自锚式悬索桥主梁斜拉悬挂成梁工艺方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种桥梁主梁的成梁方法，具体是指自锚式悬索桥主梁斜拉悬挂成梁工艺方法。
【背景技术】
[0002]悬索桥是跨越能力最大的桥型，同时具有造型优美，容易与环境协调等特点。与普通悬索桥相比，自锚式悬索桥主缆直接锚固在主梁上，无需建造锚碇，但主梁承受主揽的压力大，需要先架设，因而在建造锚碇代价高、主梁先架设的代价不大、跨径不大的条件下是适用的。主梁先成梁的要求是自锚式悬索桥桥型成立所考虑的主要和控制因素，因而提出一种安全，经济，高效，成熟的主梁先成梁施工工艺显得十分必要。
[0003]目前，国内外自锚式悬索桥加劲梁的施工方法主要包括支架成梁法和顶推成梁法。支架成梁法技术上最简单，但需要大量材料和人工投入且在通航江河中因影响通航而无法实施。顶推成梁法需要建造大量临时墩，在通航江河中受造价控制且影响通航而无法实施。因此，寻找一种在通航河流中采用的低成本建造主梁的自锚式悬索桥成梁工法是推进这一优美桥型发展的主要思路。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供自锚式悬索桥主梁斜拉悬挂成梁工艺方法，该工艺方法无需设置临时桥墩，不影响通航，施工费用大大降低，且安全性也随之提高。
[0005]本发明的这一目的是通过如下技术方案来实现的:自锚式悬索桥主梁斜拉悬挂成梁工艺方法，其特征在于，该工艺方法包括如下步骤:
[0006](I)依次完成桥梁基础、承台、桥墩，桥塔和边跨现浇段的施工；
[0007](2)由近塔向跨中方向依次逐段安装主梁和临时斜拉索，主梁通过临时斜拉索按斜拉桥悬拼施工工艺要求来施工，直至完成各段主梁的安装；
[0008](3)合拢各段主梁，形成整体的主梁，并安装猫道和主缆，紧缆并安装索夹；
[0009](4)由近塔向跨中方向依次安装吊索，张拉吊索，同时拆除对应的临时斜拉索，在临时斜拉索拆除过程中完成临时斜拉索体系至吊索体系的体系转换，将临时斜拉索的悬挂索力转换到吊索的索力，体系转换过程中控制吊索应力、主梁应力和稳定性在规范要求的许可范围内；
[0010](5)拆除猫道，拆除临时耳板，完成附属工程，调整吊索的索力，完成整个主梁成梁，成梁后可用于交付通车运营。
[0011]本发明的工艺方法利用索塔和临时斜拉索来实现各主梁节段的悬拼或悬浇施工，并在主梁架设完成后依次将临时斜拉索悬挂转换为吊索悬挂，在转换过程中控制主梁、吊索的强度和主梁的稳定性，解决了自锚式悬索桥主梁施工需要设置临时墩的问题，并且成梁的主梁满足规范要求。
[0012]本发明中，所述步骤⑴中采用钻孔灌注粧施工工艺完成桥梁基础施工。
[0013]本发明中，所述步骤(I)采用双壁钢围堰或钢板粧围堰施工工艺完成承台施工。
[0014]本发明中，所述步骤(I)中采用翻模或滑膜施工工艺完成桥墩和桥塔施工。
[0015]本发明中，所述步骤(I)中采用支架现浇施工工艺完成边跨现浇段的施工。
[0016]本发明中，所述主梁为钢主梁或混凝土梁或钢筋混凝土梁。
[0017]本发明中，所述步骤(4)中体系转换过程中控制吊索应力、主梁应力和稳定性在规范要求的许可范围内的规范要求具体包括:
[0018]吊索应力应满足《GB/T 18365-2001斜拉桥热挤聚乙烯高强钢丝拉索技术条件》的相关要求；
[0019]主梁应力中:钢主梁应力应满足《JTJ025-86公路桥涵钢结构及木结构设计规范》或《TB10002.2-2005铁路桥梁钢结构设计规范》的相关要求；混凝土主梁应力应满足《JTGD62-2004公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》的相关要求；
[0020]主梁稳定性是指钢主梁稳定，指钢主梁应力应满足《JTJ025-86公路桥涵钢结构及木结构设计规范》或《TB10002.2-2005铁路桥梁钢结构设计规范》的相关要求。
[0021]作为优选方案，具体的体系转换方案根据主梁、吊索的施工节点承载能力和主梁稳定性按照接长杆长度最短、接长杆长度最小的原则来确定。
[0022]本发明在箱梁悬拼阶段增设了临时斜拉索悬挂体系，并在主缆安装完成后由近塔到跨中依次由斜拉索悬挂体系转换到吊索悬挂，解决了自锚式悬索桥主梁施工需要设置临时墩的问题，从而不影响通航，施工费用大大降低，安全性也随之提高，该种结构在自锚式悬索桥施工中具有良好的应用前景。
[0023]与现有技术相比，本发明具有如下显著效果:
[0024]1.经济性。本方案不用建造临时墩，也无需支架或顶推设备。因此，在支架或临时墩投入大，在通航河流中支架或临时墩代价高时，斜拉悬挂成梁工艺更具优越性；
[0025]2.不影响通航。因为斜拉悬挂成梁工艺不需要临时墩和支架，对桥下通航无任何影响；
[0026]3.风险小。斜拉悬挂施工方案不需担心支架的安全，不需要担心通航河流中船撞的风险。
【附图说明】
[0027]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0028]图1是本发明成梁工艺方法的施工状态图，此时已完成桥墩，桥塔和混凝土梁现浇段的施工；
[0029]图2是本发明成梁工艺方法的又一施工状态图，此时采用临时斜拉索悬拼主梁；
[0030]图3是本发明成梁工艺方法的又一施工状态图，此时主梁合拢，并安装猫道和主缆;
[0031]图4是本发明成梁工艺方法的又一施工状态图，此时进行体系转换，由近塔到跨中方向依次将临时斜拉索悬挂索力转换到吊索索力，转换过程中严格控制吊索应力和主梁应力和稳定性在规范要求的许可范围内，即按照接长杆数最小，接长杆长度最短，吊索、主梁的强度和主梁稳定性均满足安全要求的原则确定；
[0032]图5是本发明成梁工艺方法的又一施工状态图，此时完成体系转换并拆除猫道，完成附属工程；
[0033]图6为图5的C区域局部放大图，在顺桥向显示锚箱，索夹，吊索，主缆构造；
[0034]图7为图6的A-A截面。
[0035]图8为图6的B-B截面，显示临时斜拉索的钢箱梁上锚固构造。
[0036]附图标记说明
[0037]N1、桥塔；N2、桥墩； N3、边跨现浇段； N4、主梁；
[0038]N5、临时斜拉索；N6、主缆； N7、猫道；N8、吊索；
[0039]N9、索夹；N10、上锚头；N11、插销；N12、减振架；
[0040]N13、锚板；N14、下锚头；N15、护套；N16、销接耳板；
[0041]N17、插销孔 N18、横隔板 N19、纵腹板
【具体实施方式】
[0042]如图1至图5所示的是自锚式悬索桥主梁斜拉悬挂成梁工艺方法的整个施工流程，包括如下步骤:
[0043](I)采用钻孔灌注粧施工工艺完成桥梁基础施工；采用双壁钢围堰施工工艺完成承台施工；采用翻模施工工艺完成桥墩N2和桥塔NI施工；采用支架现浇施工工艺完成边跨现浇段N3的施工，依次完成桥梁基础、承台、桥墩N2，桥塔NI和边跨现浇段N3的施工；
[0044](2)由近塔向跨中方向依次逐段安装钢质主梁N4和临时斜拉索N5，钢质主梁具有很好的整体强度，可以用作大跨度钢箱梁，主梁N4通过临时斜拉索N5按斜拉桥悬拼施工工艺要求来施工，直