一种斜拉悬索协作体系桥的索鞍无顶推施工方法与流程

本发明涉及桥梁结构设计，特别涉及一种斜拉悬索协作体系桥的索鞍无顶推施工方法。

背景技术：

1、悬索桥是以通过索塔悬挂并锚固于两岸（或桥两端）的缆索作为上部结构主要承重构件的桥梁。斜拉-悬索协作体系桥兼具斜拉桥和悬索桥优点，相比悬索桥具有更好的结构刚度，近年来应用日趋广泛。悬索桥施工过程中需要提前将主索鞍向边跨侧预偏，在架设主梁的过程中，不断往中跨顶推施工，以保证主索鞍两侧的主缆不发生滑移。

2、但是，随着悬索桥跨径的增加，索鞍预偏量也会随之增加，由于接近成桥时主索鞍承受竖向力很大，需要的纵向顶推力也很大，这样就会导致传统的主索鞍顶推施工方式实施难度极大，常常会影响到施工的安全与施工工期。

3、因此现在需要一种能够解决上述问题的方法。

技术实现思路

1、本发明是为了解决上述技术问题，利用斜拉-悬索协作体系桥的斜拉桥结构，克服现有技术中大跨径悬索桥索鞍顶推复杂、困难的的缺陷，提供一种斜拉-悬索协作体系桥索鞍无顶推施工方法。

2、本发明的技术解决方案是：一种斜拉悬索协作体系桥的索鞍无顶推施工方法，其特征在于：所述施工方法按照以下步骤依次进行：

3、s1、建造桥梁主塔2的外壳，并安装主索鞍5；

4、s2、安装部分主梁节段，将主梁节段临时固结；

5、s3、进行桥梁斜拉桥段边跨斜拉索7的张拉，使主塔2朝边跨侧偏移，张拉的斜拉索的数量需保证，在既有塔梁结构上架设悬索桥主缆3时，悬索桥主缆3的边中跨缆段无应力长度与设计目标保持一致，同时悬索桥主缆3在主索鞍5的鞍槽内不发生滑移；

6、s4、安装悬索桥主缆3；

7、s5、通过计算得到悬索桥主缆3的抗滑安全系数，并根据得到的抗滑安全系数进行斜拉桥部分的主梁1和中跨悬索桥部分的主梁1的安装；

8、s6、浇筑主塔2的复合截面；

9、s7、完成剩余斜拉桥部分梁段、斜拉索与悬索桥部分梁段的安装，解除主梁1的临时约束，最终成桥。

10、在进行s5中的斜拉桥部分的主梁1安装步骤时，桥梁结构状态应满足如下要求：在既有塔梁结构上安装斜拉桥部分中跨主梁梁段后，悬索桥主缆3的抗滑安全系数满足要求，悬索桥主缆3在主索鞍5的鞍槽内不会向边跨滑移。

11、在进行s5中的斜拉桥部分的主梁1安装步骤时，桥梁结构状态应满足如下要求：在既有塔梁结构上安装斜拉桥部分边跨主梁梁段后，悬索桥主缆3的抗滑安全系数满足要求，悬索桥主缆3在主索鞍5的鞍槽内不会向中跨滑移。

12、在进行s5中的吊装中跨悬索桥部分的主梁1安装步骤时，桥梁结构状态应满足如下要求：在既有塔梁结构上吊装悬索桥部分中跨主梁梁段后，悬索桥主缆3的抗滑安全系数满足要求，悬索桥主缆3在主索鞍5的鞍槽内不会向中跨滑移。

13、在进行s5中的斜拉桥部分的主梁1安装步骤时，桥梁结构状态应满足如下要求：同时在既有塔梁结构上安装斜拉桥部分中跨主梁梁段和边跨主梁梁段时，悬索桥主缆3的抗滑安全系数满足要求，悬索桥主缆3在主索鞍5的鞍槽内不会向边跨或中跨滑移。

14、在进行s5中的斜拉桥部分的主梁1与中跨悬索桥部分主梁安装步骤时，桥梁结构状态应满足如下要求：同时在既有塔梁结构上安装斜拉桥部分中跨主梁梁段和吊装悬索桥部分中跨主梁梁段时，悬索桥主缆3的抗滑安全系数满足要求，悬索桥主缆3在主索鞍5的鞍槽内不会向边跨或中跨滑移。

15、所述s2中安装部分主梁节段部分由以下步骤组成：在近主塔2的基础区域搭设临时支架10或托架，吊装无斜拉索区域的主梁节段。

16、所述s2中安装部分主梁节段部分由以下步骤组成：在近主塔2的基础区域搭设临时支架或托架，在边跨区域搭设临时支架，吊装无斜拉索区域的主梁节段和边跨主梁节段，逐段连接后向边跨方向顶推就位。

17、所述s3步骤中，桥梁斜拉桥段边跨斜拉索7的张拉由以下步骤组成：反复进行“吊装边跨梁段并与既有梁段连接，然后张拉斜拉索”的操作，直至主塔2偏位满足s3步骤中所述的桥梁结构状态。

18、所述s3步骤中，桥梁斜拉桥段边跨斜拉索7的张拉由以下步骤组成：逐根张拉边跨梁段斜拉索，直至主塔2偏位满足s3步骤中所述的桥梁结构状态。

19、所述s1步骤中，在桥梁主塔2的外壳内部设置剪力键，以实现主塔2的外壳与所述s6的主塔复合截面的共同受力。

20、本发明同现有技术相比，具有如下优点：

21、本发明的一种斜拉悬索协作体系桥的索鞍无顶推施工方法，依托斜拉悬索体系桥梁的结构特点，通过改变斜拉悬索协作体系桥的常规施工顺序，借助斜拉桥区段主梁的非对称安装与张拉，通过主塔在施工过程中的变形实现主缆边中跨水平力的平衡，取消了索鞍的顶推工序，从而简化了悬索桥施工，提高了作业效率。

技术特征：

1.一种斜拉悬索协作体系桥的索鞍无顶推施工方法，其特征在于：所述施工方法按照以下步骤依次进行：

2.如权利要求1所述的斜拉悬索协作体系桥的索鞍无顶推施工方法，其特征在于：在进行s5中的斜拉桥部分的主梁（1）安装步骤时，桥梁结构状态应满足如下要求：在既有塔梁结构上安装斜拉桥部分中跨主梁梁段后，悬索桥主缆（3）的抗滑安全系数满足要求，悬索桥主缆（3）在主索鞍（5）的鞍槽内不会向边跨滑移。

3.如权利要求1所述的斜拉悬索协作体系桥的索鞍无顶推施工方法，其特征在于：在进行s5中的斜拉桥部分的主梁（1）安装步骤时，桥梁结构状态应满足如下要求：在既有塔梁结构上安装斜拉桥部分边跨主梁梁段后，悬索桥主缆（3）的抗滑安全系数满足要求，悬索桥主缆（3）在主索鞍（5）的鞍槽内不会向中跨滑移。

4.如权利要求1所述的斜拉悬索协作体系桥的索鞍无顶推施工方法，其特征在于：在进行s5中的吊装中跨悬索桥部分的主梁（1）安装步骤时，桥梁结构状态应满足如下要求：在既有塔梁结构上吊装悬索桥部分中跨主梁梁段后，悬索桥主缆（3）的抗滑安全系数满足要求，悬索桥主缆（3）在主索鞍（5）的鞍槽内不会向中跨滑移。

5.如权利要求1所述的斜拉悬索协作体系桥的索鞍无顶推施工方法，其特征在于：在进行s5中的斜拉桥部分的主梁（1）安装步骤时，桥梁结构状态应满足如下要求：同时在既有塔梁结构上安装斜拉桥部分中跨主梁梁段和边跨主梁梁段时，悬索桥主缆（3）的抗滑安全系数满足要求，悬索桥主缆（3）在主索鞍（5）的鞍槽内不会向边跨或中跨滑移。

6.如权利要求1所述的斜拉悬索协作体系桥的索鞍无顶推施工方法，其特征在于：在进行s5中的斜拉桥部分的主梁（1）与中跨悬索桥部分主梁安装步骤时，桥梁结构状态应满足如下要求：同时在既有塔梁结构上安装斜拉桥部分中跨主梁梁段和吊装悬索桥部分中跨主梁梁段时，悬索桥主缆（3）的抗滑安全系数满足要求，悬索桥主缆（3）在主索鞍（5）的鞍槽内不会向边跨或中跨滑移。

7.如权利要求1所述的斜拉悬索协作体系桥的索鞍无顶推施工方法，其特征在于：所述s2中安装部分主梁节段部分由以下步骤组成：在近主塔（2）的基础区域搭设临时支架（10）或托架，吊装无斜拉索区域的主梁节段。

8.如权利要求1所述的斜拉悬索协作体系桥的索鞍无顶推施工方法，其特征在于：所述s2中安装部分主梁节段部分由以下步骤组成：在近主塔（2）的基础区域搭设临时支架或托架，在边跨区域搭设临时支架，吊装无斜拉索区域的主梁节段和边跨主梁节段，逐段连接后向边跨方向顶推就位。

9.如权利要求1或7所述的斜拉悬索协作体系桥的索鞍无顶推施工方法，其特征在于：所述s3步骤中，桥梁斜拉桥段边跨斜拉索（7）的张拉由以下步骤组成：反复进行“吊装边跨梁段并与既有梁段连接，然后张拉斜拉索”的操作，直至主塔（2）偏位满足s3步骤中所述的桥梁结构状态。

10.如权利要求1或8所述的斜拉悬索协作体系桥的索鞍无顶推施工方法，其特征在于：所述s3步骤中，桥梁斜拉桥段边跨斜拉索（7）的张拉由以下步骤组成：逐根张拉边跨梁段斜拉索，直至主塔（2）偏位满足s3步骤中所述的桥梁结构状态。

11.如权利要求1所述的斜拉悬索协作体系桥的索鞍无顶推施工方法，其特征在于：所述s1步骤中，在桥梁主塔（2）的外壳内部设置剪力键，以实现主塔（2）的外壳与所述s6的主塔复合截面的共同受力。

技术总结
本发明公开一种斜拉悬索协作体系桥的索鞍无顶推施工方法，按照以下步骤依次进行：建造桥梁主塔的外壳，并安装主索鞍；安装部分主梁节段，将主梁节段临时固结；进行桥梁斜拉桥段边跨斜拉索的张拉，使主塔朝边跨侧偏移，张拉的斜拉索的数量需保证，在既有塔梁结构上架设悬索桥主缆时，悬索桥主缆的边中跨缆段无应力长度与设计目标保持一致，同时悬索桥主缆在主索鞍的鞍槽内不发生滑移；安装悬索桥主缆；通过计算得到悬索桥主缆的抗滑安全系数，并根据得到的抗滑安全系数进行斜拉桥部分的主梁和中跨悬索桥部分的主梁的安装；浇筑主塔的复合截面；完成剩余斜拉桥部分梁段、斜拉索与悬索桥部分梁段的安装，解除主梁的临时约束，最终成桥。

技术研发人员：彭志川,孙东超,许骏,张广涛,李顺军,樊立龙,孙长志,李福友,徐振伟,王正,赵健,毕监江
受保护的技术使用者：中铁建大桥工程局集团第一工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14