【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及桥梁工程，具体涉及一种塔梁连接处的异形钢桁梁构造及其施工方法。
技术介绍
1、对于基础工程复杂、墩台造价较高的大桥或特大桥，以及靠近城市、铁路公路均较稠密而需建造铁路桥和公路桥以联接线路时，为了降低造价和缩短工期，可考虑设计和施做公铁两用桥。公铁两用桥考虑荷载、接线关系及安全性等因素，一般采用公路在上、铁路在下双层断面布置形式。同时，公路桥面一般采用6～8车道，桥面较宽，铁路桥面一般采用双线，所需桥面较窄，因此从断面需求、经济性等方面来说，上宽下窄的倒梯形截面成为公铁两用钢桁梁桥的典型断面形式。
2、然而，主梁采用上宽下窄的公铁两用钢桁梁桥，当结构形式为塔梁固结、塔墩分离的矮塔斜拉桥时，连接桥塔处的钢桁梁断面由于采用上宽下窄的梯形断面，巨大轴力不能直接传递到桥墩，从而使得力流在倒梯形横向框架中传递，从而导致桥塔处的倒梯形主梁断面设计困难。目前，解决塔梁固结、塔墩分离的矮塔斜拉桥桥塔处巨大的横向框架内力问题，通常采用改变桥梁结构的受力体系或将倒梯形截面统一改为矩形截面从而将桥塔轴力快速传递出去的方法来解决，但这些措施均存在技术缺陷。具体包括：
3、1、采用倒梯形断面的钢桁梁无法与塔梁固结、塔墩分离的矮塔斜拉桥结构形式相适应。
4、矮塔斜拉桥采用塔梁固结、塔墩分离的结构体系，可解决长联大跨钢桁梁桥的温度效应设计难题，同时钢桁梁采用倒梯形截面，可以以最省的断面布置满足公路、铁路行车的宽度需求，然而，当两种结构结合时，塔、梁连接处，采用塔梁固结、塔墩分离结构体系的矮塔斜拉桥桥塔直接作用于
5、2、钢桁梁采用上下同宽的矩形截面，经济性较差。
6、将钢桁梁上宽下窄的倒梯形截面替换为上下同宽的矩形截面时，塔、梁连接部位，桥塔与主桁的腹杆传力顺畅，巨大的桥塔轴向力很快可以传递至桥墩，结构传力明晰，杆件设计也较为合理，但由于铁路桥面所需宽度比公路桥面窄，即使是铁路行车道以外采用镂空处理的措施，上下同宽的矩形截面仍然比上宽下窄的倒梯形截面每延米的用钢量要偏多些，因此，为传力顺畅，将原本采用上宽下窄的倒梯形截面替换为上下同宽的矩形截面时，增加了钢桁梁每延米的用钢量，经济性较差。
7、3、采用倒梯形截面的塔墩固结、塔梁分离的结构体系矮塔斜拉桥受力还可再优化。
8、倒梯形截面的钢桁梁可用于塔墩固结、塔梁分离的结构体系矮塔斜拉桥中，但若桥梁的跨度增大，桥高较低时，温度力将在桥塔处产生的较大的结构次内力，导致桥塔及下部基础设计困难、工程经济性差，所以，采用塔墩固结、塔梁分离结构体系的矮塔斜拉结构体系有优化的空间。
9、综上，有必要提出新的结构措施，克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种塔梁连接处的异形钢桁梁构造及其施工方法，以解决目前塔梁连接处存在的受力不合理、经济性差等问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案为：
3、塔梁连接处的异形钢桁梁构造，所述构造包括桥塔、钢桁梁和桥墩，所述钢桁梁的上部为公路桥面，下部为铁路桥面，所述钢桁梁包括倒梯形断面段、矩形断面段以及异形过渡段，所述矩形断面段位于所述桥墩上方，所述矩形断面段的纵向两侧由近至远依次为所述异形过渡段和所述倒梯形断面段，所述倒梯形断面段与所述桥塔之间布设有斜拉索；
4、所述矩形断面段的顶部与所述倒梯形断面段的顶部横向同宽，所述矩形断面段的底部横向宽度大于所述倒梯形断面段的底部横向宽度，所述矩形断面段通过所述异形过渡段的水平斜杆衔接到所述倒梯形断面段。
5、进一步地，所述倒梯形断面段的倒梯形断面包括两个第一直腹杆、两个第一斜支撑腹杆和一个第一横联；
6、两个所述第一直腹杆分别竖向设置于所述公路桥面和所述铁路桥面的横向端部之间，两个所述第一斜支撑腹杆分别斜向设置于所述公路桥面的横向端部于所述铁路桥面的横向端部之间，所述第一横联横向设置于两个所述第一直腹杆之间。
7、进一步地，所述矩形断面段的矩形断面包括两个第二直腹杆、两个第二斜支撑腹杆、两个外腹杆、两个横向梁和一个第二横联；
8、两个所述第二直腹杆分别竖向设置于所述公路桥面和所述铁路桥面的横向端部之间，两个所述第二斜支撑腹杆分别斜向设置于所述公路桥面的横向端部于所述铁路桥面的横向端部之间，所述第二横联横向设置于两个所述第二直腹杆之间；
9、所述横向梁水平设置于所述铁路桥面的横向两侧，所述外腹杆竖向设置于所述第二斜支撑腹杆的横向两侧，所述横向梁的横向内端连接到所述铁路桥面的横向端部和所述第二斜支撑腹杆的底端，所述外腹杆的顶端连接到所述公路桥面的横向端部和所述第二斜支撑腹杆的顶端，所述横向梁的横向外端连接到所述外腹杆的底端。
10、进一步地，所述矩形断面段的矩形断面还包括纵向梁，所述纵向梁位于所述铁路桥面的横向两侧并水平纵向布置，所述横向梁的横向外端和所述外腹杆的底端均连接到所述纵向梁。
11、进一步地，所述纵向梁位于所述桥墩的墩顶，所述桥塔底部通过桥塔竖腹杆向下连接到所述纵向梁。
12、进一步地，所述异形过渡段的顶面呈矩形，底面呈梯形，包括所述倒梯形断面段的结构以及所述水平斜杆；
13、所述水平斜杆位于所述铁路桥面的横向两侧，所述水平斜杆的一端连接到所述矩形断面段的所述纵向梁的纵向端部，所述水平斜杆的另一端连接到所述倒梯形断面段的所述铁路桥面的横向端部。
14、进一步地，所述矩形断面段包括至少三个节点的矩形断面。
15、进一步地，所述桥塔竖腹杆的底端与其纵向两侧的所述横向梁的内端之间也连接有所述水平斜杆。
16、进一步地，所述桥塔竖腹杆的底端由所述桥墩支撑，所述桥塔纵向两侧的所述所述外腹杆由墩旁托架支撑；
17、所述桥墩和所述墩旁托架均位于承台顶部。
18、另外，提供如所述的塔梁连接处的异形钢桁梁构造施工方法，所述方法包括：
19、施做承台；
20、在承台顶部施做桥墩；
21、在承台顶部的桥墩纵向两侧施做墩旁托架；
22、由墩旁托架伸出横向杆件，与桥墩上提前设置好的预埋件向连接固定；
23、在桥墩和墩旁托架上开始拼装塔梁固结处的钢桁梁矩形断面段和异形过渡段；
24、在每座桥墩顶部同时开始施工，待钢桁梁矩形断面段和异形过渡段拼装完成后，向两侧拼装倒梯形断面段直至合龙；
25、拆除墩旁托架。
26、与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：
27、本专利技术提供了一种塔梁连接处的异形钢桁梁构造及其施工方法，采用上宽下窄的倒梯形截面与矩形断面结合的异形结构设计，既满足了公铁两用桥对断面不同尺寸的需求，又满足了钢桁梁对桥塔处巨大轴力的传递需求，使得结构材料使用与受力更合理。采用沿桥长方向钢桁梁的截面的变化，通过倒本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.塔梁连接处的异形钢桁梁构造，所述构造包括桥塔(1)、钢桁梁(2)和桥墩(3)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的塔梁连接处的异形钢桁梁构造，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的塔梁连接处的异形钢桁梁构造，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的塔梁连接处的异形钢桁梁构造，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的塔梁连接处的异形钢桁梁构造，其特征在于：
6.根据权利要求5所述的塔梁连接处的异形钢桁梁构造，其特征在于：
7.根据权利要求6所述的塔梁连接处的异形钢桁梁构造，其特征在于：
8.根据权利要求7所述的塔梁连接处的异形钢桁梁构造，其特征在于：
9.根据权利要求8所述的塔梁连接处的异形钢桁梁构造，其特征在于：
10.如权利要求9所述的塔梁连接处的异形钢桁梁构造施工方法，其特征在于：
【技术特征摘要】
1.塔梁连接处的异形钢桁梁构造，所述构造包括桥塔(1)、钢桁梁(2)和桥墩(3)，其特征在于：
2.根据权利要求1所述的塔梁连接处的异形钢桁梁构造，其特征在于：
3.根据权利要求2所述的塔梁连接处的异形钢桁梁构造，其特征在于：
4.根据权利要求3所述的塔梁连接处的异形钢桁梁构造，其特征在于：
5.根据权利要求4所述的塔梁连接处的异形钢桁梁构造，其特征在...
【专利技术属性】
技术研发人员：冯亚成，康炜，赵飞，张景利，张武鹏飞，方桂芬，张小坤，文博华，田月峰，姜贺，周亮亮，张庆宁，姚希磊，
申请(专利权)人：中铁第一勘察设计院集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
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