一种用于悬索桥非连续承重索的缆吊施工方法及结构与流程

本发明属于桥梁施工，涉及一种用于悬索桥非连续承重索的缆吊施工方法及结构。

背景技术：

1、峡谷桥梁是指跨越峡谷的桥梁。国外建造大跨径峡谷大桥始于20世纪20年代，但是国外峡谷大桥无论在数量还是规模上，均不如我国峡谷大桥如此集中地出现在某些区域甚至某条高速线路上。我国是以山地和高原为主的国家，山地和高原约占全国土地总面积的69％。为跨越阻隔道路连接的山地、峡谷和高原，相继在国省道和地方道路上建造了数量众多的峡谷桥梁。我国公路峡谷桥梁受到设计理论、施工技术、建筑材料、施工装备和经济实力等限制，道路选线多以越岭线再接沿溪线，在适当位置以小型桥梁方式跨越沟谷，道路等级低，桥型以石拱桥为主，跨径大多在60米以下。20世纪七八十年代，随着缆索吊装工艺、悬臂施工技术的运用，混凝土箱型拱桥、桁式组合拱桥、连续刚构桥等更大跨径的桥梁陆续在峡谷上建造。

2、高速公路作为先导性交通基础设施正加快向中西部延伸—我国中西部地区地势起伏大，崇山峻岭，峡谷深切，高速公路难以通过展线来绕开高山和峡谷，深切峡谷往往不具备设立桥墩(塔)的条件，只能通过大桥跨越峡谷中心位置，由此建成了数量众多、具有世界影响力的峡谷大桥.推动了我国峡谷大桥的发展和技术进步。

3、悬索桥是跨越深沟巨壑能力最强的桥型之一，尤其是对于宽度在千米左右的陡深峡谷，悬索桥是优先考虑的桥型，采取—孔跨越峡宽谷深的峡谷，避免了高墩、高塔的建造，如湖北四渡河大桥、湖南矮寨大桥、贵州坝陵河大桥、贵州清水江大桥、云南龙江大桥等，均因跨越相似的峡谷而采用了悬索桥方案。

4、拟建花江峡谷大桥是六枝至安龙高速公路(六安高速)控制性工程，桥梁孔跨布置为5×40m先简支后连续预应力t梁+1420m钢桁梁悬索桥+8×40m先简支后连续预应力t梁+(86+160+86)m刚构+15×40m先简支后连续预应力t梁，桥梁全长2880m。

5、虽然我国山区大跨径悬索桥的建设成就举世瞩目，但研究热度和深度相对滞后，目前山区大跨径悬索桥施工仍存在施工技术复杂、实施难度高、智能化程度偏低等问题，比如：

6、目前山区峡谷悬索桥主要采用缆索吊装钢桁梁，引桥部分为曲线，如按常规缆吊方案，背索则要穿过桥面，同时也要穿过桥下墩柱，造成该系统无法实现，造成传统悬索桥缆吊系统布设困难。上述问题将在花江峡谷大桥建设过程集中突显，花江峡谷大桥安龙岸桥位前衔接的高速路线是曲线段，背索布设困难，按照传统传统的山区峡谷悬索桥缆索吊装做法会造成背索与引桥13、14号墩柱位置冲突，造成后期运梁通道受阻，并会对桥面造成一定的油污污染。因此，为了满足运梁通道正常通行和不影响其他结构物，要么就是无限制将缆吊背索向后延伸，也可以避开弯道上的桥面和桥墩，这样的话背索特别长、自重特别大，因此施工难度、施工成本及对桥塔结构也会带来巨大的挑战，所以非常不经济也不安全。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种悬索桥非连续承重索的缆吊施工方法及结构，它可以避免由于复杂的地形条件导致连续的承重索背索难以施工的问题，在确保整体结构稳定性的前提下，有效节约施工成本和工程造价。

2、本发明提供了一种用于悬索桥非连续承重索的缆吊施工方法，其特征在于：在悬索桥主缆架设完成的结构基础上，取消设置在主塔上横梁的缆吊索鞍，直接将跨中承重索的端头锚固在主塔横梁上，取消了将承重索连续的延伸到边跨作为背索的施工方式，直接利用悬索桥边跨主缆来平衡主塔塔顶跨中向不平衡水平力。

3、在上横梁上设置“外八字背索”转向梁，在“外八字背索”转向梁上设置一组对称的“外八字背索”。

4、悬索桥非连续承重索缆吊结构，包括悬索桥的主塔，在主塔上设有悬索桥边跨主缆，缆吊中跨承重索的两端通过型钢锚固构件锚固在主塔的横梁上，取消缆吊边跨背索。

5、在主塔的上横梁上设置一根“外八字背索”转向梁，在“外八字背索”转向梁的两端设置一组对称的“外八字背索”。

6、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

7、本发明通过对悬索桥进行严谨的受力分析后，重新设计了一套非连续承重索的施工方法，解决了在复杂的地形条件下，引桥处于曲线弯道上难以按常规工艺设置缆吊连续背索的问题。完全改变了缆吊承重索的布设方式和结构形式，一种途径是利用悬索桥边跨主缆作为平衡主塔跨中向不均衡水平力；另一种途径是在主塔上横梁上增设“外八字背索”转向梁，通过“外八字背索”来平衡跨中向水平力以及塔偏调整。

技术特征：

1.一种用于悬索桥非连续承重索的缆吊施工方法，其特征在于：在悬索桥主缆架设完成的结构基础上，取消设置在主塔上横梁的缆吊索鞍，直接将跨中承重索的端头锚固在主塔横梁上，取消了将承重索连续的延伸到边跨作为背索的施工方式，直接利用悬索桥边跨主缆来平衡主塔塔顶跨中向不平衡水平力。

2.根据权利要求1所述的用于悬索桥非连续承重索的缆吊施工方法，其特征在于：在上横梁上设置“外八字背索”转向梁，在“外八字背索”转向梁上设置一组对称的“外八字背索”。

3.一种采用如权利要求1或2所述的施工方法获得的悬索桥非连续承重索缆吊结构，其特征在于：包括悬索桥的主塔(1)，在主塔(1)上设有悬索桥边跨主缆(3)缆吊中跨承重索(2)的两端通过型钢锚固构件(4)锚固在主塔(1)的上横梁(6)上，取消缆吊边跨背索。

4.根据权利要求3所述的悬索桥缆吊结构，其特征在于：在主塔的上横梁(6)上设置一根“外八字背索”转向梁(7)，在“外八字背索”转向梁(7)的两端设置一组对称的“外八字背索”(5)。

技术总结
本发明公开了一种用于悬索桥非连续承重索的缆吊施工方法，其特征在于：在悬索桥主缆架设完成的结构基础上，取消设置在主塔上横梁的缆吊索鞍，直接将跨中承重索的端头锚固在主塔横梁上，取消了将承重索连续的延伸到边跨作为背索的施工方式，采用了两种解决途径平衡了主塔塔顶向跨中的不平衡水平力。本发明通过对悬索桥进行严谨的受力分析后，重新设计了一套非连续承重索的施工方法，解决了现有技术中，桥梁引桥处于弯道曲线上缆吊系统背索需要穿越桥面或墩柱安装时遇到的实际困难，同时传统技术施工成本高，本技术在保证安全的前提下，有效降低了施工难度和成本。

技术研发人员：解振乙,刘彬,任文鹏,周磊,吴朝明,刘豪,张海禄,宋澄宇,杨通海,欧阳松,邓卫平,欧阳斌,罗文秀
受保护的技术使用者：贵州桥梁建设研究院有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13