一种拱桥斜拉扣挂系统及施工方法与流程

本发明涉及拱桥施工，特别是一种拱桥斜拉扣挂系统及施工方法。

背景技术：

1、常规的拱桥斜拉扣挂系统采用钢结构塔架作为扣塔，扣塔塔脚预埋在地面上的混凝土中，塔架施工时，从下往上搭设，并根据节段高度在塔上放置转向索鞍，拱肋吊装时，扣索从地锚侧跨过索鞍，牵引至节段扣点锚固，然后将扣索地锚端牵引至地锚进行张拉。

2、常规斜拉扣挂系统应用于上承式拱桥时，主要有以下几点问题：一是因上承式拱桥常位于陡峭山区，主桥两侧拱座上一般均为高墩，如采用常规方法，在墩柱后方搭建扣塔，则会因墩柱遮挡，不方便施工，且塔架搭设高度高，风险大，因此常规方法不适用于上承式拱桥；二是扣索为通索，因扣索在塔架前后方的水平角不同，导致塔架水平力不平衡，产生前后位移，经常发生螺栓松动情况，且影响已安装拱肋节段的线性；三是扣索力大，底部塔架受力大，对塔架结构要求高；四是扣索需待锚固端安装完成，才能安装地锚侧张拉端，导致单段拱肋安装时间长。

技术实现思路

1、本发明的目的在于：针对现有技术存在的扣索为通索，因扣索在塔架前后方的水平角不同，导致塔架水平力不平衡，产生前后位移，经常发生螺栓松动情况，且影响已安装拱肋节段的线性的问题，提供一种拱桥斜拉扣挂系统及施工方法。

2、为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

3、第一方面，本发明提供了一种拱桥斜拉扣挂系统，包括塔架，所述塔架上连接至少一根前索和至少一根后索，所述前索连接拱肋节段，所述后索连接扣地锚，所有所述后索在水平向的分力之和被配置为等于所有所述前索在水平向的分力之和。

4、采用本发明所述的一种拱桥斜拉扣挂系统，利用所述前索和所述后索代替原有的通索，一方面，仅需要配置前后索在水平方向的分力相同，即可使得所述塔架水平方向受力平衡，基本无位移，不影响拱肋安装线形，前后索的水平角可以任意设置，避免原有通索水平力难以调节相同导致拱肋安装线形有偏差的弊端，另一方面，所述前索和所述后索分开设置且能够分别进行张拉，即可在拱肋节段安装前提前在所述塔架上进行挂索操作，拱肋节段就位后连接扣点即可开始张拉，不必像通索一样在拱肋节段吊装就位后再挂索和张拉，能减少拱肋节段安装时长，该拱桥斜拉扣挂系统结构简单，使用方便，效果良好。

5、作为本发明优选地技术方案，所述前索通过第一扣索张拉端连接所述塔架，所述后索通过所述第一扣索张拉端连接所述塔架。

6、采用这种结构，所述第一扣索张拉端和前后索提前安装至所述塔架，待拱肋节段就位后，连接所述前索和拱肋节段，连接所述后索和所述扣地锚就可以直接通过所述第一扣索张拉端对扣索进行张拉，整体上缩短了拱肋节段安装时长。

7、作为本发明优选地技术方案，所述塔架架设于主拱两侧相邻的桥墩上。

8、采用这种结构，利用所述桥墩和所述塔架形成组合式扣塔，第一方面，无需从地面搭建所述塔架，具有良好的经济性，降低了高塔架使用的风险，第二方面，避免了所述桥墩对从地面起设置的所述塔架的遮挡，解决山区扣塔布置难题，第三方面，所述桥墩刚度大，结构满足所述塔架施工要求，形成永临结合的施工设施，优化了施工方法，降低了成本。

9、作为本发明进一步优选地技术方案，所述桥墩上连接至少一根前索和至少一根后索，所述前索连接拱肋节段，所述后索连接扣地锚，所有所述前索在水平向的分力之和被配置为等于所有所述后索在水平向的分力之和。

10、采用这种结构，所述桥墩同样用作扣索锚固的扣塔，使得所述桥墩作为永久结构参与拱肋施工，利用所述桥墩的大刚度提高了拱肋节段施工的稳定性，提升了成桥前所述桥墩的用途，降低了施工的成本。

11、作为本发明进一步优选地技术方案，所述桥墩上设有第一预埋钢板和预埋管，所述第一预埋钢板连接第二扣索张拉端，所述前索穿过所述预埋管后连接所述第二扣索张拉端，所述后索穿过所述预埋管后连接所述第二扣索张拉端。

12、采用这种结构，所述第二扣索张拉端和前后索提前安装至所述桥墩，待拱肋节段就位后，连接所述前索和拱肋节段，连接所述后索和所述扣地锚就可以直接通过所述第二扣索张拉端对扣索进行张拉，整体上缩短了拱肋节段安装时长。

13、作为本发明进一步优选地技术方案，所述塔架包括钢箱梁塔脚，所述钢箱梁塔脚通过第一锚固件连接于所述桥墩的0#块。

14、作为本发明进一步优选地技术方案，所述钢箱梁塔脚在翼缘板位置悬挑设置。

15、采用这种结构，所述钢箱梁塔脚相对于所述翼缘板悬挑出去，保护所述0#块，避免所述塔架破坏所述0#块。

16、作为本发明优选地技术方案，所述扣地锚包括桥台或承台和转向件，所述转向件连接所述桥台或承台，所述后索锚固于所述转向件。

17、采用这种结构，利用所述桥台或承台这种永久结构直接作为地锚，无需再另外施工地锚，解决陡峭山区无场地布置地锚的问题，通过所述转向件实现不同空间角度的扣索锚固，解决因地锚槽口角度不合适，磨损钢绞线的问题，保障施工安全。

18、作为本发明进一步优选地技术方案，所述转向件通过第二锚固件连接所述桥台或承台。

19、第二方面，本发明还提供了一种拱桥斜拉扣挂系统的施工方法，包括以下步骤：

20、s1、主拱两侧相邻的桥墩施工时，设置第一预埋钢板和预埋管；

21、s2、所述桥墩的0#块施工时，设置第一锚固件，所述0#块完成后，在所述0#块上搭设塔架，所述塔架的钢箱梁塔脚通过所述第一锚固件连接所述桥墩；

22、s3、在所述桥墩上安装扣索平台和第二扣索张拉端，在所述塔架上安装所述扣索平台和第一扣索张拉端；

23、s4、在所述预埋管中安装钢管，在所述桥墩和所述塔架上安装扣索，所述桥墩上的所述扣索穿过所述钢管，所述扣索包括前索和后索；

24、s5、拱肋节段就位后，将所述前索的锚固端牵引至拱肋扣点，张拉所述扣索，在满足前索力的情况下，以水平力平衡对所述后索进行配索。

25、采用本发明所述的一种拱桥斜拉扣挂系统的施工方法，解决陡峭山区上承式拱桥或者中承式拱桥的扣塔布置难、塔架要求高、节段安装速度慢等问题，实现上承式拱桥或者中承式拱桥的拱肋节段悬臂快速拼装的目的。

26、综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

27、1、本发明所述的一种拱桥斜拉扣挂系统，利用所述前索和所述后索代替原有的通索，一方面，仅需要配置前后索在水平方向的分力相同，即可使得所述塔架水平方向受力平衡，基本无位移，不影响拱肋安装线形，前后索的水平角可以任意设置，避免原有通索水平力难以调节相同导致拱肋安装线形有偏差的弊端，另一方面，所述前索和所述后索分开设置且能够分别进行张拉，即可提前在所述塔架上进行挂索操作，不必像通索一样在拱肋节段吊装就位后再挂索和张拉，能减少拱肋节段安装时长，该拱桥斜拉扣挂系统结构简单，使用方便，效果良好；

28、2、本发明优选的一种拱桥斜拉扣挂系统，所述第一扣索张拉端和前后索提前安装至所述塔架，待拱肋节段就位后，连接所述前索和拱肋节段，连接所述后索和所述扣地锚就可以直接通过所述第一扣索张拉端对扣索进行张拉，整体上缩短了拱肋节段安装时长；

29、3、本发明优选的一种拱桥斜拉扣挂系统，利用所述桥墩和所述塔架形成组合式扣塔，第一方面，无需从地面搭建所述塔架，具有良好的经济性，降低了高塔架使用的风险，第二方面，避免了所述桥墩对从地面起设置的所述塔架的遮挡，解决山区扣塔布置难题，第三方面，所述桥墩刚度大，结构满足所述塔架施工要求，形成永临结合的施工设施，优化了施工方法，降低了成本；

30、4、本发明优选的一种拱桥斜拉扣挂系统，所述桥墩同样用作扣索锚固的扣塔，使得所述桥墩作为永久结构参与拱肋施工，利用所述桥墩的大刚度提高了拱肋节段施工的稳定性，提升了成桥前所述桥墩的用途，降低了施工的成本；

31、5、本发明优选的一种拱桥斜拉扣挂系统，所述第二扣索张拉端和前后索提前安装至所述桥墩，待拱肋节段就位后，连接所述前索和拱肋节段，连接所述后索和所述扣地锚就可以直接通过所述第二扣索张拉端对扣索进行张拉，整体上缩短了拱肋节段安装时长；

32、6、本发明优选的一种拱桥斜拉扣挂系统，所述钢箱梁塔脚相对于所述翼缘板悬挑出去，保护所述0#块，避免所述塔架破坏所述0#块；

33、7、本发明优选的一种拱桥斜拉扣挂系统，利用所述桥台或承台这种永久结构直接作为地锚，无需再另外施工地锚，解决陡峭山区无场地布置地锚的问题，通过所述转向件实现不同空间角度的扣索锚固，解决因地锚槽口角度不合适，磨损钢绞线的问题，保障施工安全；

34、8、本发明所述的一种拱桥斜拉扣挂系统的施工方法，解决陡峭山区上承式拱桥或者中承式拱桥的扣塔布置难、塔架要求高、节段安装速度慢等问题，实现上承式拱桥或者中承式拱桥的拱肋节段悬臂快速拼装的目的。