[发明专利]一种大跨斜拉桥塔梁三向临时固结结构

说明书

技术领域

本发明涉及桥梁施工，特别是涉及一种大跨斜拉桥塔梁三向临时固结结构。

背景技术

随着我国公路、铁路交通网的大规模建设，大跨度斜拉桥的建设也随之频繁出现，由于钢箱梁重量轻、跨越性能好，因此大跨度斜拉桥均是采用钢箱梁作为主梁结构，钢箱梁悬臂安装施工也将是大跨度斜拉桥主梁施工中最常见的一种施工方式。在钢箱梁悬臂安装施工过程中，索塔两侧的钢箱梁在架梁吊机起吊过程中总会出现起吊不同步，且随着两端悬臂安装距离索塔越来越远时，钢箱梁两端所受的不平衡荷载作用越来越明显，以及斜拉索挂设不对称张拉或其它临时荷载等影响下，钢箱梁与索塔之间会产生一定的位移。钢箱梁架设周期长，沿海沿江的斜拉桥钢箱梁施工时经常会受到台风、强对流天气的影响，也会使钢箱梁受到临时不平衡荷载作用，从而会使钢箱梁与索塔之间产生一定的位移，严重时甚至会发生倾覆等安全事故。因此在大跨度钢箱梁悬臂安装施工时，为了确保钢箱梁架设施工阶段的结构稳定和施工安全，需将钢箱梁与索塔进行临时固结，以防钢箱梁在安装过程中发生不可逆位移甚至倾覆，给后续施工造成困难。

钢箱梁架设时塔梁临时固结主要有竖向、横向、桥梁纵向三个方向的限位，其竖向限位固结的常规施工方法是：

竖向限位采用在下横梁顶面预埋大型预埋件，然后在钢箱梁底板底面焊接大型钢结构（兼做钢箱梁竖向支撑结构）将钢梁与下横梁顶面预埋件连接起来。然而为防止钢梁震动甚至倾覆，需要焊接大量的焊缝才能满足受力要求，故而在下横梁混凝土施工时，需预埋较多大型预埋件，在安装竖向锚固焊接大量焊缝时需要花费较多的人工和时间，待全桥合龙后竖向锚固拆除，还需对下横梁预埋件部位进行修补，钢箱梁底板底面焊缝部位需要进行焊除、打磨和涂装，后期修补工作量大。

发明内容

为了克服上述技术问题，本发明的目的在于提供一种施工方便、提高工作效率的大跨斜拉桥塔梁三向临时固结结构。

本发明所采用的技术方案是：

一种大跨斜拉桥塔梁三向临时固结结构，包括两个塔柱、固定在塔柱之间的横梁和固结在横梁上端面的钢箱梁，所述钢箱梁的端部设有横向固结装置和纵向固结装置，所述钢箱梁的底部设有竖向固结装置，所述竖向固结装置包括若干竖向锚固件，所述各竖向锚固件的多根预应力锚索的两端分别锚固在钢箱梁底部和横梁底部。

作为上述技术方案的进一步改进，所述各竖向锚固件沿横梁长度方向和宽度方向呈矩阵排列布置，保证竖向锚固件均布于钢箱梁上，保证钢箱梁与横梁锚固的稳定性和均匀性。

作为上述技术方案的进一步改进，所述横梁底部接有若干锚具，经过张拉的所述预应力锚索竖直地由上至下穿过横梁后与对应锚具的夹片连接，该结构简单方便，有效的起到竖向锚固的作用。

作为上述技术方案的进一步改进，由于锚具夹片位于横梁底部，为防止夹片松脱，所述锚具夹片的下端接有限位板，所述限位板的下端接有限位管，所述预应力锚索穿过限位板和限位管后被从限位管侧端旋入的紧固螺栓锁紧，待预应力锚索张拉至设计吨位锚固后，利用限位板、限位管和紧固螺栓将夹片定位。

作为上述技术方案的进一步改进，所述竖向锚固件包括安装在钢箱梁底部的锚固座、通过销轴连接锚固座的钢制件，所述钢制件的中部固接有锚板，所述预应力锚索的顶端连接锚板。锚固座在钢箱梁预制时安装，并用高强度螺栓连接在钢箱梁上，避免后期拆除时对钢箱梁底板底面的割除、打磨和涂装修补工作。

作为上述技术方案的进一步改进，所述竖向固结装置包括临时支撑垫，所述临时支撑垫包括由下至上依次连接的阻尼垫石、抄垫砼块、抄垫钢板和橡胶块，所述阻尼垫石放置在横梁顶面，所述橡胶块与钢箱梁底端连接。 

作为上述技术方案的进一步改进，所述横向固结装置包括连接在钢箱梁端部的横向抗风支座，所述横向抗风支座抵靠预埋在相应塔柱的支座垫石。

目前传统技术中的横向限位一般采用在两索塔塔柱内侧与钢箱梁横向侧壁之间抄垫钢垫块，为防止抄垫的钢垫块向下滑落，需将钢垫块与钢梁焊接起来，后期拆除后需打磨修补花费较多的人工和时间。为了避免横向限位时抄垫钢垫块位置后期焊缝修补工作，利用横向抗风支座进行横向固结限位。

作为上述技术方案的进一步改进，所述纵向固结装置包括连接在钢箱梁上的两件限位钢结构，所述两件限位钢结构沿纵向水平布置并位于横向抗风支座和支座垫石两侧，所述各限位钢结构与支座垫石的空隙处设有抄垫物。