[发明专利]斜拉桥结构及斜拉桥施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及土木工程行业桥梁建设技术领域，尤其涉及一种斜拉桥结构及斜拉桥施工方法。

背景技术

我国自1975年建成第一座试验性斜拉桥——四川云阳桥以来，经过近40年的发展，已成为世界上拥有斜拉桥数量最多的国家。我国几乎所有的斜拉桥在梁体施工过程中均采用悬臂施工法，即首先施工索塔处梁段，再两侧逐节对称悬臂施工后续梁段。在悬臂合拢之前，悬臂向上由斜拉索产生约束，向下则没有约束。随着悬臂长度的增加，施工荷载、风荷载等的效应相应增加，结构的稳定性下降，风险增加。在遭遇强台风时，悬臂末端的梁段会发生强烈震颤，震颤幅度有时会达到2～3米，会严重破坏桥梁结构。

为解决这一问题，传统的施工工艺中，一般采用设置临时墩的方式，减小最大双悬臂长度。然而，临时墩的构造一般采用钢管桩+钢管框架结构，使用后予以拆除。临时墩需要大量的工程材料及现场作业，尤其在深水、海洋环境中，其造价往往在千万元以上。

发明内容

(一)要解决的技术问题

鉴于上述技术问题，本发明提供了一种斜拉桥结构及斜拉桥施工方法，以采用较低成本降低悬臂施工法引发结构稳定性降低的风险。

(二)技术方案

根据本发明的一个方面，提供了一种斜拉桥结构。该斜拉桥结构包括：承台4；建造于承台4上的索塔5；索塔5两侧的梁段构成的斜拉桥主梁悬臂6；以及拉设于斜拉桥主梁悬臂6两侧的预设梁段与承台4之间的抗风索1。

优选地，本发明斜拉桥结构中，承台4上固定有下销座；斜拉桥主梁悬臂6的预设梁段的下方固定有上销座；抗风索1拉设于下销座和上销座之间。

优选地，本发明斜拉桥结构中，抗风索1在上销座和下销座之间预先拉紧，张拉应力介于400MPa至700MPa之间。

优选地，本发明斜拉桥结构中，上销座固定于斜拉桥主梁悬臂6的预设梁段的下方，纵向腹板和横隔板交点的位置；销子穿过上销座固定连接于抗风索的上锚固端2。

优选地，本发明斜拉桥结构中，上锚座的位置介于斜拉桥主梁悬臂6最长长度的2/5至4/5之间。

优选地，本发明斜拉桥结构中，斜拉桥主梁悬臂6为钢结构，上销座采用焊接或栓接的方式设置；或斜拉桥主梁悬臂6为混凝土结构，上销座采用连体浇筑或在浇筑过程中埋设钢结构预埋件的方式设置。

优选地，本发明斜拉桥结构中，承台4为混凝土结构承台，下销座采用连体浇筑或在浇筑过程中埋设钢结构预埋件的方式设置。

优选地，本发明斜拉桥结构中，抗风索1与索塔5的中心线所成的角度介于30°至80°之间。

优选地，本发明斜拉桥结构中，抗风索1为柔性索，其是由钢丝或钢绞线组成的索式结构。

优选地，本发明斜拉桥结构中，抗风索1的抗拉强度大于1000MPa。

根据本发明的另一方面，还提供了一种斜拉桥施工方法。该斜拉桥施工方法包括：步骤A：建造承台4及索塔5，在承台上设置下销座；步骤B：在索塔5的两侧逐节对称施工各梁段，构成斜拉桥主梁悬臂6；步骤C：在斜拉桥主梁悬臂6两侧的预设梁段的下方分别设置上销座；以及步骤D：在上销座和下销座之间拉设抗风索1；

优选地，本发明斜拉桥施工方法中，步骤D之后还包括：步骤E：斜拉桥主梁悬臂6边跨合拢后，拆除抗风索1。

(三)有益效果

本发明中采用抗风索对尚未合拢的斜拉桥主梁悬臂产生向下的约束力，减小了悬臂的长度，提高了颤振稳定性，具有结构简单、成本低廉等优点。

附图说明

图1为根据本发明实施例斜拉桥结构的示意图；

图2为根据本发明实施例斜拉桥施工方法的流程图。

【主要元件】

1-抗风索；    2-上锚固端；    3-下锚固端；

4-承台；      5-索塔；        6-斜拉桥主梁悬臂；

7-斜拉索；    8-桥面吊机。

具体实施方式