[发明专利]一种双主孔独塔自锚式悬索桥结构体系及施工工艺

说明书

本发明公开了一种双主孔独塔自锚式悬索桥结构体系及施工工艺，其技术方案为：包括主梁、索塔、索塔横梁，索塔横梁设置于主梁下方，索塔顶端与主梁两端分别通过主缆相连，主缆与主梁通过多根间隔分布的吊索连接；索塔横梁与主梁之间相对于索塔轴线对称安装两排支座，从而约束主梁和索塔之间的转动自由度，所述支座上方设置压重块；距索塔顶端设定位置处拉设辅助斜拉索，辅助斜拉索连接至主梁设定位置，以便平衡支座间距与索塔横梁尺寸。本发明采用双排支座与主跨辅助斜拉索组合的结构形式，在提高刚度的同时，可减小索塔横梁悬臂尺寸及压重重量。

技术领域

本发明涉及桥梁结构领域，尤其涉及一种双主孔独塔自锚式悬索桥结构体系及施工工艺。

背景技术

独塔自锚式悬索桥是自锚式悬索桥中的一种型式，目前独塔自锚式悬索桥多为单主孔布置，即一个大主孔+小边跨的跨径组合形式，国外最大跨径385m，国内最大跨径350m。现有已建成的双主孔独塔自锚式悬索桥相对较少，且最大跨径不超过150m，超过200m以上的双主孔独塔自锚式悬索桥未有先例，常规做法很难达到现行规范对悬索桥在活载作用下的竖向计算挠度不宜大于计算跨径的1/250的要求。结构体系刚度往往作为此类桥梁亟待解决的重难点，对设计起控制性作用。

对于大跨径自锚式悬索桥，常用的提高整体刚度的措施主要有：(1)提高整个桥梁体系的重力刚度，如增加主缆截面、主梁增铺混凝土压重等；(2)增加外伸跨或辅助跨以此约束主跨的竖向扭转及挠度变形；(3)采用合理的垂跨比；(4)加大主梁高度，即提高主梁抗弯刚度；(5)增大桥塔纵桥向刚度，如采用A型塔；(6)提高主缆抗拉刚度，即提高主缆在结构体系总体刚度的占比，主缆分担的活载比例增大，主梁分担的活载比例降低，进而降低主梁竖向挠度。

对于独塔自锚式悬索桥，当跨径增大到一定程度，以上几种措施虽然一定程度上可提高结构整体刚度，但结果是结构尺寸偏大、桥梁规模增大、造价偏高、经济性较差、景观协调相对较差。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种双主孔独塔自锚式悬索桥结构体系及施工工艺，采用双排支座与主跨辅助斜拉索组合的结构形式，在提高刚度的同时，可减小索塔横梁悬臂尺寸及压重重量。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：

第一方面，本发明的实施例提供了一种双主孔独塔自锚式悬索桥结构体系，包括主梁、索塔、索塔横梁，索塔横梁设置于主梁下方，索塔顶端与主梁两端分别通过主缆相连，主缆与主梁通过多根间隔分布的吊索连接；

索塔横梁与主梁之间相对于索塔轴线对称安装两排支座，从而约束主梁和索塔之间的转动自由度，所述支座上方设置压重块；

距索塔顶端设定位置处拉设辅助斜拉索，辅助斜拉索连接至主梁设定位置，以便平衡支座间距与索塔横梁尺寸。

作为进一步的实现方式，所述辅助斜拉索沿索塔两侧对称设置一根或多根，辅助索可采用成品平行钢丝斜拉索或钢绞线斜拉桥。

作为进一步的实现方式，所述辅助斜拉索与主梁锚固，辅助斜拉索与主梁的连接位置靠近主跨竖向变形最大位置处。辅助斜拉索与主梁、桥塔的连接可采用国内常用的方式，即与主梁可采用钢锚箱、锚拉板等方式连接，与桥塔可采用钢锚梁、混凝土锚固块等方式连接。

作为进一步的实现方式，所述索塔横梁采用悬臂结构。

作为进一步的实现方式，所述索塔横梁的悬臂长度根据支座距索塔中轴线的距离确定。

作为进一步的实现方式，所述索塔横梁采用预应力混凝结构或钢支撑结构。

作为进一步的实现方式，所述支座采用拉压支座。

作为进一步的实现方式，所述压重块为混凝土块或铁砂砼块。

作为进一步的实现方式，所述吊索相互平行，吊索采用钢丝索体。