專利名稱：索面斜拉橋的塔柱及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于橋梁建造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種平行或空間索面斜拉橋的塔柱及其施工方法。
背景技術(shù)：
在斜拉橋建造技術(shù)領(lǐng)域中，塔柱錨固區(qū)廣泛采用鋼錨梁錨固斜拉索。鋼錨梁支撐于空心塔柱的內(nèi)部塔壁的垂直牛腿上，塔柱及牛腿由混凝土一體澆筑而成。在各種受力荷載作用下，豎向分力通過牛腿傳到塔身后，全部由塔柱承受；每對斜拉索面內(nèi)的平衡水平分力由鋼錨梁承受，部分不平衡水平分力由塔柱承受?；炷了谛崩麇^固區(qū)段受力明確，受水平作用力小，因此，混凝土塔柱不會產(chǎn)生水平裂縫，確保斜拉橋的使用壽命及安全可靠性。
根據(jù)斜拉橋塔柱錨固區(qū)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，目前鋼錨梁吊裝方法有兩種第一種，在上節(jié)段塔柱及牛腿澆筑混凝土后，吊裝鋼錨梁。該方法的缺點(diǎn)是鋼錨梁的吊裝必須在上節(jié)段塔柱澆筑混凝土完成后進(jìn)行，兩者交錯施工，嚴(yán)重影響整橋的施工工期。第二種，在塔柱及牛腿混凝土澆筑全部完成后，再吊裝鋼錨梁。由于塔腔內(nèi)空間狹窄，無法吊裝整節(jié)鋼錨梁，需將鋼錨梁一分為二，中間采用高強(qiáng)螺栓螺接。該方法的缺點(diǎn)第一、吊裝時無法直接測量并定位，且要在狹窄的高空塔腔內(nèi)進(jìn)行鋼錨梁拼裝和定位，并進(jìn)行高強(qiáng)螺栓施擰及檢查，吊裝工序和定位的難度很大。第二、由于塔柱與牛腿由混凝土一體澆筑而成，受混凝土牛腿的影響，澆筑混凝土的施工滑模不能沿塔柱往上平移，必須拆卸后再往上節(jié)段安裝，后進(jìn)行上一節(jié)段的混凝土澆筑，施工進(jìn)度緩慢，影響工期。第三、混凝土牛腿的頂面不平整，影響由其支撐的鋼錨梁安裝精度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種施工進(jìn)度快、鋼錨梁安裝精度高的平行或空間索面斜拉橋的塔柱及其施工方法。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案索面斜拉橋的塔柱，包括錨固區(qū)，錨固區(qū)的混凝土塔柱豎向通長布置預(yù)埋鋼板，預(yù)埋鋼板焊接鋼牛腿，鋼牛腿支撐鋼錨梁，鋼錨梁與斜拉索固定相連。
所述的索面斜拉橋的塔柱，鋼牛腿包括由鋼制成的頂板、支撐板，頂板呈水平狀，頂板、支撐板與塔壁預(yù)埋鋼板兩兩之間相互垂直并通過焊接連接，頂板、支撐板垂直焊接加勁板。
索面斜拉橋的塔柱的施工方法，錨固區(qū)按以下步驟施工(1)預(yù)制吊裝節(jié)段鋼牛腿與塔壁預(yù)埋鋼板連成一體，后將鋼牛腿和鋼錨梁通過螺栓固結(jié)，作為一個吊裝節(jié)段；(2)在預(yù)埋鋼板上選取四個角點(diǎn)，用型鋼與預(yù)埋鋼板焊接形成臨時框架節(jié)段，后采用塔頂懸臂吊機(jī)將臨時框架節(jié)段吊裝到錨固區(qū)的設(shè)計位置，與塔柱內(nèi)勁性骨架固定相連；(3)重復(fù)步驟(1)(2)，同時，上下相鄰的預(yù)埋鋼板間采用螺栓固接；(4)吊裝數(shù)個節(jié)段后，采用滑模澆筑混凝土塔柱，吊裝好的預(yù)埋鋼板作為滑模的施工模板，滑?？裳仡A(yù)埋鋼板上下移動；
(5)混凝土塔柱澆筑完成后，張拉斜拉索。
所述的索面斜拉橋的塔柱的施工方法，上部節(jié)段的吊裝與下部已吊裝節(jié)段的混凝土塔柱澆筑同步進(jìn)行。
所述的索面斜拉橋的塔柱的施工方法，混凝土塔柱全部澆筑完成后，先卸掉鋼錨梁和鋼牛腿臨時固結(jié)中一側(cè)的連接螺栓，后張拉斜拉索，再卸掉另一側(cè)螺栓，確保鋼錨梁與鋼牛腿間順橋向無約束。
本發(fā)明的牛腿由鋼制成，鋼牛腿與預(yù)埋鋼板成一體狀，預(yù)埋鋼板沿混凝土塔柱豎向通長布置，上下相鄰的預(yù)埋鋼板通過高強(qiáng)螺栓連接。本發(fā)明的鋼牛腿與塔柱通過預(yù)埋鋼板固定連接，在澆筑混凝土塔柱時，塔壁預(yù)埋鋼板可作為混凝土施工滑模的模板，當(dāng)下一節(jié)段的塔柱澆筑混凝土完成后，滑模沿通長布置的預(yù)埋鋼板向上平移至上一節(jié)段的塔柱進(jìn)行混凝土澆筑，而無需如現(xiàn)有技術(shù)一樣，將澆筑滑模拆卸并安裝于上一節(jié)段后，才能開始澆筑混凝土。從而方便澆筑混凝土塔柱施工，大幅提高施工進(jìn)度。同時，本發(fā)明采用鋼牛腿避免了混凝土牛腿開裂的問題，提高了牛腿的強(qiáng)度，鋼牛腿頂面的平整度也能得到了保證，確保鋼錨梁的安裝精度。
本發(fā)明的鋼錨梁吊裝快捷，且鋼錨梁吊裝過程不需與混凝土塔柱澆筑交錯施工，兩道施工工序各自獨(dú)立完成，加快了施工進(jìn)度，同時也確保了鋼錨梁吊裝的精度及強(qiáng)度。


圖1為本發(fā)明的塔柱錨固區(qū)的局部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為圖1的A向示圖。
圖3為本發(fā)明的鋼錨梁結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明的鋼錨梁俯視圖。
圖示中，1-頂板、2-支撐板、3-加勁板、4-塔壁預(yù)埋鋼板、5-塔柱、11-鋼梁、12-上蓋板、13-下蓋板、14-橫隔板、15-錨固頭、16-錨板、17-支撐板、18-腹板、19-側(cè)板、20-加勁板、21-鋼牛腿、22-鋼錨梁。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實(shí)施例作詳細(xì)說明。
如圖1、2所示，平行或空間索面斜拉橋的塔柱包括斜拉索錨固區(qū)，預(yù)埋鋼板4沿錨固區(qū)的混凝土塔柱的塔壁豎向通長布置，上下相鄰預(yù)埋鋼板4通過高強(qiáng)螺栓連接，每一節(jié)段的預(yù)埋鋼板4焊接鋼牛腿21，鋼牛腿21支撐鋼錨梁22。鋼牛腿21由頂板1、支撐板2、加勁板3構(gòu)成，頂板1、支撐板2與預(yù)埋鋼板4焊接，頂板1、支撐板2都與預(yù)埋鋼板4相垂直，頂板1呈水平狀，頂板1下方垂直焊接支撐板2。頂板1、支撐板2都與加勁板3焊接，以增強(qiáng)鋼牛腿的承重強(qiáng)度。鋼牛腿21與混凝土塔柱5通過塔壁預(yù)埋鋼板4固定相連。如圖3、4所示，鋼錨梁22由箱形鋼梁11及四個連接斜拉索的錨固頭15構(gòu)成。箱形鋼梁11由上蓋板12、兩側(cè)板19及下蓋板13焊接而成，箱形鋼梁11的中段內(nèi)部均勻焊接五塊橫隔板14，內(nèi)部兩端頭各焊接五塊加勁板20，以加強(qiáng)鋼梁11的強(qiáng)度。鋼梁11的兩端各焊接兩個錨固頭15，錨固頭15對稱分布，錨固頭15由錨板16和支撐板17焊接而成，錨板16、支撐板17與鋼梁11焊接。斜拉索的上端頭穿入錨固頭15并固定連接，斜拉索與錨板16垂直，與支撐板17平行。四個錨固頭15對稱布置，極大地平衡掉水平方向的不平衡力，使平行索面斜拉橋的塔柱更穩(wěn)定，也使鋼錨梁可以適用于空間索面斜拉橋，擴(kuò)大了其使用范圍。
平行或空間索面斜拉橋的塔柱錨固區(qū)按以下步驟施工(1)預(yù)制多個吊裝節(jié)段每一吊裝節(jié)段包括鋼牛腿21、預(yù)埋鋼板4及鋼錨梁22，鋼牛腿21與預(yù)埋鋼板4成一體狀，鋼牛腿21和鋼錨梁22通過螺栓作臨時固結(jié)，作為一個吊裝節(jié)段；(2)在預(yù)埋鋼板4上選取四個角點(diǎn)，利用型鋼與預(yù)埋鋼板4焊接形成臨時框架節(jié)段，以確保預(yù)埋鋼板4不變形，然后采用塔頂懸臂吊機(jī)將臨時框架節(jié)段吊裝到錨固區(qū)的設(shè)計位置，并與塔柱5內(nèi)勁性骨架固定相連；(3)完成步驟(2)后，向該節(jié)段的上方吊裝下一個預(yù)制的吊裝節(jié)段，上下相鄰的預(yù)埋鋼板4間采用高強(qiáng)螺栓連接；(4)吊裝節(jié)段的預(yù)埋鋼板總高度為10-15米時，安裝滑模澆筑混凝土塔柱5，已吊裝好的預(yù)埋鋼板兼作滑模的施工模板，滑?？裳仡A(yù)埋鋼板上下移動；上部節(jié)段的吊裝與下部已經(jīng)吊裝節(jié)段的混凝土塔柱5澆筑同步進(jìn)行；(5)混凝土塔柱5全部澆筑完成后，先卸掉鋼錨梁22和鋼牛腿21臨時固結(jié)中一側(cè)的連接螺栓，后張拉斜拉索，再卸掉另一側(cè)的螺栓，確保鋼錨梁22與鋼牛腿21間順橋向無約束。
權(quán)利要求
1.索面斜拉橋的塔柱，包括錨固區(qū)，其特征在于錨固區(qū)的混凝土塔柱豎向通長布置預(yù)埋鋼板，預(yù)埋鋼板焊接鋼牛腿，鋼牛腿支撐鋼錨梁，鋼錨梁與斜拉索固定相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的索面斜拉橋的塔柱，其特征在于鋼牛腿包括由鋼制成的頂板、支撐板，頂板呈水平狀，頂板、支撐板與塔壁預(yù)埋鋼板兩兩之間相互垂直并通過焊接連接，頂板、支撐板垂直焊接加勁板。
3.索面斜拉橋的塔柱的施工方法，其特征是錨固區(qū)按以下步驟施工(1)預(yù)制吊裝節(jié)段鋼牛腿與塔壁預(yù)埋鋼板連成一體，后將鋼牛腿和鋼錨梁通過螺栓固結(jié)，作為一個吊裝節(jié)段；(2)在預(yù)埋鋼板上選取四個角點(diǎn)，用型鋼與預(yù)埋鋼板焊接形成臨時框架節(jié)段，后采用塔頂懸臂吊機(jī)將臨時框架節(jié)段吊裝到錨固區(qū)的設(shè)計位置，與塔柱內(nèi)勁性骨架固定相連；(3)重復(fù)步驟(1)(2)，同時，上下相鄰的預(yù)埋鋼板間采用螺栓固接；(4)吊裝數(shù)個節(jié)段后，采用滑模澆筑混凝土塔柱，吊裝好的預(yù)埋鋼板作為滑模的施工模板，滑模可沿預(yù)埋鋼板上下移動；(5)混凝土塔柱澆筑完成后，張拉斜拉索。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的索面斜拉橋的塔柱的施工方法，其特征在于上部節(jié)段的吊裝與下部已吊裝節(jié)段的混凝土塔柱澆筑同步進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的索面斜拉橋的塔柱的施工方法，其特征在于混凝土塔柱全部澆筑完成后，先卸掉鋼錨梁和鋼牛腿臨時固結(jié)中一側(cè)的連接螺栓，后張拉斜拉索，再卸掉另一側(cè)螺栓，確保鋼錨梁與鋼牛腿間順橋向無約束。
全文摘要
本發(fā)明屬于橋梁建造技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種平行或空間索面斜拉橋的塔柱及其施工方法。索面斜拉橋的塔柱包括錨固區(qū)，錨固區(qū)的混凝土塔柱豎向通長布置預(yù)埋鋼板，預(yù)埋鋼板焊接鋼牛腿，鋼牛腿支撐鋼錨梁，鋼錨梁與斜拉索固定相連。索面斜拉橋的塔柱錨固區(qū)的施工方法，(1)預(yù)制吊裝節(jié)段；(2)用塔頂懸臂吊機(jī)將臨時框架節(jié)段吊裝到錨固區(qū)的設(shè)計位置；(3)重復(fù)步驟(1)(2)，上下相鄰的預(yù)埋鋼板間采用螺栓固接；(4)吊裝數(shù)個節(jié)段后，采用滑模澆筑混凝土塔柱，吊裝好的預(yù)埋鋼板作為滑模的施工模板；(5)混凝土塔柱澆筑完成后，張拉斜拉索。本發(fā)明具有施工進(jìn)度快、鋼錨梁吊裝精度高、強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號E01D11/04GK101029472SQ20071006762
公開日2007年9月5日 申請日期2007年3月21日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月21日
發(fā)明者王昌將, 沈旺, 史方華, 陳向陽 申請人:浙江省舟山連島工程建設(shè)指揮部, 浙江省交通規(guī)劃設(shè)計研究院