專利名稱：自錨式混合梁斜拉懸吊協(xié)作體系橋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，涉及到橋梁工程中的橋梁的設(shè)計(jì)，特別涉及到大
跨徑橋梁的設(shè)計(jì)。
背景技術(shù)：
目前，在大跨徑橋梁設(shè)計(jì)中通常采用三種橋型 —種橋型方案是懸索橋方案，現(xiàn)在已建成最大跨徑的懸索橋是日本的明石海峽大 橋，主跨達(dá)到1991m。但是懸索橋主纜和主梁用鋼量較大，增加了工程造價(jià)。常常需要在水 中修建巨大錨碇，施工難度大，且其體積隨著跨徑的增大而迅速增加。研究表明，主跨1000m 的懸索橋比相同跨徑的斜拉橋造價(jià)要高出16.7%。另外，空氣動(dòng)力穩(wěn)定性也是懸索橋向大 跨徑發(fā)展的制約因素。 另一種是斜拉橋方案，目前已經(jīng)建成的有主跨為856m的法國(guó)諾曼底大橋，主跨 890m的日本多多羅海峽大橋，主跨為1088m的中國(guó)蘇通大橋。蘇通大橋塔高300. 4m，最長(zhǎng) 拉索577m，懸臂施工長(zhǎng)度達(dá)到500多米。超高橋塔的穩(wěn)定性、懸臂施工時(shí)的動(dòng)力穩(wěn)定性以及 超長(zhǎng)拉索風(fēng)致振動(dòng)令人擔(dān)憂，同時(shí)它的軸向水平壓力會(huì)隨著懸臂跨徑的增大而迅速增加， 致使主梁在主塔附近易產(chǎn)生壓屈失穩(wěn)的現(xiàn)象。 還有一種就是地錨式斜拉_懸索協(xié)作橋，國(guó)外建造實(shí)橋較多，如芝加哥北林蔭橋、 尼亞加拉瀑布橋、Brooklyn橋等。1997年國(guó)內(nèi)建成的貴州烏江大橋，主跨只有288m。在廣 東伶仃洋大橋、香港昂船洲大橋、臺(tái)灣高屏溪橋等國(guó)內(nèi)多座跨海大橋方案設(shè)計(jì)中均出現(xiàn)了 這種橋型，目前該橋型主要停留在方案設(shè)計(jì)階段，均為地錨體系，需要龐大的地錨，施工難 度大，工程造價(jià)高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是在已有地錨式斜拉-懸索協(xié)作橋的基礎(chǔ)上，將地錨體 系改為自錨體系，并且加勁梁采用混合梁。這種橋型特別適合于橋梁主跨徑較大、橋塔高度 又受到限制，而修建傳統(tǒng)懸索橋錨碇所需費(fèi)用比例又太大的情況。 本發(fā)明的技術(shù)方案是，先施工斜拉橋部分，再懸掛主纜，臨時(shí)將主纜錨在臨時(shí)錨固
結(jié)構(gòu)上，然后吊裝懸索橋部分的鋼箱梁，合攏后完成地錨體系向自錨體系的轉(zhuǎn)換。
具體步驟是 步驟1 :索塔與邊孔墩做好后開(kāi)始懸臂拼裝斜拉橋混凝土主梁； 步驟2 :懸臂拼裝到邊孔完成后懸掛主纜，其兩端分別錨固在砼梁外端錨塊上，而 錨塊用臨時(shí)錨索拉在臨時(shí)錨固結(jié)構(gòu)上； 步驟3 :掛吊桿，用纜索吊機(jī)吊裝跨中各段鋼主梁； 步驟4:合攏后，分批拆除臨時(shí)錨索，主纜完全錨在砼主梁兩端，完成由臨時(shí)地錨 到自錨的體系轉(zhuǎn)換； 步驟5 :完成橋面鋪裝、欄桿施工，并進(jìn)行全橋的索力調(diào)整，成橋。
本發(fā)明的效果和益處是 1.橋塔高度可以比斜拉橋做得更小，施工難度更低，風(fēng)振和地震響應(yīng)更?。?
2.斜拉段采用混凝土主梁，而懸索段采用鋼主梁，充分發(fā)揮材料性能，可以大幅節(jié) 約造價(jià)； 3.斜拉段采用混凝土主梁，與鋼主梁懸索橋相比結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)剛度變大，空氣動(dòng)力 穩(wěn)定性得到顯著提高； 4.懸索部分的荷載通過(guò)主纜傳給塔基，而斜拉橋部分的荷載是通過(guò)橋塔直接傳遞 到塔基，這就減小了主纜的直徑，錨碇可以比同跨徑懸索橋做得更??； 5.懸臂施工長(zhǎng)度及拉索長(zhǎng)度都比斜拉橋更短，在橋塔附近主梁的軸向壓力降低，
在保證主梁穩(wěn)定性的同時(shí)，又可以減小混凝土主梁的面積，降低工程造價(jià)； 6.施工工作面多，斜拉段和懸索段可以同時(shí)施工，大大縮短工期，降低工程造價(jià)，
并且降低了施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。


圖1是自錨式混合梁斜拉懸吊協(xié)作體系橋臨時(shí)錨固結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中1主纜；2砼梁；3鋼梁；4吊桿；5斜拉索；6主塔；7邊墩；8臨時(shí)錨固結(jié)構(gòu)。 圖2是自錨式混合梁斜拉懸吊協(xié)作體系橋成橋方案示意圖。
圖中1主纜；2砼梁；3鋼梁；4吊桿；5斜拉索；6主塔；7邊墩；9錨塊。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合技術(shù)方案和附圖詳細(xì)敘述本發(fā)明的具體實(shí)施方式
。 斜拉橋主梁拼裝就位后，懸掛主纜，主纜錨在砼梁端錨塊上，而錨塊通過(guò)臨時(shí)錨索 錨在臨時(shí)錨固結(jié)構(gòu)上。吊裝中間鋼箱梁，待主梁合攏之后，完成體系轉(zhuǎn)換，形成永久自錨體 系，然后調(diào)整全橋索力。 主梁截面斜拉橋部分主梁采用混凝土箱型截面，懸索橋部分采用鋼箱梁截面。
材料特性斜拉橋部分主梁和濕接縫采用C50混凝土，墩樁采用C30混凝土 ；索橋 部分主梁采用Q345鋼。
荷載等級(jí)公路-I級(jí)。
斜拉索與主纜材料特性斜拉索與主纜采用擠包護(hù)層扭絞型拉索。
權(quán)利要求
自錨式混合梁斜拉懸吊協(xié)作體系橋，由斜拉橋和懸索橋構(gòu)成的協(xié)作體系，吊索在斜拉段和懸索段連接處交叉設(shè)置，加勁梁是的混合梁，成橋后主纜錨固在砼主梁端部，形成自錨體系，其特征是1)索塔與邊孔墩做好后開(kāi)始懸臂拼裝斜拉橋混凝土主梁；2)懸臂拼裝到邊孔完成后懸掛主纜，其兩端分別錨固在砼梁外端錨塊上，而錨塊用臨時(shí)錨索拉在臨時(shí)錨固結(jié)構(gòu)上；3)掛吊桿，用纜索吊機(jī)吊裝跨中各段鋼主梁；4)合攏后，分批拆除臨時(shí)錨索，主纜完全錨在砼主梁兩端，完成由臨時(shí)地錨到自錨的體系轉(zhuǎn)換；5)完成橋面鋪裝、欄桿施工，并進(jìn)行全橋的索力調(diào)整，成橋。
全文摘要
自錨式混合梁斜拉懸吊協(xié)作體系橋，屬于建筑工程技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到橋梁工程中的大跨徑橋梁的設(shè)計(jì)。其特征是索塔與邊孔墩做好后開(kāi)始懸臂拼裝斜拉橋混凝土主梁；懸臂拼裝到邊孔完成后懸掛主纜，其兩端分別錨固在砼梁外端錨塊上，而錨塊用臨時(shí)錨索拉在臨時(shí)錨固結(jié)構(gòu)上；掛吊桿，用纜索吊機(jī)吊裝跨中各段鋼主梁；合攏后，分批拆除臨時(shí)錨索，主纜完全錨在砼主梁兩端，完成由臨時(shí)地錨到自錨的體系轉(zhuǎn)換；完成橋面鋪裝、欄桿施工，并進(jìn)行全橋的索力調(diào)整，成橋。本發(fā)明的效果和益處是解決了大跨徑橋梁設(shè)計(jì)、施工中存在的問(wèn)題，降低塔高，充分發(fā)揮材料性能，降低了工程造價(jià)，而且縮短了工期，降低了施工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)。
文檔編號(hào)E01D21/00GK101736686SQ200910220438
公開(kāi)日2010年6月16日 申請(qǐng)日期2009年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月27日
發(fā)明者唐春艷, 張哲 , 檀永剛, 潘盛山, 王會(huì)利, 石磊, 許福友, 譚巖斌, 邱文亮, 黃才良 申請(qǐng)人:大連理工大學(xué)