，A为钢索(2-1)的横截面积，n＝f/L，f为钢索(2-1)的垂度；

步骤Ⅱ、铺装前钢索承担的恒载集度和桥面铺装分配给钢索的恒载集度的计算：拟定成桥时桥面铺装载荷集度为q，成桥时钢索(2-1)的恒载集度为qc，采用数据处理设备且根据公式得到桥面铺装分配给钢索(2-1)的恒载集度qc1，并存储至所述存储器中；再采用数据处理设备且根据公式得到铺装前钢索(2-1)承担的恒载集度qc2，并存储至所述存储器中；

步骤Ⅲ、铺装前钢索初始张力的计算：首先采用所述数据处理设备且根据公式并结合步骤Ⅱ中所存储的铺装前钢索(2-1)承担的恒载集度qc2，得到铺装前钢索(2-1)水平方向的张力H；然后采用所述数据处理设备且根据公式并结合步骤Ⅱ中所存储的铺装前钢索(2-1)承担的恒载集度qc2，得到铺装前钢索(2-1)竖直平方向的张力V；最后，采用所述数据处理设备且根据公式得到铺装前钢索(2-1)的初始张力T，并存储至所述存储器中；

步骤Ⅳ、张拉钢索并锚固：根据步骤Ⅲ中得到的铺装前钢索(2-1)的初始张力T，对所述钢索(2-1)进行张拉，直至钢索(2-1)的初始张力达到T时，将钢索(2-1)的两端锚固于所述纵梁(1-1)两端设置的所述锚具上；

步骤Ⅴ、多次重复步骤1021至步骤1023，完成多个钢索结构(2)的安装；

步骤103、桥面铺装：步骤Ⅴ中对钢索结构(2)锚固之后，在所述梁体结构(1)上铺装沥青混凝土形成所述铺装层，直至钢索(2-1)的恒载集度由铺装前张拉时的恒载集度qc2增大至恒载集度qc，达到拟定成桥状态；

步骤二、下一个桥梁节段施工，包括以下步骤：

步骤201、梁体结构施工：由左至右在下一个相邻两个桥梁桥墩上安装多列纵梁(1-1)，多列所述纵梁(1-1)均布设在同一水平面上且其拼装组成梁体结构(1)，所述纵梁(1-1)的两端分别安装于下一个相邻两个所述桥梁桥墩上，且在当前所述梁体结构(1)的前侧与上一个所述梁体结构(1)的后侧之间现浇钢筋混凝土形成横隔板(3)，使当前所述梁体结构(1)的前侧和上一个所述梁体结构(1)的后侧拼接固定；

步骤202、安装钢索结构：按照步骤102中所述的方法，在当前所施工桥梁节段中纵梁(1-1)的底部安装钢索结构(2)；

步骤203、桥面铺装：待步骤202中所述钢索结构(2)安装完成后，在所述梁体结构(1)上铺装保护层形成所述铺装层；

步骤三、多次重复步骤二，直至完成所施工桥梁的全部施工过程。

2.按照权利要求1所述的一种索梁组合式桥梁的施工方法，其特征在于：所述钢索(2-1)为钢丝绳或钢绞线，所述钢索(2-1)呈抛物线形。

3.按照权利要求1或2所述的一种索梁组合式桥梁的施工方法，其特征在于：所述横隔板(3)为钢筋混凝土板。

4.按照权利要求1或2所述的一种索梁组合式桥梁的施工方法，其特征在于：所述纵梁节段(1-2)的底部预埋有钢构件(4)，所述钢构件(4)的底部设置有用于与撑杆(2-2)铰接的第一铰接座(6)，所述撑杆(2-2)包括矩形部(2-2-1)和设置在所述矩形部(2-2-1)两端的半圆部(2-2-2)，两个所述半圆部(2-2-2)上分别设置有位于所述矩形部(2-2-1)上方的第一安装孔(7)和位于所述矩形部下方(2-2-1)的第二安装孔(8)，所述第一安装孔(7)中安装上销轴(9)，所述第二安装孔(8)中安装下销轴(10)，所述上销轴(9)安装于第一铰接座(6)中。

5.按照权利要求1或2所述的一种索梁组合式桥梁的施工方法，其特征在于：所述撑杆(2-2)为钢管混凝土或者型钢，所述撑杆(2-2)的横截面形状为圆形。

6.按照权利要求4所述的一种索梁组合式桥梁的施工方法，其特征在于：所述钢索(2-1)上设置有与撑杆(2-2)铰接的连接件(5)，所述连接件(5)包括套装在钢索(2-1)上的圆周部(5-1)和设置在所述圆周部(5-1)上方的第二铰接座(5-2)，所述下销轴(10)安装于第二铰接座(5-2)中。

7.按照权利要求1所述的一种索梁组合式桥梁的施工方法，其特征在于：在步骤101中进行梁体结构(1)施工之前，先进行桥梁桥墩的施工，并在相邻两个所述桥梁桥墩上搭建支架，所述桥梁桥墩沿桥梁纵向长度方向由前至后布设。

8.按照权利要求1所述的一种索梁组合式桥梁的施工方法，其特征在于：步骤1021中安装撑杆(2-2)时，先在撑杆(2-2)的第一安装孔(7)和第二安装孔(8)中分别安装上销轴(9)和下销轴(10)，再将所述上销轴(9)安装在第一铰接座(6)中；步骤1022中安装钢索时，先在钢索(2-1)上套装连接件(5)，再将所述下销轴(10)安装在第二铰接座(5-2)中。

说明书

技术领域

本发明属于桥梁施工技术领域，尤其是涉及一种索梁组合式桥梁及其施工方法。

背景技术

钢筋混凝土梁式桥是目前中小跨径桥梁采用的主要结构形式。梁式桥主要是以受弯为主的桥梁，梁式桥的梁体内既有受压区也有受拉区。混凝土材料抗压强度高，通过给混凝土配置普通钢筋或预应力钢束，梁桥能充分发挥混凝土抗压能力以及钢筋或钢束的抗拉能力，具有良好的经济性能。当梁桥跨径增大时，因为梁体弯矩与梁体跨径的二次方成正比，梁体弯矩会迅速增大，为了抵抗梁体结构弯矩，需要增大梁桥的梁体截面，然而，当梁体截面增大又导致了梁体结构自身重量的增大，进一步增加了梁体结构弯矩。因此，梁体结构自身重量限制了钢筋混凝土梁式桥的跨越能力，使得钢筋混凝土梁式桥以中小跨径为主。

悬索桥是目前跨越能力最大的桥梁，在建的最大跨度悬索桥主跨已达 3300m。悬索桥从受力特点上分为地锚式悬索桥和自锚式悬索桥，地锚式悬索桥一般仅用于大跨度桥梁中，自锚式悬索桥适应于小跨径桥梁。地锚式悬索桥中主要承重构件是主缆，依靠主缆的拉力来抵抗结构的恒活载，主缆采用钢丝绳钢缆或平行丝束钢缆，由于钢缆的抗拉能力强，悬索桥可以充分发挥钢缆的抗拉性能，将桥梁的恒活载由吊索经主缆传递至桥塔和锚碇。大跨度悬索桥一般需要建造巨大的锚碇来抵抗主缆传递来的水平及竖向拉力，锚碇造价较高；自锚式悬索桥，主缆内力小，可直接将主缆锚固在纵梁端部，利用纵梁来承担主缆水平分力，节省了建造锚碇的费用，但仍需建造桥塔，且边跨需保证一定的长度来锚固主缆，边中跨比需符合一定范围。

为适应大跨度，需要结合传统梁桥与悬索桥受力的优点，对桥梁进行组合式设计，充分发挥混凝土的受压强度高与钢索抗拉强度高的优点。但是现如今，对组合式桥梁进行施工时，尤其是对钢索和混凝土组合式桥梁进行施工时的可借鉴施工资料较少，施工难度大。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种索梁组合式桥梁，其结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，能够结合钢筋混凝土纵梁和钢索的优点，钢索受拉平衡梁体自身压力，梁体结构全部受压，减小梁体结构的截面，减轻梁体结构的自重，同时撑杆受压对梁体结构产生向上的支撑力，减小了梁体结构上恒载引起的梁体结构弯矩，增大了跨越能力，实用性强。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种索梁组合式桥梁，其特征在于：包括多个沿桥梁纵向延伸长度方向由前至后布设的桥梁节段，多个所述桥梁节段的结构均相同，每个所述桥梁节段均包括布设在所施工桥梁桥墩上的梁体结构、铺装于所述梁体结构上的铺装层和设置在所述梁体结构底部的钢索结构；

所述梁体结构包括沿所施工桥梁桥墩的横向宽度方向由左至右布设的多列纵梁，多列所述纵梁均布设在同一水平面上，每列所述纵梁均包括多块沿所施工桥梁桥墩的纵向长度方向由前至后布设在同一水平面上的纵梁节段，相邻两列所述纵梁之间和相邻两块所述纵梁节段之间均设置有横隔板，所述纵梁节段为钢筋混凝土纵梁，所述纵梁的两端位于所施工桥梁桥墩上，且所述纵梁两端设置有锚具；

所述钢索结构的数量为多个，多个所述钢索结构的结构均相同，每个所述钢索结构均包括设置在纵梁的底部且两端锚固于所述锚具上的钢索和铰接于所述纵梁与钢索之间的撑杆，所述撑杆的数量为多个，多个所述撑杆沿所述纵梁底部的长度方向由前至后进行布设，且多个所述撑杆呈均匀布设。

上述的索梁组合式桥梁，其特征在于：所述钢索为钢丝绳或钢绞线，所述钢索呈抛物线形。

上述的索梁组合式桥梁，其特征在于：所述横隔板为钢筋混凝土板。

上述的索梁组合式桥梁，其特征在于：所述纵梁节段的底部预埋有钢构件，所述钢构件的底部设置有用于与撑杆铰接的第一铰接座，所述撑杆包括矩形部和设置在所述矩形部两端的半圆部，两个所述半圆部上分别设置有位于所述矩形部上方的第一安装孔和位于所述矩形部下方的第二安装孔，所述第一安装孔中安装上销轴，所述第二安装孔中安装下销轴，所述上销轴安装于第一铰接座中。

上述的索梁组合式桥梁，其特征在于：所述撑杆为钢管混凝土或者型钢，所述撑杆的横截面形状为圆形。

上述的索梁组合式桥梁，其特征在于：所述钢索上设置有与撑杆铰接的连接件，所述连接件包括套装在钢索上的圆周部和设置在所述圆周部上方的第二铰接座，所述下销轴安装于第二铰接座中。

同时，本发明还公开了一种方法步骤简单、设计合理且施工简便、使用效果好的索梁组合式桥梁施工方法，其特征在于，沿桥梁纵向延伸方向由前至后分多个桥梁节段对所施工桥梁进行施工，并且多个桥梁节段的施工方法均相同，其中，对任一个所述桥梁节段的施工过程如下：

步骤一、第一个桥梁节段施工，包括以下步骤：

步骤101、梁体结构施工：由左至右在当前相邻两个桥梁桥墩上安装多列纵梁，多列所述纵梁均布设在同一水平面上且其拼装组成梁体结构，所述纵梁的两端分别安装于当前相邻两个所述施工桥梁桥墩上；

每列所述纵梁均包括多块沿当前所述桥梁桥墩的纵向长度方向由前至后布设在同一水平面上的纵梁节段，相邻两列所述纵梁之间和相邻两块所述纵梁节段之间现浇钢筋混凝土形成横隔板；

步骤102、安装钢索结构：采用人工在纵梁的底部安装钢索结构，多个所述钢索结构的安装方法均相同，其中，对于任一个钢索结构的安装过程如下：

步骤1021、安装撑杆：在纵梁的底部由前至后安装撑杆，使所述撑杆的上端与纵梁的底部铰接，直至所述钢索结构中所有撑杆安装完毕；其中，相邻两个撑杆的水平间距相同；

步骤1022、安装钢索：步骤1021中撑杆安装完成后，安装钢索，使钢索与撑杆的下端铰接；

步骤1023、张拉钢索并锚固：步骤1022中钢索安装完成后，并将钢索进行张拉和锚固，具体包括以下步骤：

步骤Ⅰ、纵梁刚度和钢索刚度的计算：在所述纵梁上施加单位均布载荷，当钢索的弹性模量等于零，采用数据处理设备且根据公式 得到纵梁的刚度k1，并存储至与所述数据处理设备相接的存储器中，其中， Ec为纵梁的弹性模量，I为纵梁的抗弯惯性矩，L为纵梁的跨径长度；

在所述纵梁上施加单位均布载荷，当纵梁的抗弯刚度等于零，采用数据处理设备且根据公式 得到钢索的刚度k2，并存储至所述存储器中，其中，Es为钢索的弹性模量，A为钢索的横截面积，n＝f/L， f为钢索的垂度；

步骤Ⅱ、铺装前钢索承担的恒载集度和桥面铺装分配给钢索的恒载集度的计算：拟定成桥时桥面铺装载荷集度为q，成桥时钢索的恒载集度为 qc，采用数据处理设备且根据公式 得到桥面铺装分配给钢索的恒载集度qc1，并存储至所述存储器中；再采用数据处理设备且根据公式 得到铺装前钢索承担的恒载集度qc2，并存储至所述存储器中；

步骤Ⅲ、铺装前钢索初始张力的计算：首先采用所述数据处理设备且根据公式 并结合步骤Ⅱ中所存储的铺装前钢索承担的恒载集度 qc2，得到铺装前钢索水平方向的张力H；然后采用所述数据处理设备且根据公式 并结合步骤Ⅱ中所存储的铺装前钢索承担的恒载集度qc2，得到铺装前钢索竖直平方向的张力V；最后，采用所述数据处理设备且根据公式 得到铺装前钢索的初始张力T，并存储至所述存储器中；

步骤Ⅳ、张拉钢索并锚固：根据步骤Ⅲ中得到的铺装前钢索的初始张力T，对所述钢索进行张拉，直至钢索的初始张力达到T时，将钢索的两端锚固于所述纵梁两端设置的所述锚具上；

步骤Ⅴ、多次重复步骤1021至步骤1023，完成多个钢索结构的安装；

步骤103、桥面铺装：步骤Ⅴ中对钢索结构锚固之后，在所述梁体结构上铺装沥青混凝土形成所述铺装层，直至钢索的恒载集度由铺装前张拉时的恒载集度qc2增大至恒载集度qc，达到拟定成桥状态。

步骤二、下一个桥梁节段施工，包括以下步骤：

步骤201、梁体结构施工：由左至右在下一个相邻两个桥梁桥墩上安装多列纵梁，多列所述纵梁均布设在同一水平面上且其拼装组成梁体结构，所述纵梁的两端分别安装于下一个相邻两个所述桥梁桥墩上，且在当前所述梁体结构的前侧与上一个所述梁体结构的后侧之间现浇钢筋混凝土形成横隔板，使当前所述梁体结构的前侧和上一个所述梁体结构的后侧拼接固定；

步骤202、安装钢索结构：按照步骤102中所述的方法，在当前所施工桥梁节段中纵梁的底部安装钢索结构；

步骤203、桥面铺装：待步骤202中所述钢索结构安装完成后，在所述梁体结构上铺装保护层形成所述铺装层；

步骤三、多次重复步骤二，直至完成所施工桥梁的全部施工过程。

上述的方法，其特征在于：在步骤101中进行梁体结构施工之前，先进行桥梁桥墩的施工，并在相邻两个所述桥梁桥墩上搭建支架，所述桥梁桥墩沿桥梁纵向长度方向由前至后布设。

上述的方法，其特征在于：步骤1021中安装撑杆时，先在撑杆的第一安装孔和第二安装孔中分别安装上销轴和下销轴，再将所述上销轴安装在第一铰接座中；步骤1022中安装钢索时，先在钢索上套装连接件，再将所述下销轴安装在第二铰接座中。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1、所采用的索梁组合式桥梁结构设计合理且施工简便、投入施工成本较低。

2、所采用的索梁组合式桥梁包括布设在所施工桥梁桥墩上的梁体结构、铺装于所述梁体结构上的铺装层和设置在所述梁体结构底部的钢索结构，通过梁体结构和钢索结构的结合，钢索受拉平衡梁体自身压力，使梁体结构全部受压，梁体结构的截面明显减小，减轻了梁体结构的自重；同时张拉钢索，撑杆受压对梁体结构产生向上的支撑力，减小了梁体结构上恒载引起的梁体结构弯矩，增大了跨越能力。传统梁体结构既有受拉区也有受压区，而本发明梁体结构全部受压，且梁体结构中纵梁为钢筋混凝土纵梁，使梁体结构中钢筋混凝土纵梁的受压强度高与钢索结构中钢索的抗拉强度高相配合，确保钢筋混凝土和钢索充分发挥材料性能。

3、所采用的钢索结构简单且施工简便，投入施工成本较低，在梁体结构中纵梁的底部安装钢索，钢索的拉力通过纵梁两端设置的锚具传递给梁体结构中纵梁，从而使梁体结构全部受压，使用效果好，施工质量易于保证。

4、所采用的撑杆结构简单、加工制作及安装简便，快速实现撑杆的上端与梁体结构铰接，撑杆的下端与钢索铰接，从而使撑杆位于梁体结构和钢索之间，在张拉钢索时撑杆受压对梁体结构产生向上的支撑力，从而使撑杆对梁体结构进行支撑，提高了梁体结构承担恒载和活载的作用，减少梁体结构的弯矩。

5、所采用的梁体结构和钢索结构施工简便且使用效果好，对梁体结构与钢索结构之间进行施工时，没有任何焊接作业，钢索结构不会受热变形，钢索结构整体稳定，能有效避免钢索或撑杆变形造成的质量隐患，并且人工投入工作量小，因为撑杆与梁体结构和钢索的连接，无焊接作用，经济适用，便于安装。并且，梁体结构、钢索与撑杆连接为一体，能有效提高改善了梁体结构的力学性能，使梁体结构受力效果更佳。

6、所采用的梁体结构和钢索结构能抵抗的弯矩大，效果好，通过梁体结构与钢索结构的结合，使梁体结构和钢索的竖直距离大于传统梁式桥的梁高，梁体结构和钢索之间的力矩较大，从而使梁体结构可抵抗较大的恒活载弯矩。

7、所采用的索梁组合式桥梁方便检测且易于更换，既能对钢索的张力进行检测，又能在钢索张力松弛后可再次张拉，形成稳定、可靠的桥梁结构，能有效解决传统桥梁检测困难，无法更换预应力钢束，且由预应力钢束松弛引起的混凝土开裂、桥梁施工质量不易保证、耐久性较差等问题。

8、所采用的索梁组合式桥梁施工方法步骤简单、设计合理且投入施工成本较低，索梁组合式桥梁质量易于保证，并且施工进度快，采用梁体结构和钢索结构相结合进行施工，使梁体结构受压且钢索受拉，减小梁体结构的截面和自重，同时在张拉钢索过程中，在钢索上安装的撑杆受压对梁体结构产生向上的支撑力，减小了梁体结构上恒载引起的梁体结构弯矩，增大了跨越能力，确保施工成型的桥梁结构稳固；同时安装的钢索结构与梁体结构连接为一体，改善了梁体结构的力学性能，并且施工桥梁质量易于保证，解决传统桥梁中预应力钢束松弛引起的混凝土开裂、预应力钢束无法更换等问题，有效地提高成桥质量，降低了施工难度。

综上所述，本发明结构简单、设计合理且施工简便、使用效果好，能够结合钢筋混凝土纵梁和钢索的优点，钢索受拉平衡梁体自身压力，梁体结构全部受压，减小梁体结构的截面，减轻梁体结构的自重，同时撑杆受压对梁体结构产生向上的支撑力，减小了梁体结构上恒载引起的梁体结构弯矩，增大了跨越能力，实用性强。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明中桥梁节段的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为本发明撑杆的结构示意图。

图4为本发明钢构件的结构示意图。

图5为本发明 连接件的结构示意图。

图6为本发明索梁组合式桥梁的施工方法流程框图。

附图标记说明:

1—梁体结构；1-1—纵梁；1-2—纵梁节段；

2—钢索结构；2-1—钢索；2-2—撑杆；

2-2-1—矩形部；2-2-2—半圆部；3—横隔板；

4—钢构件；5—连接件；5-1—圆周部；

5-2—第二铰接座；6—第一铰接座；7—第一安装孔；

8—第二安装孔；9—上销轴；10—下销轴。

具体实施方式

如图1和图2所示的一种索梁组合式桥梁，包括多个沿桥梁纵向延伸长度方向由前至后布设的桥梁节段，多个所述桥梁节段的结构均相同，每个所述桥梁节段均包括布设在所施工桥梁桥墩上的梁体结构1、铺装于所述梁体结构1上的铺装层和设置在所述梁体结构1底部的钢索结构2；

所述梁体结构1包括沿所施工桥梁桥墩的横向宽度方向由左至右布设的多列纵梁1-1，多列所述纵梁1-1均布设在同一水平面上，每列所述纵梁1-1均包括多块沿所施工桥梁桥墩的纵向长度方向由前至后布设在同一水平面上的纵梁节段1-2，相邻两列所述纵梁1-1之间和相邻两块所述纵梁节段1-2之间均设置有横隔板3，所述纵梁节段1-2为钢筋混凝土纵梁，所述纵梁1-1的两端位于所施工桥梁桥墩上，且所述纵梁1-1两端设置有锚具；

所述钢索结构2的数量为多个，多个所述钢索结构2的结构均相同，每个所述钢索结构2均包括设置在纵梁1-1的底部且两端锚固于所述锚具上的钢索2-1和铰接于所述纵梁1-1与钢索2-1之间的撑杆2-2，所述撑杆2-2的数量为多个，多个所述撑杆2-2沿所述纵梁1-1底部的长度方向由前至后进行布设，且多个所述撑杆2-2呈均匀布设。

本实施例中，该索梁组合式桥梁是将梁体结构1和钢索结构2相结合，梁体结构1中的纵梁1-1承担桥面的恒载和活载，纵梁1-1将承受的载荷传递给纵梁1-1两端。纵梁1-1两端的载荷通过撑杆2-2将荷载传递给钢索2-1，使钢索2-1受拉，同时，钢索2-1的拉力通过所述锚具传递给纵梁1-1，使纵梁1-1承受压力，钢索2-1受拉平衡纵梁1-1自身压力，于是，梁体结构1纵梁1-1全部受压，减小梁体结构1纵梁1-1的截面，减轻了梁体结构1纵梁1-1的自重，同时张拉钢索2-1，撑杆2-2受压对梁体结构中纵梁1-1产生向上的支撑力，减小了纵梁1-1上恒载引起的梁体结构1弯矩，增大了跨越能力。并且，所采用的梁体结构1中纵梁1-1为钢筋混凝土纵梁，使梁体结构1中所述钢筋混凝土纵梁的受压强度高与钢索结构2中钢索2-1的抗拉强度高相配合，确保钢筋混凝土和钢索充分发挥材料性能。

本实施例中，所述钢索2-1为钢丝绳或钢绞线，所述钢索2-1呈抛物线形。

本实施例中，通过设置钢索2-1，钢索2-1的拉力通过纵梁1-1两端的所述锚具传递给梁体结构1中纵梁1-1，钢索2-1受拉平衡梁体结构1 中纵梁1-1自身压力，从而使梁体结构1全部受压，施工简便，并且使用效果好，施工质量易于保证。

本实施例中，所述横隔板3为钢筋混凝土板。

如图3和图4所示，本实施例中，所述纵梁节段1-2的底部预埋有钢构件4，所述钢构件4的底部设置有用于与撑杆2-2铰接的第一铰接座6，所述撑杆2-2包括矩形部2-2-1和设置在所述矩形部2-2-1两端的半圆部 2-2-2，两个所述半圆部2-2-2上分别设置有位于所述矩形部2-2-1上方的第一安装孔7和位于所述矩形部下方2-2-1的第二安装孔8，所述第一安装孔7中安装上销轴9，所述第二安装孔8中安装下销轴10，所述上销轴9安装于第一铰接座6中。

本实施例中，所述撑杆2-2为钢管混凝土或者型钢，所述撑杆2-2的横截面形状为圆形。

本实施例中，通过设置撑杆2-2，是为了将撑杆2-2的上端与梁体结构1铰接，撑杆2-2的下端与钢索2-1铰接，从而使撑杆2-2位于梁体结构1和钢索2-1之间，在张拉钢索2-1时撑杆2-2受压对梁体结构1产生向上的支撑力，从而使撑杆2-2对梁体结构1进行支撑，提高了梁体结构 1承担恒载和活载的作用，减少梁体结构的弯矩。

如图5所示，本实施例中，所述钢索2-1上设置有与撑杆2-2铰接的连接件5，所述连接件5包括套装在钢索2-1上的圆周部5-1和设置在所述圆周部5-1上方的第二铰接座5-2，所述下销轴10安装于第二铰接座 5-2中。

本实施例中，通过设置在第一安装孔7和第二安装孔8用分别于安装上销轴9和下销轴10，通过设置第一铰接座6和第二铰接座5-2，使得所述上销轴9和所述下销轴10分别安装在第一铰接座6和第二铰接座5-2 中，从而将撑杆2-2的上端与梁体结构1中预埋的钢构件4铰接，撑杆2-2 的下端与钢索2-1铰接，安装施工便捷，省时省力。

本实施例中，通过在连接件5上设置第二铰接座5-2，是为了与安装在第二安装孔8内的下销轴10铰接；通过设置连接件5中的圆周部5-1，是为了将连接件5套装在钢索2-1上，圆周部5-1与钢索2-1紧密贴合限定了圆周部5-1和钢索2-1的相对位置，避免圆周部5-1在钢索2-1上滑动，以避免圆周部5-1带动撑杆2-2在钢索2-1上滑动，提高钢索2-1受力效果。

如图6所示，沿桥梁纵向延伸方向由前至后分多个桥梁节段对所施工桥梁进行施工，并且多个桥梁节段的施工方法均相同，其中，对任一个所述桥梁节段的施工过程如下：

步骤一、第一个桥梁节段施工，包括以下步骤：

步骤101、梁体结构施工：由左至右在当前相邻两个桥梁桥墩上安装多列纵梁1-1，多列所述纵梁1-1均布设在同一水平面上且其拼装组成梁体结构1，所述纵梁1-1的两端分别安装于当前相邻两个所述施工桥梁桥墩上；

每列所述纵梁1-1均包括多块沿当前所述桥梁桥墩的纵向长度方向由前至后布设在同一水平面上的纵梁节段1-2，相邻两列所述纵梁1-1之间和相邻两块所述纵梁节段1-2之间现浇钢筋混凝土形成横隔板3；

步骤102、安装钢索结构：采用人工在纵梁1-1的底部安装钢索结构 2，多个所述钢索结构2的安装方法均相同，其中，对于任一个钢索结构2 的安装过程如下：

步骤1021、安装撑杆：在纵梁1-1的底部由前至后安装撑杆2-2，使所述撑杆2-2的上端与纵梁1-1的底部铰接，直至所述钢索结构2中所有撑杆2-2安装完毕；其中，相邻两个撑杆2-2的水平间距相同；

步骤1022、安装钢索：步骤1021中撑杆2-2安装完成后，安装钢索 2-1，使钢索2-1与撑杆2-2的下端铰接；

步骤1023、张拉钢索并锚固：步骤1022中钢索2-1安装完成后，并将钢索2-1进行张拉和锚固，具体包括以下步骤：

步骤Ⅰ、纵梁刚度和钢索刚度的计算：在所述纵梁1-1上施加单位均布载荷，当钢索2-1的弹性模量等于零，采用数据处理设备且根据公式 得到纵梁1-1的刚度k1，并存储至与所述数据处理设备相接的存储器中，其中，Ec为纵梁1-1的弹性模量，I为纵梁1-1的抗弯惯性矩， L为纵梁1-1的跨径长度；

在所述纵梁1-1上施加单位均布载荷，当纵梁1-1的抗弯刚度等于零，采用数据处理设备且根据公式 得到钢索2-1的刚度k2，并存储至所述存储器中，其中，Es为钢索2-1的弹性模量，A为钢索2-1 的横截面积，n＝f/L，f为钢索2-1的垂度；

步骤Ⅱ、铺装前钢索承担的恒载集度和桥面铺装分配给钢索的恒载集度的计算：拟定成桥时桥面铺装载荷集度为q，成桥时钢索2-1的恒载集度为qc，采用数据处理设备且根据公式 得到桥面铺装分配给钢索2-1的恒载集度qc1，并存储至所述存储器中；再采用数据处理设备且根据公式 得到铺装前钢索2-1承担的恒载集度qc2，并存储至所述存储器中；

步骤Ⅲ、铺装前钢索初始张力的计算：首先采用所述数据处理设备且根据公式 并结合步骤Ⅱ中所存储的铺装前钢索2-1承担的恒载集度qc2，得到铺装前钢索2-1水平方向的张力H；然后采用所述数据处理设备且根据公式 并结合步骤Ⅱ中所存储的铺装前钢索2-1承担的恒载集度qc2，得到铺装前钢索2-1竖直平方向的张力V；最后，采用所述数据处理设备且根据公式 得到铺装前钢索2-1的初始张力T，并存储至所述存储器中；

步骤Ⅳ、张拉钢索并锚固：根据步骤Ⅲ中得到的铺装前钢索2-1的初始张力T，对所述钢索2-1进行张拉，直至钢索2-1的初始张力达到T时，将钢索2-1的两端锚固于所述纵梁1-1两端设置的所述锚具上；

步骤Ⅴ、多次重复步骤1021至步骤1023，完成多个钢索结构2的安装；

步骤103、桥面铺装：步骤Ⅴ中对钢索结构2锚固之后，在所述梁体结构1上铺装沥青混凝土形成所述铺装层，直至钢索2-1的恒载集度由铺装前张拉时的恒载集度qc2增大至恒载集度qc，达到拟定成桥状态。

步骤二、下一个桥梁节段施工，包括以下步骤：

步骤201、梁体结构施工：由左至右在下一个相邻两个桥梁桥墩上安装多列纵梁1-1，多列所述纵梁1-1均布设在同一水平面上且其拼装组成梁体结构1，所述纵梁1-1的两端分别安装于下一个相邻两个所述桥梁桥墩上，且在当前所述梁体结构1的前侧与上一个所述梁体结构1的后侧之间现浇钢筋混凝土形成横隔板3，使当前所述梁体结构1的前侧和上一个所述梁体结构1的后侧拼接固定；

步骤202、安装钢索结构：按照步骤102中所述的方法，在当前所施工桥梁节段中纵梁1-1的底部安装钢索结构2；

步骤203、桥面铺装：待步骤202中所述钢索结构2安装完成后，在所述梁体结构1上铺装保护层形成所述铺装层；

步骤三、多次重复步骤二，直至完成所施工桥梁的全部施工过程。

本实施例中，在步骤101中进行梁体结构1施工之前，先进行桥梁桥墩的施工，并在相邻两个所述桥梁桥墩上搭建支架，所述桥梁桥墩沿桥梁纵向长度方向由前至后布设。

本实施例中，步骤1021中安装撑杆2-2时，先在撑杆2-2的第一安装孔7和第二安装孔8中分别安装上销轴9和下销轴10，再将所述上销轴 9安装在第一铰接座6中；步骤1022中安装钢索时，先在钢索2-1上套装连接件5，再将所述下销轴10安装在第二铰接座5-2中。

本实施例中，通过梁体结构1与钢索结构2的结合，使梁体结构1和钢索2的竖直距离大于传统梁式桥的梁高，梁体结构1和钢索2之间的力矩较大，从而使梁体结构1可抵抗较大的恒活载弯矩。

本实施例中，在梁体结构1底部安装钢索结构2时，没有任何焊接作业，在撑杆2-2的第一安装孔7和第二安装孔8中分别安装上销轴9和下销轴10，再将所述上销轴9和所述下销轴10分别安装在第一铰接座6和第二铰接座5-2中，从而将撑杆2-2的上端与梁体结构1中预埋的钢构件 4铰接，撑杆2-2的下端与钢索2-1铰接，安装过程中不需要焊接，不会造成钢索结构2受热变形，钢索结构2整体稳定，能有效避免钢索2-1或撑杆2-2变形造成的质量隐患，并且人工投入工作量小，经济适用，便于安装。并且，梁体结构1、钢索2-1和撑杆2-2连接为一体，能有效提高梁体结构1的力学性能，使梁体结构1受力效果更佳。

综上所述，本发明索梁组合式桥梁施工方法步骤简单、设计合理且投入施工成本较低，索梁组合式桥梁质量易于保证，并且施工进度快，采用梁体结构和钢索结构相结合进行施工，使梁体结构受压且钢索受拉，减小梁体结构的截面和自重，同时在张拉钢索过程中，在钢索上安装的撑杆受压对梁体结构产生向上的支撑力，减小了梁体结构上恒载引起的梁体结构弯矩，增大了跨越能力，确保施工成型的桥梁结构稳固；同时安装的钢索结构与梁体结构连接为一体，改善了梁体结构的力学性能，并且施工桥梁质量易于保证，解决传统桥梁中预应力钢束松弛引起的混凝土开裂、预应力钢束无法更换等问题，有效地提高成桥质量，降低了施工难度。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

一种索梁组合式桥梁及其施工方法专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。