CN104562944B - 大跨径叠合梁斜拉桥边钢箱临时锚固体系 - Google Patents

Abstract

一种大跨径叠合梁斜拉桥边钢箱临时锚固体系，主要解决梁体因自重荷载、临时荷载或出现落梁工况等原因导致荷载不平衡而产生的一定倾覆力矩,及两侧不对称斜拉索张拉力或风载等原因对主梁产生的一定水平或纵向推力的问题。承台上设置有钢管混凝土柱，钢管混凝土柱上设置有临时支撑边钢箱第一临时支座，可抵抗施工过程当中的由于自重、索力、施工荷载形成的不平衡弯矩；边钢箱栓接的纵向钢挡块与索塔横梁的两侧设置的橡胶块，相接处，可抵抗施工过程当中的水平力；桥塔横梁上设置有支撑边钢箱的第二临时支座，边钢箱中竖向设置有钢管，用预应力钢束穿过钢管将箱梁锚固在桥塔横梁上，可以防止边钢箱在施工过程当中发生转角位移。

Description

大跨径叠合梁斜拉桥边钢箱临时锚固体系

技术领域

本发明涉及大跨径叠合梁斜拉桥建筑安装技术领域，具体地说是一种大跨径叠合梁斜拉桥边钢箱临时锚固体系。

背景技术

叠合梁斜拉桥是主梁为钢结构，桥面系为混凝土结构，与桥面系结合在一起共同受力的斜拉桥，它充分发挥钢材和混凝土材料各自的优势。它除了具有主梁自重轻，跨越能力更强、受收缩徐变影响较小、施工更方便，在现代桥梁设计中使用越来越广泛。

在叠合梁斜拉桥主梁悬臂施工过程中,索塔两侧的梁体因自重荷载、临时荷载或出现落梁工况等原因导致荷载的不平衡，从而会产生一定的倾覆力矩,且两侧不对称斜拉索张拉力或风载等亦会对主梁产生一定的水平或纵向推力。当主梁采用悬臂法施工时,为了保证主梁在双悬臂和单悬臂施工时的体系稳定，确保结构在施工阶段的安全,安装主梁0号段时,需把主梁和索塔横梁临时锚固，待主桥合龙之后拆除。

传统的临时锚固方案有以下几种：1、将箱梁0号块(0号块一般为悬臂施工桥梁的第一施工段，在搭设的支架上施工)通过预应力临时锚固在下横梁上的临时支座(为了支撑0号块的支座，后期需要拆除)上,实现刚性连接；2、或者将箱梁0号块通过索体(也称预应力钢绞线)临时锚固在下横梁上的临时支墩上,使得钢箱梁能够实现纵向小范围位移的柔性连接，横向限位依靠中塔柱与箱梁之间的横向支座；只需要通过横向限位及纵向阻尼装置实现横向或纵、横向锚固的斜拉桥。

传统的临时锚固采用预应力钢绞线锚固0号块，大跨径斜拉桥悬臂施工时的不平衡力较大，需要较多的钢绞线，施工较为复杂，且不能提抗水平力。

发明内容

为控制索塔两侧的梁体因自重荷载、临时荷载或出现落梁工况等原因导致荷载不平衡而产生的一定倾覆力矩,及两侧不对称斜拉索张拉力或风载等原因对主梁产生的一定水平或纵向推力，现提出一种大跨径叠合梁斜拉桥边钢箱临时锚固体系，其具有适用范围广、设计施工简单，及在施工和解除时风险小的特点。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种大跨径叠合梁斜拉桥边钢箱临时锚固体系，包括索塔和箱梁，所述索塔用于斜拉桥中斜拉索的固定，其底部设置在承台上，每两个所述索塔之间设置有索塔横梁，所述索塔横梁上端设置有永久支座，所述箱梁两边的边钢箱固定设置在所述永久支座上，其特征是；

所述承台上设置有钢管混凝土柱，所述钢管混凝土柱顶端设置有用于临时支撑所述边钢箱的第一临时支座；

所述边钢箱下侧用螺栓连接有纵向钢挡块，所述索塔横梁的两侧与所述纵向钢挡块对应处设置有橡胶块，所述橡胶块设置在橡胶块支座上，所述橡胶块支座固定在所述索塔横梁的两侧；

在所述永久支座的两侧的所述索塔横梁上对称设置有第二临时支座，每个所述第二临时支座设置有竖向通孔，所述边钢箱中竖向设置有与所述竖向通孔相通的钢管，用预应力钢束穿过所述钢管和所述竖向通孔并将所述箱梁锚固在所述索塔横梁上。

进一步地，所述橡胶块支座包括：竖向设置的橡胶块支座预埋钢板，所述橡胶块支座预埋钢板直接埋设在横梁中，水平设置于所述橡胶块支座预埋钢板另一侧用于支撑所述橡胶块的橡胶块支撑板，竖向设置于所述橡胶块支座预埋钢板另一侧用于橡胶块两侧定位的橡胶块定位板。

进一步地，所述第二临时支座共四个，且每个所述第二临时支座上的竖向通孔为均匀分布四个。

进一步地，所述钢管混凝土柱的钢管内浇注C30混凝土，其数量共二十四根，具体设置方式为：横桥向设置四排，其中每侧所述边钢箱下对应两排；顺桥向设置六排，其中所述索塔横梁每侧对应三排，即在所述索塔横梁两侧于每侧所述边钢箱下方每组有六根所述钢管混凝土柱。

进一步地，每组的六根所述钢管混凝土柱之间连接有采用缀板连接并形成整体。

进一步地，所述第一临时支座用C50砼加硫磺砂浆制成。

进一步地，所述螺栓为高强度螺栓。

本发明的有益效果是：

1、每个桥塔处设置横桥向4根，顺桥向6根，共24根钢管混凝土柱，钢管内浇注C30混凝土，边钢箱支撑在钢管混凝土柱上设置的第一临时支座上，通过刚度较大的钢管混凝土柱可抵抗施工过程当中的由于自重、索力、施工荷载形成的不平衡弯矩；

2、在索塔横梁两侧的边钢箱下栓接有纵向钢挡块，纵向钢挡块与索塔横梁两侧设置的橡胶块相接处，利用橡胶块进行缓冲定位，可抵抗施工过程当中的水平力；

3、索塔横梁上设置有临时支撑边钢箱的第二临时支座，边钢箱中竖向设置有钢管，用预应力钢束穿过钢管将箱梁锚固在索塔横梁上，可以防止边钢箱在施工过程当中发生转角位移。

4、本发明适用范围广、设计施工简单，在施工和解除时风险较小，具有较好的施工稳定性。

附图说明

图1为本发明中箱梁与钢管柱布置示意图；

图2为图1中沿E方向正视的示意图；

图3为本发明中纵向刚挡块与索塔横梁的位置结构示意图；

图4为图3中沿A-A方向的局部剖视结构示意图；

图5为图3中B部分的局部放大结构示意图；

图6为图5中沿C-C方向的局部剖视结构示意图；

图7为本发明中第二临时支座的布置结构示意图(图中只显示了索塔横梁的一半，另一半沿中心线完全对称)；

图8为本发明中利用钢束锚固边钢箱的结构示意图(图中只显示了索塔横梁的一半，另一半沿中心线完全对称)；

图9为图8中沿D-D的局部剖视结构示意图；

图中：1箱梁，11边钢箱，12纵向钢挡块，121连接平板，122竖板，13钢管，131预应力钢束，2承台，21钢管混凝土柱，211第一临时支座，22缀板，23索塔，231索塔横梁，2311垫石，2312永久支座，2313第二临时支座，24橡胶块支座预埋钢板，242橡胶块定位板，243橡胶块，244橡胶块支撑板。

具体实施方式

如图1所示，斜拉桥的主要部件包括索塔23和箱梁1，索塔23一般有两根，主要用于斜拉桥钢索的固定，其底部通常设置在混凝土浇筑的承台2上，两根索塔23之间设置有索塔横梁231，即索塔横梁231将两根索塔23连接成近似A字型结构。

如图2所示，索塔横梁231上端设置有永久支座2312，永久支座2312与索塔横梁231之间设置有垫石2311；箱梁1为焊接而成的近似板型的钢结构体，其上端面用于铺设路面，通常其两边，即桥的两边侧为边钢箱11，具体安装中需要将其固定设置在永久支座2312上。

具体施工安装过程中，当箱梁采用悬臂法施工时,在叠合梁斜拉桥箱梁悬臂施工过程中,索塔两侧的梁体因自重荷载、临时荷载或出现落梁工况等原因导致荷载的不平衡会产生一定的倾覆力矩,且两侧不对称斜拉索张拉力或风载等亦会对主梁产生一定的水平或纵向推力。为了保证主梁在双悬臂和单悬臂施工时的体系稳定，确保结构在施工阶段的安全,安装箱梁0号段(即斜拉桥斜拉部分的起始节)时,需把主梁和索塔横梁临时锚固，待主桥合龙之后拆除。

下面结合具体实施例和附图对本发明进行详细描述。

如图1和图2所示，承台2上设置有临时钢管混凝土柱21，钢管混凝土柱21顶端设置有第一临时支座211，用于临时支撑所述箱梁1两边的边钢箱11。通过刚度较大的钢管混凝土柱21可抵抗施工过程当中的由于自重、索力、施工荷载形成的不平衡弯矩。

具体实施例中，如图1和图2所示，钢管混凝土柱21的钢管内浇注C30混凝土，其数量共二十四根，具体设置方式为：横桥向设置四排，其中每侧所述边钢箱11下对应两排；顺桥向设置六排，其中所述索塔横梁231每侧对应三排，这样在索塔横梁231两侧于每侧边钢箱11下方每组有六根所述钢管混凝土柱21。这种结构便于现场施工。

而且，为保证稳固性，每组的六根所述钢管混凝土柱21之间采用缀板连接，形成一体。

具体实施例中，第一临时支座211用C50砼加硫磺砂浆制成，在施工完毕后可将第一临时支座211(硫磺可以融化)融化拆除。

如图3中所示，每侧边钢箱11下面用高强度螺栓1211连接有两个纵向钢挡块12，索塔横梁231的两侧于纵向钢挡块12对应处设置有橡胶块243，橡胶块243设置在橡胶块支座上，利用纵向钢挡块12与橡胶块相接处，利用橡胶块243的弹性缓冲作用，可抵抗施工过程当中的水平力。

具体实施例中，如图4到图6所示，橡胶块支座包括：竖向设置的橡胶块支座预埋钢板24，水平设置于橡胶块支座预埋钢板24另一侧用于支撑橡胶块243的橡胶块支撑板244，竖向设置于橡胶块支座预埋钢板24另一侧用于橡胶块243两侧定位的橡胶块定位板242，从而橡胶块243卡紧固定在橡胶块支撑板244和两片橡胶块定位板242直接形成的U型空间内。

如图7所示，索塔横梁231上在所述永久支座2312的两侧对称设置有第二临时支座2313，每个所述第二临时支座2313设置有竖向通孔。

具体实施例中，如图7所示，第二临时支座2313共四个，且每个第二临时支座2313上的竖向通孔为均匀分布四个，图中四个通孔分别构成某个矩形的四个顶点，即竖向通孔总共16个。

如图8所示，边钢箱11中竖向设置有与竖向通孔相通的钢管13，用预应力钢束131穿过钢管13和竖向通孔将箱梁1锚固在索塔横梁231上，利用临时预应力钢束131及钢管13可以防止边钢箱11在施工过程当中发生转角位移。

具体实施例中，如图9所示，预应力钢束13张拉端锚片位于索塔横梁231底面，固定端锚片位于边钢箱11上端，每束钢束的绞线根据实际计算进行预拉力张拉，实现固定。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

以上所述结合附图对本发明的优选实施方式和实施例作了详述，但是本发明并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种大跨径叠合梁斜拉桥边钢箱临时锚固体系，包括索塔(23)和箱梁(1)，所述索塔(23)用于斜拉锁的固定，其底部设置在承台(2)上，每两个所述索塔(23)之间设置有索塔横梁(231)，所述索塔横梁(231)上端设置有永久支座(2312)，所述箱梁(1)两边的边钢箱(11)固定设置在所述永久支座(2312)上，其特征是；

所述承台(2)上设置有钢管混凝土柱(21)，所述钢管混凝土柱(21)顶端设置有用于临时支撑所述边钢箱(11)的第一临时支座(211)；

所述边钢箱(11)下侧用螺栓(1211)连接有纵向钢挡块(12)，所述索塔横梁(231)的两侧与所述纵向钢挡块(12)对应处设置有橡胶块(243)，所述橡胶块(243)设置在橡胶块支座上，所述橡胶块支座固定在所述索塔横梁(231)的两侧；

在所述永久支座(2312)的两侧的所述索塔横梁(231)上对称设置有第二临时支座(2313)，每个所述第二临时支座(2313)设置有竖向通孔，所述边钢箱(11)中竖向设置有与所述竖向通孔相通的钢管(13)，用预应力钢束(131)穿过所述钢管(13)和所述竖向通孔并将所述箱梁(1)锚固在所述索塔横梁(231)上；

所述橡胶块支座包括：竖向设置且直接埋设在横梁内的橡胶块支座预埋钢板(24)，水平设置于所述橡胶块支座预埋钢板(24)另一侧用于支撑所述橡胶块(243)的橡胶块支撑板(244)，竖向设置于所述橡胶块支座预埋钢板(24)另一侧用于橡胶块(243)两侧定位的橡胶块定位板(242)。

2.根据权利要求1所述的一种大跨径叠合梁斜拉桥边钢箱临时锚固体系，其特征是，所述第二临时支座(2313)共四个，且每个所述第二临时支座(2313)上的竖向通孔为均匀分布四个。

3.根据权利要求2所述的一种大跨径叠合梁斜拉桥边钢箱临时锚固体系，其特征是，所述钢管混凝土柱(21)的钢管内浇注C30混凝土，其数量共二十四根，具体设置方式为：横桥向设置四排，其中每侧所述边钢箱(11)下对应两排；顺桥向设置六排，其中所述索塔横梁(231)每侧对应三排，即在所述索塔横梁(231)两侧于每侧所述边钢箱(11)下方每组有六根所述钢管混凝土柱(21)。

4.根据权利要求3所述的一种大跨径叠合梁斜拉桥边钢箱临时锚固体系，其特征是，每组的六根所述钢管混凝土柱(21)之间采用缀板连接并形成整体。

5.根据权利要求4所述的一种大跨径叠合梁斜拉桥边钢箱临时锚固体系，其特征是，所述第一临时支座(211)用C50砼加硫磺砂浆制成。

6.根据权利要求5所述的一种大跨径叠合梁斜拉桥边钢箱临时锚固体系，其特征是，所述螺栓(1211)为高强度螺栓。