一种钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构的制作方法

本发明涉及桥梁桥塔领域，具体涉及一种钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构。

背景技术：

1、钢壳-混凝土组合桥塔具有高强度、耐久性好等特点，且相同设计荷载下，截面更小、自重更轻，钢壳不仅可以提高桥塔承载能力还可兼做混凝土浇筑模板，便于装配化快速施工，在大跨度缆索承重体系桥梁中有很好的应用前景与可观的社会经济效益。

2、大跨度缆索承重体系桥梁多应用于跨江、跨河甚至跨海项目中，支承缆索的桥塔下塔柱多在水中服役，且随着水位的变化，桥塔下塔柱存在一定高度范围的干湿交替工作环境。采用自上而下全高度范围的钢壳-混凝土组合桥塔，虽然结构的传力的整体性、连续性更好，但是桥塔外壁钢壳浸入水中或者处在干湿交替区，对钢结构的腐蚀带来巨大挑战，影响桥塔结构的耐久性；采用混合桥塔时，上塔柱和下塔柱之间的结合部不便施工，抗剪能力、施工定位较为困难，影响结合部的施工效率和结构强度。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有技术存在的缺陷，提供一种钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构及桥梁，通过设置内侧钢壳和外侧钢壳形成钢筋混凝土结构和钢壳混凝土结构的过渡段，整体为预制件，实现下塔柱和上塔柱钢壳内穿钢筋等强顺接的要求，达到结合位置混凝土与钢壳的有效抗剪连接以及上塔柱钢壳精准定位和调平的需求，简化结合部结构和施工流程，提高施工效率。

2、本发明的第一目的是提供一种钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构，采用以下方案：

3、连接钢壳混凝土结构的上塔柱和钢筋混凝土结构的下塔柱，包括内侧钢壳和套设在内侧钢壳外的外侧钢壳，内侧钢壳通过龙骨钢板连接外侧钢壳，内侧钢壳和外侧钢壳之间形成供混凝土浇筑的结合腔，外侧钢壳顶端和内侧钢壳顶端分别连接有向结合腔方向延伸的调平定位钢带，以定位并对接上塔柱的钢壳。

4、进一步地，所述外侧钢壳、龙骨钢板和内侧钢壳分别通过开孔钢板连接有抗剪钢筋，分别形成pbl剪力键。

5、进一步地，所述外侧钢壳和内侧钢壳朝向结合腔的一侧均连接有剪力钉，龙骨钢板的两侧均连接有剪力钉。

6、进一步地，所述内侧钢壳和外侧钢壳沿轴向上的长度相同，龙骨钢板沿内侧钢壳轴向上的长度不大于内侧钢壳沿轴向上的长度。

7、进一步地，所述龙骨钢板包括径向龙骨和环向龙骨，环向龙骨呈环形并套设在内侧钢壳外，外侧钢壳、内侧龙骨分别通过径向龙骨连接环向龙骨，连接外侧钢壳的部分径向龙骨与连接内侧钢壳的部分径向龙骨共面。

8、进一步地，所述调平定位钢带沿内侧钢壳和外侧钢壳的周向分布，并形成闭合的环形结构。

9、进一步地，所述调平定位钢带上开设有供下塔柱竖向钢筋穿过的孔洞，沿调平定位钢带的周向上间隔分布有多个孔洞。

10、进一步地，所述调平定位钢带连接上塔柱的一端连接有多个接头板，接头板位于相邻孔洞之间，并避让穿过孔洞的下塔柱竖向钢筋，接头板上开设有螺栓孔。

11、本发明的第二目的是提供一种桥梁，利用如第一目的所述的钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构。

12、进一步地，所述外侧钢壳一端与下塔柱外轮廓对齐，另一端与上塔柱外轮廓对齐，上塔柱的钢壳底端焊接于调平定位钢带，连接上塔柱和下塔柱的钢筋连续穿过钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构。

13、与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

14、(1)针对目前混合桥塔容易出现腐蚀及结合部不便施工、强度差的问题，采用钢壳混凝土结构的上塔柱和钢筋混凝土结构的下塔柱，抵抗触水位置的腐蚀问题，通过设置内侧钢壳和外侧钢壳形成钢筋混凝土结构和钢壳混凝土结构的过渡段，实现下塔柱和上塔柱钢壳内穿钢筋等强顺接的要求，达到结合位置混凝土与钢壳的有效抗剪连接以及上塔柱钢壳精准定位和调平的需求，简化结合部结构和施工流程，提高施工效率。

15、(2)整体为预制构件，且减小了竖向上的高度，从而降低吊装难度，吊装就位后更易调整顶部高程和平面定位，实现精准定位；能够实现施工操作截面的可视化，提高施工效率。

16、(3)在顶部设置调平定位钢带，作为结合部平面定位、高程调节的关键部件，在内侧钢壳和外侧钢壳上分别安装，实现分别定位、调节，满足上塔柱安装过程中的精准位置调节需求。

技术特征：

1.一种钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构，其特征在于，连接钢壳混凝土结构的上塔柱和钢筋混凝土结构的下塔柱，包括内侧钢壳和套设在内侧钢壳外的外侧钢壳，内侧钢壳通过龙骨钢板连接外侧钢壳，内侧钢壳和外侧钢壳之间形成供混凝土浇筑的结合腔，外侧钢壳顶端和内侧钢壳顶端分别连接有向结合腔方向延伸的调平定位钢带，以定位并对接上塔柱的钢壳。

2.如权利要求1所述的钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构，其特征在于，所述外侧钢壳、龙骨钢板和内侧钢壳分别通过开孔钢板连接有抗剪钢筋，分别形成pbl剪力键。

3.如权利要求2所述的钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构，其特征在于，所述外侧钢壳和内侧钢壳朝向结合腔的一侧均连接有剪力钉，龙骨钢板的两侧均连接有剪力钉。

4.如权利要求1所述的钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构，其特征在于，所述内侧钢壳和外侧钢壳沿轴向上的长度相同，龙骨钢板沿内侧钢壳轴向上的长度不大于内侧钢壳沿轴向上的长度。

5.如权利要求3所述的钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构，其特征在于，所述龙骨钢板包括径向龙骨和环向龙骨，环向龙骨呈环形并套设在内侧钢壳外，外侧钢壳、内侧龙骨分别通过径向龙骨连接环向龙骨，连接外侧钢壳的部分径向龙骨与连接内侧钢壳的部分径向龙骨共面。

6.如权利要求1所述的钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构，其特征在于，所述调平定位钢带沿内侧钢壳和外侧钢壳的周向分布，并形成闭合的环形结构。

7.如权利要求6所述的钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构，其特征在于，所述调平定位钢带上开设有供下塔柱竖向钢筋穿过的孔洞，沿调平定位钢带的周向上间隔分布有多个孔洞。

8.如权利要求7所述的钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构，其特征在于，所述调平定位钢带连接上塔柱的一端连接有多个接头板，接头板位于相邻孔洞之间，并避让穿过孔洞的下塔柱竖向钢筋，接头板上开设有螺栓孔。

9.一种桥梁，其特征在于，包括如权利要求1-8中任一项所述钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构。

10.如权利要求9所述的钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构的桥梁，其特征在于，所述外侧钢壳一端与下塔柱外轮廓对齐，另一端与上塔柱外轮廓对齐，上塔柱的钢壳底端焊接于调平定位钢带，连接上塔柱和下塔柱的钢筋连续穿过钢壳-混凝土混合桥塔结合部结构。

技术总结
本发明提供一种钢壳‑混凝土混合桥塔结合部结构，涉及桥梁桥塔领域，针对目前混合桥塔容易出现腐蚀及结合部不便施工、强度差的问题，采用钢壳混凝土结构的上塔柱和钢筋混凝土结构的下塔柱，抵抗触水位置的腐蚀问题，通过设置内侧钢壳和外侧钢壳形成钢筋混凝土结构和钢壳混凝土结构的过渡段，实现下塔柱和上塔柱钢壳内穿钢筋等强顺接的要求，达到结合位置混凝土与钢壳的有效抗剪连接以及上塔柱钢壳精准定位和调平的需求，简化结合部结构和施工流程，提高施工效率。

技术研发人员：赵洪蛟,徐召,徐常泽,张玉涛,张涵,管如意,张顺
受保护的技术使用者：山东省交通规划设计院集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21