具体实施方式

实施例1

本公开的一个典型实施例中，如图1-图3所示，给出一种组合拱节段构造。

针对目前劲性骨架拱桥采用混凝土包裹骨架协同受力，整体结构受力状态复杂、存在腹板开裂风险的问题；提供一种组合拱节段构造，采用钢腹杆形成的桁架结构替代混凝土腹板，整体结构受力明确，方便进行受力分析和后期维护。且由于结构重量减轻，能够进行大节段预制装配化施工。

所述组合拱节段构造主要包括中箱和边箱，沿中箱对接方向上的两侧分别连接有边箱，如图1所示，从左到右形成边箱、中箱和边箱依次对接的截面结构。

边箱和中箱协同受力，其对应腹板位置均为桁架结构，相较于传统的劲性骨架外包混凝土拱桥，采用钢杆件组合形成的桁架替代混凝土腹板，后期养护仅需要对桁架进行涂装养护，避免了混凝土腹板开裂问题。

对于边箱结构，参照图1和图2，包括拱板1、弦杆2和腹杆，多块拱板1依次间隔且平行设置，相邻拱板1之间通过多根腹杆连接，为了实现腹杆与拱板1的稳定连接，在拱板1内埋设弦杆2，腹杆端部探入拱板1内连接弦杆2，每个拱板1内依次埋设有至少两根弦杆2，相邻拱板1内正对的弦杆2之间连接多根腹杆；腹杆呈多排布置，每排均形成桁架腹杆结构，多排桁架结构作为边箱的腹板。

在本实施例中，以两块拱板1，每块拱板内安装两根弦杆2为例，拱板1分别作为边箱顶板和底板，顶板内和底板内正对的弦杆2之间连接多根腹杆，顶板的两根弦杆2通过两组腹杆连接底板内的两根弦杆2，作为腹板结构。

由于拱板1平行布置，内部的弦杆2沿拱板1拼合方向布置，呈相互平行，使得形成的两组桁架腹杆所在平面平行。两组桁架腹杆布置在拱板1的端部位置，从而形成箱型断面结构。

在其他实施方式中，可以增加拱板1的数目，比如三块、四块等，每块拱板内均埋设有弦杆2，相邻拱板1之间的弦杆2通过腹杆连接，从而形成多箱室结构；每个拱板1内可以埋设其他数目的弦杆2，比如四根、六根等，根据拱板1的宽度来确定，多个弦杆2分别通过腹杆连接相邻拱板1内的弦杆2，形成多排桁架结构。

对于拱板1内弦杆2的布置，同一边箱对应拱板1内布置的弦杆2轴线平行布置，腹杆连接弦杆2结合拱板1形成腹板处为桁架的箱式结构。

边箱断面呈箱型，为了进一步提高边箱的强度，同一拱板1内相邻弦杆2对应的腹杆之间连接有第一斜撑10，第一斜撑10端部连接于腹杆侧面，且靠近拱板1，使得断面的箱型分割为三角形结构，进一步提高其稳定性。

进一步地，第一斜撑10连接腹杆处设有第二横撑9，第二横撑9两端分别连接腹杆，第二横撑9轴线垂直于所连接腹杆的轴线。

横撑能够连接并列布置的两组桁架腹杆，结合斜撑形成三角形结构，提高其承载能力，满足大跨距拱桥的负载力需求。

相邻拱板1内部的弦杆2之间通过腹杆连接，腹杆包括第一腹杆3和第二腹杆4；同一弦杆2对应的所有第一腹杆3平行布置，相邻第一腹杆3之间连接第二腹杆4。

第二腹杆4端部对接第一腹杆3端部后连接弦杆2，且第二腹杆4两端连接于不同的弦杆2，第二腹杆4与第一腹杆3呈夹角布置。所述夹角的范围为0-180°。

一方面，在平行的两根第一腹杆3之间连接第二腹杆4形成三角形结构，提高桁架腹杆的强度；另一方面，第一腹杆3、第二腹杆4结合第一斜撑10形成空间三角结构，结合腹杆组合形成依次排列的三角形结构，使得腹板位置能够稳定受力结构，三角形结构便于后续的力学分析和维护。

对于中箱的结构，同一中箱对应的两个边箱之间连接有中间板8和多根第一横撑5，中间板8两端连接相异边箱的拱板1，中间板8与所连接的拱板1共面，中间板8结合边箱的腹杆形成箱型断面结构，中箱与边箱共用桁架腹杆。

所述中箱包括多块中间板8，一个边箱的拱板1与另一个边箱的拱板1一一对应，并通过中间板8连接，使得两侧的边箱能够协同受力，提高其稳定性和承载能力。

边箱之间的多根第一横撑5间隔且轴线平行布置，相邻横撑之间连接有第二斜撑6；通过横撑结合斜撑，在中间板8之间形成三角形结构拼合的骨架结构，提高两个边箱的固连力，从而提高整个组合拱节段的强度。

可以理解的是，在本实施例中，拱板1和中间板8的厚度、拱板1间距根据实际工程受力情况确定。

所述弦杆2、腹杆可以选用H型钢，通过焊接实现对接，对应其选型和具体长度，根据桥梁设计参数和实际工程受力情况确定。

所述第一横撑5、第二横撑9可以采用工字型钢，具体尺寸根据实际工程受力情况而定。

所述第一斜撑10和第二斜撑6可以采用等肢角钢，具体尺寸根据实际工程受力情况而定。

所述的中间板8可以采用混凝土现浇制作，先进行边箱的成拱，后通过现浇混凝土形成中间板8提高两个边箱的连接强度。

多个组合拱节段构造之间对接位置采用节段湿接缝7，可以先将内部弦杆2焊接后，再对接缝位置浇注混凝土。

实施例2

本公开的另一个实施例中，如图1-图3所示，给出一种桥梁，利用如实施例1中所述的组合拱节段构造。

桥梁的拱结构由多段组合拱节段构造依次拼接成型，其他结构采用现有桥梁结构即可。

具体组合拱节段构造的详细结构，参见实施例1中所述，在此不再赘述。

与传统劲性骨架外包混凝土拱桥相比，采用钢腹杆替代混凝土腹板，后期养护仅钢腹杆需要涂装养护，避免了混凝土腹板开裂问题；使用预制装配化施工，只需要在工厂预制完成后运输到施工现场进行拼装，高空作业和工序较少，缩短了施工工期，同时还能保证施工质量和安全。

实施例3

本公开的再一个实施例中，如图1-图2所示，给出一种组合拱节段施工方法。

包括以下步骤：

工厂预制拱板1、弦杆2和腹杆，弦杆2预埋入拱板1内，平行间隔布置的两块拱板1之间连接有腹杆，腹杆端部连接弦杆2，形成腹板为桁架、顶板为混凝土的边箱；

两个边箱的拱板1之间通过中间板8连接、腹杆之间通过第一横撑5连接，在两个边箱之间形成腹板为桁架、顶板为混凝土的中箱；

边箱和中箱整体作为组合拱节段，从下而上依次对接合龙后形成拱圈，修筑其他结构形成桥梁。

结合图1、图2，具体的，组合拱节段施工方法包括以下步骤：

(1)按设计要求进行拱座13、交界墩11、缆吊锚碇、扣塔架和缆索系统等施工，同时工厂进行弦杆2、腹杆、横撑、斜撑构件的加工，均采用钢材制作，弦杆2和腹杆组合形成钢桁结构，弦杆2、腹杆的连接关系参见实施例1中所述。

(2)钢桁骨架的上下弦杆2分别预埋在顶部拱板1和底部拱板1中，拱板1采用混凝土材料，实现混凝土顶部拱板1、底部拱板1与钢桁骨架的连接，并且在相邻钢桁骨架的竖腹杆间焊接第二横撑9、第一斜撑10，形成如实施例1所述的边箱肋拱节段，在本实施例中，1/2主拱圈从拱脚至拱顶划可分为8个节段。

(3)工厂预制完成后，进行边箱节段的吊装拼装。缆索吊装两个边箱拱肋节段一，连接中箱处的第一横撑5和第二斜撑6，并张拉相应位置扣索。

(4)缆索吊装两个边箱拱肋节段二，将节段一、节段二内的上下弦杆2连接，再连接节段二中箱处第一横撑5和第二斜撑6，并张拉相应位置扣索。

(5)缆索吊装两个边箱拱肋节段三，将节段二、节段三内的上下弦杆2连接，再连接节段三中箱处第一横撑5和第二斜撑6，并张拉相应位置扣索，浇筑节段一与节段二之间的接头混凝土，形成节段湿接缝7。

(6)重复上述步骤四和五，直至两个边箱拱肋完成合龙。

(7)自下而上浇筑中箱横向中间板8，加固边箱连接结构，形成完整拱圈。

(8)施工拱上立柱14。

(9)施工拱上桥面系12。

采用中箱和两侧边箱组合的结构，先进行边箱的并行施工，并行的边箱之间连接横撑结构协同受力，使其能够稳定成拱，在成拱后，对其连接横撑位置浇注中间板8，形成完整拱圈，进一步提高整个拱圈的协同受力能力。

以上所述仅为本公开的优选实施例而已，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。