本發(fā)明屬于橋梁工程領(lǐng)域，涉及錨碇結(jié)構(gòu)及其施工方法，尤其是一種全地錨式斜拉橋錨碇結(jié)構(gòu)及其施工方法。

背景技術(shù)：

目前，傳統(tǒng)的斜拉橋一般多采用自錨式體系，地錨式斜拉橋建設(shè)較少；而地錨式斜拉橋根據(jù)地錨承擔(dān)的荷載比例不同，又分為部分地錨式斜拉橋和全地錨式斜拉橋，前者由邊跨主梁和地錨共同承擔(dān)主跨自重及活載，后者邊跨不設(shè)置拉索或不設(shè)置邊跨，由地錨承擔(dān)全部主跨自重及活載。

全地錨式斜拉橋所適用的錨碇結(jié)構(gòu)有別于部分地錨式斜拉橋所用的錨碇及懸索橋所用的錨碇。具體地：

部分地錨式斜拉橋的錨碇由于與邊跨共同抵抗水平力及豎向拉力，故相對于整體橋梁結(jié)構(gòu)來說，其承受的外部荷載較小，拉索根數(shù)較少且分散錨固，一般可采用鋼筋混凝土矩形實(shí)體結(jié)構(gòu)，其構(gòu)造較為簡單。

大型懸索橋所用的錨碇由于需要承受大噸位的水平拉力，且主纜集中，所以一般采用至散索鞍分散至錨固面上錨固，加之后期維護(hù)用的除濕防護(hù)設(shè)備，其構(gòu)造復(fù)雜。

由此，上述兩種常見的錨碇結(jié)構(gòu)并不適用于全地錨式斜拉橋體系。本領(lǐng)域技術(shù)人員需研發(fā)出一種新的錨碇結(jié)構(gòu)及其施工方法以適用于全地錨式斜拉橋體系。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種全地錨式斜拉橋錨碇結(jié)構(gòu)及其施工方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的缺陷，填補(bǔ)目前全地錨式斜拉橋錨碇的技術(shù)空缺，滿足全地錨式斜拉橋的施工要求，使得施工更簡便、成本更低廉。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明首先提供一種全地錨式斜拉橋錨碇結(jié)構(gòu)，該錨碇結(jié)構(gòu)包括：

底板，設(shè)于施工地基上；

側(cè)墻，分別固設(shè)于所述底板的兩側(cè)；

承重墻，設(shè)立于兩側(cè)所述側(cè)墻之間以供與所述斜拉橋的主梁支設(shè)連接；

拉索錨固座，固設(shè)于所述側(cè)墻上以供與所述斜拉橋的邊跨拉索固接；

蓋板，支設(shè)于兩側(cè)所述側(cè)墻上，所述拉索錨固座顯露于所述蓋板。

優(yōu)選地，兩側(cè)所述側(cè)墻之間還設(shè)有后墻，所述承重墻、所述側(cè)墻以及所述后墻封閉圍合形成內(nèi)部空心的箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)有隔板并填充沙石料，所述隔板頂撐所述蓋板。

優(yōu)選地，兩側(cè)所述側(cè)墻的相對面頂部設(shè)有凹陷的臺階，所述蓋板的兩端分別卡設(shè)于所述臺階處進(jìn)而所述蓋板的頂面與所述側(cè)墻的頂面平齊，所述蓋板上鋪設(shè)有防水頂層，所述承重墻的高度低于兩側(cè)所述側(cè)墻，所述承重墻的頂面水平延伸出支撐牛腿，所述主梁支設(shè)于所述承重墻以及所述支撐牛腿上，所述防水頂層延伸并覆蓋于所述主梁上進(jìn)而封閉整個所述箱體的頂面。

優(yōu)選地，所述主梁與所述側(cè)墻之間設(shè)有張拉預(yù)留槽，所述承重墻上開設(shè)有泄水孔，所述泄水孔導(dǎo)通于所述箱體的空心內(nèi)部。

優(yōu)選地，所述側(cè)墻內(nèi)穿設(shè)有豎向加強(qiáng)鋼筋，所述豎向加強(qiáng)鋼筋固接于所述拉索錨固座的底面，所述底板內(nèi)對應(yīng)與所述承重墻、所述后墻的固接位置分別穿設(shè)有橫向加強(qiáng)鋼筋。

優(yōu)選地，所述拉索錨固座包括座底板以及索接套管，所述索接套管固設(shè)于所述座底板上以供與所述邊跨拉索緊固連接，所述座底板埋設(shè)于所述側(cè)墻的頂面，所述豎向加強(qiáng)鋼筋穿設(shè)并固接于所述座底板。

采用本發(fā)明全地錨式斜拉橋錨碇結(jié)構(gòu)所獲得的有益效果包括：

1)錨碇結(jié)構(gòu)的內(nèi)部空心，空心內(nèi)腔可采用比重較大、造價低廉的砂石料填充，以降低造價，上部架設(shè)蓋板后形成封閉結(jié)構(gòu)，平衡主梁水平力及拉索拉力，同時又兼有橋臺功能，連接主梁與路基，整體結(jié)構(gòu)簡單；

2)采用現(xiàn)澆的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，豎向配置大量預(yù)應(yīng)力加強(qiáng)鋼筋用于傳遞拉索的拉力至錨碇的底板，橫向在底板局部設(shè)置橫向預(yù)應(yīng)力加強(qiáng)鋼筋以適當(dāng)補(bǔ)強(qiáng)底板橫向受力，受力明確，構(gòu)造合理；

3)與主梁連接部位在前墻(即承重墻)頂部設(shè)置牛腿，加強(qiáng)與現(xiàn)澆的主梁端部連接，同時設(shè)置預(yù)應(yīng)力張拉預(yù)留槽，便于施工操作；

4)整體錨碇的頂面設(shè)有蓋板，該蓋板設(shè)于兩側(cè)側(cè)墻上并與側(cè)墻的頂面平齊，蓋板下支設(shè)隔板，蓋板上鋪設(shè)有防水混凝土整體化層，以形成平整的橋面橫坡。

為更好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，本發(fā)明還提供一種全地錨式斜拉橋錨碇施工方法，包括以下步驟：

于施工地基上設(shè)置一底板；

于所述底板的兩側(cè)分別固設(shè)一側(cè)墻；

于兩側(cè)所述側(cè)墻之間設(shè)立承重墻以供與所述斜拉橋的主梁支設(shè)連接；

于所述側(cè)墻上固設(shè)拉索錨固座以供與所述斜拉橋的邊跨拉索固接；

于兩側(cè)所述側(cè)墻上支設(shè)蓋板并將所述拉索錨固座顯露于所述蓋板。

優(yōu)選地，還包括以下步驟：于兩側(cè)所述側(cè)墻之間設(shè)立后墻，將所述承重墻、所述側(cè)墻以及所述后墻封閉圍合形成內(nèi)部空心的箱體，于所述箱體內(nèi)設(shè)置隔板并填充沙石料，將所述隔板頂撐于所述蓋板下。

優(yōu)選地，置所述承重墻以及所述蓋板包括以下步驟：于兩側(cè)所述側(cè)墻的相對面頂部設(shè)置凹陷的臺階，將所述蓋板的兩端分別卡設(shè)于所述臺階處進(jìn)而所述蓋板的頂面與所述側(cè)墻的頂面平齊，于所述蓋板上鋪設(shè)防水頂層，提供一高度低于兩側(cè)所述側(cè)墻的所述承重墻，于所述承重墻的頂面水平延伸出支撐牛腿，將所述主梁支設(shè)于所述承重墻以及所述支撐牛腿上，將所述防水頂層延伸并覆蓋于所述主梁上進(jìn)而封閉整個所述箱體的頂面，于所述主梁與所述側(cè)墻之間設(shè)置張拉預(yù)留槽，于所述承重墻上開設(shè)泄水孔以導(dǎo)通于所述箱體的空心內(nèi)部。

優(yōu)選地，設(shè)置所述側(cè)墻以及所述拉索錨固座包括以下步驟：于所述側(cè)墻內(nèi)穿設(shè)豎向加強(qiáng)鋼筋，將所述豎向加強(qiáng)鋼筋固接于所述拉索錨固座的底面，于所述底板內(nèi)對應(yīng)與所述承重墻、所述后墻的固接位置分別穿設(shè)橫向加強(qiáng)鋼筋，所述拉索錨固座包括座底板以及索接套管，將所述索接套管固設(shè)于所述座底板上以供與所述邊跨拉索緊固連接，將所述座底板埋設(shè)于所述側(cè)墻的頂面，將所述豎向加強(qiáng)鋼筋穿設(shè)并固接于所述座底板。

采用本發(fā)明全地錨式斜拉橋錨碇施工方法所獲得的有益效果包括：

簡單明確地提出了形成錨碇結(jié)構(gòu)的施工過程，以填補(bǔ)全地錨式錨錠施工的空白，同時，便于施工人員按實(shí)際經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行模板支護(hù)、鋼筋綁扎等施工操作。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例全地錨式斜拉橋錨碇結(jié)構(gòu)的整體立面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為對應(yīng)于圖1所示實(shí)施例的平面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為對應(yīng)于圖1所示實(shí)施例的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為圖2中所示單個拉索錨固座的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為圖3中所示單個拉索錨固座的放大結(jié)構(gòu)示意圖。

其中：1—錨碇底板，2—側(cè)墻，3—錨碇前墻(承重墻)，4—后墻，5—縱向隔板，6—橫向隔板，7—豎向預(yù)應(yīng)力加強(qiáng)鋼筋，8—底板橫向預(yù)應(yīng)力加強(qiáng)鋼筋，9—拉索錨固座，10—蓋板，11—頂面防水整體化層，12—泄水孔，13—前墻牛腿，14—張拉預(yù)留槽，15—邊跨主梁，90—座底板，92—索接套管。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖所示實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。

結(jié)合圖1至圖3所示，本發(fā)明首先提供了一種全地錨式斜拉橋錨碇結(jié)構(gòu)，該錨碇結(jié)構(gòu)包括：鋼筋混凝土的底板1，設(shè)于施工地基上，厚度2.0m～2.5m，可在前端設(shè)置排水孔；預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的側(cè)墻2，厚度2.0m～2.5m，分別固設(shè)于所述底板1的兩側(cè)；前墻3(承重墻)，厚度2.5～3.0m，設(shè)立于兩側(cè)所述側(cè)墻2之間以供與所述斜拉橋的主梁15支設(shè)連接；多個拉索錨固座9，固設(shè)于所述側(cè)墻2上以供與所述斜拉橋的邊跨拉索固接；混凝土結(jié)構(gòu)的蓋板10，可分塊段預(yù)制吊裝，亦可現(xiàn)澆施工，厚度35～40cm，支設(shè)于兩側(cè)所述側(cè)墻2上，起上部封閉作用，同時傳遞車輛荷載，而上述拉索錨固座9凸顯于所述蓋板10。

較為優(yōu)選地，所述側(cè)墻2內(nèi)穿設(shè)有豎向加強(qiáng)鋼筋7，所述豎向加強(qiáng)鋼筋7固接于所述拉索錨固座9的底面，每個拉索錨固座9對應(yīng)設(shè)置六束豎向加強(qiáng)鋼筋7，每束根據(jù)拉索拉力大小設(shè)置13～19根直徑15.24mm鋼絞線，以傳遞拉索拉力至底板1，補(bǔ)強(qiáng)側(cè)墻2；所述底板1內(nèi)對應(yīng)與所述承重墻3、所述后墻4的固接位置分別穿設(shè)有橫向加強(qiáng)鋼筋8，優(yōu)選設(shè)置三至六束十七根直徑15.24mm的鋼絞線。另外，側(cè)墻2與前墻3連接處設(shè)置倒角(一般為2:1至4:1)，以更好的分散主梁15的水平力。

如圖2所示，兩側(cè)所述側(cè)墻2之間還設(shè)有后墻4，該后墻4厚度1.5～2.0m，后墻4的后端與路基相接，可設(shè)置搭板與路基相連，必要時側(cè)面設(shè)置路基擋土墻或八字墻，所述承重墻3、所述側(cè)墻2以及所述后墻4封閉圍合形成內(nèi)部空心的箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)有隔板并填充沙石料，所述隔板包括交叉的縱向隔板5和橫向隔板6且均頂撐所述蓋板10。

如圖1和圖3所示，兩側(cè)所述側(cè)墻2的相對面頂部設(shè)有凹陷的臺階，所述蓋板10的兩端分別卡設(shè)于所述臺階處進(jìn)而所述蓋板10的頂面與所述側(cè)墻2的頂面平齊，所述蓋板10上鋪設(shè)有防水頂層11，該防水頂層11為12cm作用厚度防水混凝土，可內(nèi)置雙層鋼筋網(wǎng)片，以用于調(diào)平高程誤差及封閉錨碇的頂面；所述承重墻3的高度低于兩側(cè)所述側(cè)墻2，所述承重墻3的頂面水平延伸出支撐牛腿13，所述主梁15支設(shè)于所述承重墻3以及所述支撐牛腿13上，由于此處固結(jié)連接彎矩較大，設(shè)置牛腿13以適當(dāng)減小局部彎矩作用，同時配合主梁15自身的預(yù)應(yīng)力鋼束，降低連接處梁頂部開裂風(fēng)險；所述防水頂層11延伸并覆蓋于所述主梁15上進(jìn)而封閉整個所述箱體的頂面。

請參閱圖3，由于邊跨不設(shè)置拉索，需設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼束平衡彎矩，邊跨主梁15內(nèi)預(yù)應(yīng)力鋼束采用兩端張拉，由此，所述主梁15與所述側(cè)墻2之間設(shè)有寬度1.5～2.0m的張拉預(yù)留槽14，張拉完成后澆筑混凝土封閉；所述承重墻3上通過埋置PVC管形成泄水孔12，該泄水孔12在必要時設(shè)置，用于排出內(nèi)部填料施工期所進(jìn)水，直徑5～10cm，縱坡4％左右，所述泄水孔12導(dǎo)通于所述箱體的空心內(nèi)部。

如圖4和圖5所示，所述拉索錨固座9包括座底板90以及索接套管92，所述索接套管92固設(shè)于所述座底板90上以供與所述邊跨拉索緊固連接，所述座底板90埋設(shè)于所述側(cè)墻2的頂面，所述豎向加強(qiáng)鋼筋7穿設(shè)并固接于所述座底板90。

本發(fā)明還提供一種全地錨式斜拉橋錨碇施工方法，本發(fā)明上述錨碇結(jié)構(gòu)亦可通過該施工方法進(jìn)行實(shí)施，結(jié)合圖1至圖3所示，該施工方法包括以下基本步驟：

于施工地基上設(shè)置一底板1；

于所述底板1的兩側(cè)分別固設(shè)一側(cè)墻2；

于兩側(cè)所述側(cè)墻2之間設(shè)立承重墻3以供與所述斜拉橋的主梁15支設(shè)連接；

于所述側(cè)墻2上固設(shè)拉索錨固座9以供與所述斜拉橋的邊跨拉索固接；

于兩側(cè)所述側(cè)墻2上支設(shè)蓋板10并將所述拉索錨固座9顯露于所述蓋板10；

于兩側(cè)所述側(cè)墻2之間設(shè)立后墻4，將所述承重墻3、所述側(cè)墻2以及所述后墻4封閉圍合形成內(nèi)部空心的箱體，于所述箱體內(nèi)設(shè)置隔板并填充沙石料，將所述縱向隔板5和橫向隔板6頂撐于所述蓋板10下。

其中，在置所述承重墻3以及所述蓋板10時進(jìn)一步包括以下步驟：于兩側(cè)所述側(cè)墻2的相對面頂部設(shè)置凹陷的臺階，將所述蓋板10的兩端分別卡設(shè)于所述臺階處進(jìn)而所述蓋板10的頂面與所述側(cè)墻2的頂面平齊，于所述蓋板10上鋪設(shè)防水頂層11，提供一高度低于兩側(cè)所述側(cè)墻2的所述承重墻3，于所述承重墻3的頂面水平延伸出支撐牛腿13，將所述主梁15支設(shè)于所述承重墻3以及所述支撐牛腿13上，將所述防水頂層11延伸并覆蓋于所述主梁15上進(jìn)而封閉整個所述箱體的頂面，于所述主梁15與所述側(cè)墻2之間設(shè)置張拉預(yù)留槽14，于所述承重墻3上開設(shè)泄水孔12以導(dǎo)通于所述箱體的空心內(nèi)部。

在設(shè)置所述側(cè)墻2以及所述拉索錨固座9時進(jìn)一步包括以下步驟：于所述側(cè)墻2內(nèi)穿設(shè)豎向加強(qiáng)鋼筋7，將所述豎向加強(qiáng)鋼筋7固接于所述拉索錨固座9的底面，于所述底板1內(nèi)對應(yīng)與所述承重墻3、所述后墻4的固接位置分別穿設(shè)橫向加強(qiáng)鋼筋8，所述拉索錨固座9包括座底板90以及索接套管92，將所述索接套管92固設(shè)于所述座底板90上以供與所述邊跨拉索緊固連接，將所述座底板90埋設(shè)于所述側(cè)墻2的頂面，將所述豎向加強(qiáng)鋼筋7穿設(shè)并固接于所述座底板90。

具體地，現(xiàn)場施工時，整個施工的詳細(xì)過程如下：

a.錨碇位置測量放樣，基坑開挖；

b.碾壓平整基坑底，坑底鋪筑30cm厚度碎石層并碾壓整平；

c.澆筑20～30cm厚度C20素混凝土作為錨碇底模，防止?jié)仓^程中地基的不均勻沉降導(dǎo)致開裂；

d.綁扎底板鋼筋，同時埋設(shè)側(cè)墻的豎向預(yù)應(yīng)力鋼束7波紋管、底板的橫向預(yù)應(yīng)力鋼束8的波紋管，均事先穿入鋼絞線；預(yù)留前墻3、后墻4、側(cè)墻2、縱橫向隔板(5/6)的豎向連接鋼筋接頭；安裝固定泄水孔PVC管12；采用水管控制水化熱時應(yīng)埋入水管；

e.支護(hù)底板1模板，側(cè)面模板對應(yīng)鋼束處固定錨具，防止混凝土振搗時偏位；

f.澆筑底板混凝土并養(yǎng)護(hù)，完成底板1澆筑；

g.鑿毛前墻3、后墻4、側(cè)墻2、縱橫向隔板(5/6)連接處的底板混凝土，綁扎前墻3、后墻4、側(cè)墻2、縱橫向隔板(5/6)內(nèi)鋼筋；

h.安裝前墻3、前墻牛腿13、后墻4、側(cè)墻2、縱橫向隔板(5/6)的模板；

i.澆筑前墻3、前墻牛腿13、后墻4、側(cè)墻2、縱橫向隔板(5/6)的混凝土，錨碇較高時可分層澆筑；前墻預(yù)留主梁15梁體端部鋼束張拉預(yù)留槽14；

j.混凝土強(qiáng)度初步形成后拆除模板并養(yǎng)護(hù)；

k.底板混凝土強(qiáng)度達(dá)到要求后張拉底板預(yù)應(yīng)力鋼束，壓漿封錨；

l.回填基坑；

m.錨碇腔內(nèi)填入壓重用砂石料或其他配重材料，前墻3部位填至與主梁15張拉預(yù)留槽14齊平；

n.施工邊跨主梁15，張拉邊跨預(yù)應(yīng)力鋼束；

o.澆筑預(yù)留槽混凝土并養(yǎng)護(hù)；

p.鑿毛找平側(cè)墻2，刷涂一層環(huán)氧樹脂混凝土后安裝一排拉索錨固座9；

q.張拉1/3數(shù)量的豎向預(yù)應(yīng)力鋼束7，即先張拉錨固底板1中間部位的鋼束并錨固；

r.在蓋板10安裝位置的支承部位涂抹水泥砂漿并安裝蓋板10；

s.綁扎頂面防水整體化層11內(nèi)鋼筋網(wǎng)，處未張拉鋼束的錨固裝置部位外，澆筑其余部位的頂面防水整體化層11；

t.隨著邊跨拉索的逐根掛設(shè)施工，同步張拉剩余2/3的豎向預(yù)應(yīng)力鋼束7并錨固；

u.完成其余頂面防水整體化層11混凝土施工。

完成上述實(shí)施過程后，應(yīng)能體現(xiàn)出本發(fā)明的以下特點(diǎn)：

1)由底板、前墻、后墻、側(cè)墻和內(nèi)部縱橫向隔板構(gòu)成矩形空心框架，內(nèi)部填充砂石料，僅側(cè)墻和底板局部設(shè)置預(yù)應(yīng)力鋼束，整體結(jié)構(gòu)簡單。

2)構(gòu)造上連接主梁、平衡主梁水平力與拉索拉力、連接主梁與路基兼起橋臺作用，受力明確，構(gòu)造合理。

3)內(nèi)部設(shè)置為空腔結(jié)構(gòu)，填充造價低廉的砂石料壓重，在提供同樣重量的情況下盡可能降低造價；

4)整體結(jié)構(gòu)簡單，模板支護(hù)、鋼筋綁扎等工藝均比較簡單，施工方便快捷。

上述的對實(shí)施例的描述是為便于該技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能理解和應(yīng)用本發(fā)明。熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的人員顯然可以容易地對這些實(shí)施例做出各種修改，并把在此說明的一般原理應(yīng)用到其他實(shí)施例中而不必經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的揭示，不脫離本發(fā)明范疇所做出的改進(jìn)和修改都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。