[发明专利]一种钢-砼扭塔结构及其施工方法

说明书

本发明涉及一种钢‑砼扭塔结构及其施工方法，其特征在于：其中钢‑砼扭塔结构包括桥体主梁和沿桥体主梁长度方向间隔设置的扭塔，所述扭塔包括设在底部的承台、塔座和设在塔座上的主塔体，所述主塔体呈水滴状的拱形曲线，主塔体的断面呈矩形，主塔体中下部设有横梁，所述桥体主梁支撑在横梁上，所述主塔体两侧与桥体主梁自上而下牵拉有多根斜拉索。该钢‑砼扭塔结构设计合理，施工高效、性价比高。

技术领域：

本发明属于桥梁工程领域，具体涉及一种混合型钢-砼组合扭塔结构及其施工方法。

背景技术：

桥梁索塔常见A型、H型、钻石型等，索塔材料多以钢筋混凝土结构、钢结构为主，采用钢筋混凝土塔采用造塔机或液压爬模，施工周期长，且扭型结构混凝土索塔施工难度极大；采用纯钢塔则用钢量大，造价比较高，维护成本大，钢-砼结构的索塔应用较少，资料显示南京五桥设计为钢壳-砼组合索塔，呈现箱型构造，为内外双层壳结构，同一断面有两种混凝土结构，建造难度比较大；国内外未见下部为混凝土、上部为钢-砼组合结构的混合型索塔结构。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种钢-砼扭塔结构及其施工方法，该钢-砼扭塔结构设计合理，施工高效、性价比高。

本发明钢-砼扭塔结构，其特征在于：包括桥体主梁和沿桥体主梁长度方向间隔设置的扭塔，所述扭塔包括设在底部的承台、塔座和设在塔座上的主塔体，所述主塔体呈水滴状的拱形曲线，主塔体的断面呈矩形，主塔体中下部设有横梁，所述桥体主梁支撑在横梁上，所述主塔体两侧与桥体主梁自上而下牵拉有多根斜拉索。

进一步的，上述主塔体包括下塔柱段、中塔柱段和上塔柱段，所述下塔柱段为预应力混凝土结构，中塔柱段采用钢-砼组合结构，上塔柱段为钢结构。

进一步的，上述塔座呈锥台体状，其高度为1.8米，所述下塔柱段高度为5.63米，中塔柱段高度为8.37米，上塔柱段高度为53.7米；横梁位于中塔柱段上。

进一步的，上述主塔体矩形断面在顺桥向宽度由塔顶的3.0m宽增至塔底的5.0m，在横桥向由塔顶的3.0m增大至塔底5.5m。

进一步的，上述横梁为钢箱梁构件，在横梁与主塔体的交界处设为钢混结合段。

进一步的，上述中塔柱段为渐变的异形段，底部尺寸为487.6cm×464.4cm渐变至顶部尺寸为469.1cm×387.9cm，单个中塔柱段与下塔柱段体内设置28束直径15.2-19型预应力钢束。

进一步的，上述上塔柱段的断面为矩形状钢壳，钢壳的壁板采用Q345qD钢板，板厚30~40mm。

进一步的，上述斜拉索采用分丝管索鞍，索鞍焊接于主塔体的钢结构上，主塔体的斜拉索分布区域及以下区域均灌注C50混凝土，并在索塔钢结构内部对拉钢筋，用于防止灌注混凝土时钢板变形，钢筋水平间距为50cm，每层钢筋竖向间距为60cm，在分丝管布置区域，钢筋水平间距加密为25cm，每层钢筋竖向间距加密20cm。

本发明钢-砼扭塔结构的施工方法，其特征在于：所述钢-砼扭塔结构包括桥体主梁和沿桥体主梁长度方向间隔设置的扭塔，所述扭塔包括设在底部的承台、塔座和设在塔座上的主塔体，所述主塔体呈水滴状的拱形曲线，主塔体的断面呈矩形，主塔体中下部设有横梁，所述桥体主梁支撑在横梁上，所述主塔体两侧与桥体主梁自上而下牵拉有多根斜拉索；施工时，先施工制作承台、塔座，然后制作主塔体和位于主塔体上的横梁，在横梁上铺设桥体主梁。

本发明钢-砼扭塔结构有益效果：

①受力明确：在不同受力部位采用不同的结构，下塔柱荷载大则采用预应力混凝土结构，中塔柱采用钢-砼组合结构，上塔柱交汇部位采用钢结构，结构受力传递明确，应力分布均匀。

②施工高效：直接运用工厂制造的薄壁钢作为内侧实心混凝土施工的外模，相对于钢筋混凝土索塔施工速度快，可有效缩短建设工期。