悬索和斜拉索混合索网的超大跨径双曲线形桥及施工方法与流程

本发明涉及桥梁工程，尤其涉及一种悬索和斜拉索混合索网的超大跨径双曲线形桥及施工方法。

背景技术：

1、在山区峡谷河流地形时，两岸公路通常是平行沿着河流设计，两岸高山峻岭，山势陡峻，树林密布，需要生态环境保护。在山区峡谷河流地形条件下，水流湍急，不宜修筑桥墩，工程师必须修建跨越峡谷河流的超大跨径公路桥梁，峡谷河流的超大跨径桥梁如果选择为直线形的公路桥梁，则两岸公路必须改线，将面临开凿大量的石方工程或修筑隧道，投资巨大，且破坏生态。

2、峡谷河流超大跨径的曲线形公路桥梁是一种合理选择，则可为峡谷河流沿岸公路选线创造十分有利的条件，带来极为科学又经济的结果，汽车车辆在峡谷河流面上转弯，保护自然生态。在山区峡谷河流地形时，如何建造超大跨径的曲线形公路桥梁，将会面临一些技术难题，超大跨径的曲线型主梁结构复杂，曲线主梁要同时承受弯矩、剪力和扭矩的复合作用，施工控制难度很大，桥梁工程师亟需科学思考解决。

3、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本公开总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成本领域技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种悬索和斜拉索混合索网的超大跨径双曲线形桥及施工方法，利用两岸岩石山坡兼作桥塔结构，施工山坡锚固悬索主缆和山坡锚固斜拉索网， 悬吊曲线桥面板，汽车车辆在峡谷河流上转弯过河，全桥没有一个桥墩，自然生态环保。

2、为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种悬索和斜拉索混合索网的超大跨径双曲线形桥，包括：曲线桥面板、悬索主缆、八字形吊索和斜拉索网，所述曲线桥面板由双曲线形桥面加劲梁、连接梁和两个连接段桥面板组成，双曲线形桥面加劲梁、连接梁和两个连接段桥面板牢固连接成为整体，所述双曲线形桥面加劲梁包括用于形成双曲线结构的两曲线梁板，两个曲线梁板分别作为车辆过河转弯的主道，所述连接梁连接于两所述曲线梁板中部之间，两个所述连接段桥面板分别连接于两所述曲线梁板同侧端部之间，两个连接段桥面板兼作车辆转弯的连接线道路，所述悬索主缆布设于所述曲线桥面板的正上方且端部锚固于两岸山坡体的隧道式锚锭上，所述八字形吊索上端固定于所述悬索主缆上、两个下端分别固定于两所述曲线梁板内侧吊点上，所述斜拉索网分为左右两组且分别布置于两个所述曲线梁板外侧，所述斜拉索网的下端分别连接于两所述曲线梁板外侧吊点上、上端分散锚固于两岸山坡体上。

3、进一步地，所述连接梁包括多个椭圆状环形梁，所述椭圆状环形梁以桥梁长度中点为中心呈对称设置，多个椭圆状环形梁提高两曲线梁板之间的连接强度，还可兼做观光平台，提高观赏性。

4、进一步地，所述斜拉索网呈现为空间直纹双曲面构形。

5、进一步地，所述连接段桥面板由内弧线桥面板、直线桥面板和外弧线桥面板组成，所述内弧线桥面板位于所述直线桥面板端部内侧，所述外弧线桥面板位于所述直线桥面板外侧，所述外弧线桥面板嵌入顶紧山坡体。

6、上述悬索和斜拉索混合索网的超大跨径双曲线形桥的施工方法，包括以下步骤：

7、s1：根据地质地形和地貌，进行超大跨径双曲线形桥梁的桥址选择，在峡谷河流两岸山坡体上，进行隧道式锚碇基础的施工，进行悬索主缆的固定施工，安装八字形吊索；

8、s2：在峡谷河流两岸山坡体上，进行岩石锚固基础施工，进行斜拉索网的固定施工；

9、s3：在两岸进行内弧线桥面板、直线桥面板和外弧线桥面板的施工，将外弧线桥面板嵌入顶紧两岸山坡体；

10、s4：悬索主缆和八字形吊索悬吊多道横向临时性桁架结构，形成临时性施工平台；

11、s5：利用斜拉索网和八字形吊索，左右两个曲线梁板同时悬臂拼装施工，直到桥面合拢；

12、s6：分批拆除中间的临时性施工平台，在两个曲线梁板之间安装多个椭圆状环形梁，形成观光平台；

13、s7：安装栏杆和路灯，沥青混凝土桥面铺装，养护完成后通车运营。

14、与现有技术相比，本发明具有以下优点：

15、本发明是采用双曲线形的桥面板，公路车辆可以在曲线桥面上快速转弯过河，双向交通组织流畅；

16、利用两岸岩石山坡兼作桥塔结构，悬索主缆和斜拉索网协同工作，优势互补，形成跨越峡谷河流的超大跨径曲线桥梁，全桥没有一个桥墩，自然生态环保；

17、悬索主缆在中间悬吊曲线桥面板，斜拉索网在两侧辅助斜拉曲线桥面板，共同承担双曲线形桥面板的荷载，可大幅度减轻双曲线形桥面加劲梁承受的弯矩、剪力和扭矩的复合作用；

18、悬索主缆主要是承担竖向荷载，斜拉索网承担左右曲梁的扭转内力，避免左右曲线梁板的扭转倾覆，双曲线形的桥面结构左右对称，在桥面加劲梁悬臂拼装施工时，桥面结构可避免不利的扭转内力，施工安全平顺；

19、大开大合的布置空间索网，两组混合索分散锚固于两岸的岩石山坡，取消了桥墩结构，可大幅度降低了工程造价，具有良好的经济性；

20、在左右两个曲线梁板之间布置多个椭圆形环梁，增强了桥面结构的整体性，可阻止左右两幅曲线梁结构的相向水平变形，中央处的椭圆形环梁兼作观光平台，增加了景观效果，一举两得；

21、曲线桥面板结构是由双曲线形桥面加劲梁、椭圆状环形梁和连接段桥面板三者组成，双向交通组织流畅；

22、连接段桥面板上形成有弧形凸起结构和弧形过渡边缘结构，交通过渡平顺，且弧形凸起结构嵌入顶紧山坡体，可确保支座内力平衡；

23、桥梁曲线美是一种特色美，空间直纹双曲面构形的斜拉索网、双曲线形桥面加劲梁和多个椭圆形环梁观光平台等多个曲线设计元素汇聚一起，与峡谷河流景色融合一起，具有良好的景观性，美不胜收；

24、在峡谷河流地形，利用两岸岩石山坡兼作桥塔结构，中间是悬索主缆，两侧是斜拉索网，来悬吊双曲线形桥面加劲梁，通行车辆在曲线桥面上转弯过河，形成一种悬索和斜拉索混合索网的超大跨径双曲线形桥，桥梁具有结构简洁、立面丰富、造型美观、生态环保、交通组织流畅、施工方便和经济性好等优点，其应用前景良好。

技术特征：

1.一种悬索和斜拉索混合索网的超大跨径双曲线形桥，其特征在于，包括：曲线桥面板、悬索主缆、八字形吊索和斜拉索网，所述曲线桥面板由双曲线形桥面加劲梁、连接梁和两个连接段桥面板组成，所述双曲线形桥面加劲梁包括用于形成双曲线结构的两曲线梁板，所述连接梁连接于两所述曲线梁板中部之间，两个所述连接段桥面板分别连接于两所述曲线梁板同侧端部之间，所述悬索主缆布设于所述曲线桥面板的正上方且端部锚固于两岸山坡体的隧道式锚锭上，所述八字形吊索上端固定于所述悬索主缆上、两个下端分别固定于两所述曲线梁板内侧吊点上，所述斜拉索网分为左右两组且分别布置于两个所述曲线梁板外侧，所述斜拉索网的下端分别连接于两所述曲线梁板外侧吊点上、上端分散锚固于两岸山坡体上。

2.根据权利要求1所述的悬索和斜拉索混合索网的超大跨径双曲线形桥，其特征在于，所述连接梁包括多个椭圆状环形梁，所述椭圆状环形梁以桥梁长度中点为中心呈对称设置。

3.根据权利要求2所述的悬索和斜拉索混合索网的超大跨径双曲线形桥，其特征在于，所述斜拉索网呈现为空间直纹双曲面构形。

4.根据权利要求3所述的悬索和斜拉索混合索网的超大跨径双曲线形桥，其特征在于，所述连接段桥面板由内弧线桥面板、直线桥面板和外弧线桥面板组成，所述内弧线桥面板位于所述直线桥面板端部内侧，所述外弧线桥面板位于所述直线桥面板外侧，所述外弧线桥面板嵌入顶紧山坡体。

5.如权利要求1至4任一项所述的悬索和斜拉索混合索网的超大跨径双曲线形桥的施工方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明涉及桥梁工程技术领域，尤其涉及一种悬索和斜拉索混合索网的超大跨径双曲线形桥及施工方法，采用曲线桥面板作为桥面，曲线桥面板由双曲线形桥面加劲梁、连接梁和连接段桥面板组成，利用两岸岩石山坡兼作桥塔结构，隧道式山坡锚固悬索主缆在中间悬吊曲线桥面板，岩石锚杆式山坡锚固斜拉索网在两侧辅助斜拉曲线桥面板，全桥没有一个桥墩，自然生态环保；山坡锚固悬索主缆和山坡锚固斜拉索网两者协同工作，优势互补，大幅度减轻双曲线形桥面加劲梁承受的弯矩、剪力和扭矩的复合作用，在悬臂拼装施工中可避免曲线梁桥的扭转倾覆，造型美观，生态环保。

技术研发人员：邵慧君,吴建伟,徐辉
受保护的技术使用者：江苏中路工程技术研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12