專利名稱：：一種分離式雙層橋面斜拉橋的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：-本實(shí)用新型涉及橋梁的橋型方案設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種分離式雙層橋面斜拉橋。技術(shù)背景-雙層(橋面)橋梁國(guó)內(nèi)較為少見，國(guó)際上也為數(shù)不多；當(dāng)然高架橋中常見的小跨徑雙層橋不包括在內(nèi)。早期我國(guó)的雙層橋梁基本為跨越長(zhǎng)江的公路、鐵路兩用橋梁，在2000年左右修建了一些雙層公路或上層公路，下層運(yùn)行城市軌道交通的雙層橋梁。我國(guó)有代表性的雙層橋梁見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>在已建雙層橋梁中，橋型方案有連續(xù)梁、拱橋、斜拉橋、懸索橋，但在主梁構(gòu)造形式上以鋼桁梁居多，也有混凝土箱梁，但基本采用整體式橫斷面?？v觀世界范圍內(nèi)的橋梁，鋼桁梁的應(yīng)用范圍不廣，以鋼桁梁結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的方案，其優(yōu)點(diǎn)是桿件規(guī)模有限，結(jié)構(gòu)自重輕，起吊重量輕，但其缺點(diǎn)也是明顯的桿件、節(jié)點(diǎn)類型多，制造不易；下層橋面通透性差；防腐、養(yǎng)護(hù)維修難度大；工程投資規(guī)模大；景觀上類似鐵路橋。因?yàn)殇撹炝旱募庸ぁ⒅圃?、安裝、維護(hù)更換均為專業(yè)成套技術(shù)，國(guó)內(nèi)從業(yè)單位相對(duì)較少，總之以上因素決定了鋼桁梁造價(jià)較高。雙層大橋若采用混凝土箱梁，因下層橋面凈空要求，梁高較大，施工難度大，且箱梁顯得較重。在跨徑的適應(yīng)性方面，鋼桁梁的適用跨徑范圍較大，而混凝土箱梁適用于中等跨徑。在從行車視野上分析，上層橋面行車與常規(guī)橋梁相同，但下層橋面行車受鋼桁梁腹桿或混凝土箱梁腹板的限制，行車視野及舒適性大受影響；鋼桁梁的通透性相對(duì)較好，混凝土箱梁就猶如隧道，不適合公路行車
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種分離式雙層橋面斜拉橋，具有較高的適用性、經(jīng)濟(jì)性、橋梁景觀、行車舒適性。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下一種分離式雙層橋面斜拉橋，其特征在于它包括上層主梁、下層主梁，與上、下層主梁同時(shí)連接的主塔，位于主塔下的主塔基礎(chǔ)，上層主梁設(shè)有上層橋面，下層主梁設(shè)有下層橋面，上、下層主梁分別設(shè)斜拉索與主塔連接。上、下層主梁可分別采用鋼箱梁、混凝土箱梁或疊合梁。上、下層橋面分別采用鋼箱梁及混凝土箱梁，不但減少了用鋼量，而且下層橋面視線通透，避免了鋼桁梁桿件對(duì)行車視線的干擾，方便了運(yùn)營(yíng)管理與養(yǎng)護(hù)維修。經(jīng)過(guò)結(jié)構(gòu)的動(dòng)、靜力計(jì)算分析研究，既滿足使用功能要求，又有良好的景觀效果，橋型結(jié)構(gòu)新穎。本實(shí)用新型提出一條與鋼桁加勁梁體系完全不同的雙層橋設(shè)計(jì)思路，在適用性、經(jīng)濟(jì)性、橋梁景觀、行車舒適性等諸方面均有較高推廣價(jià)值，對(duì)今后類似工程具有開拓意義。圖1為本實(shí)用新型的橋式布置圖圖2為上層鋼箱梁的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為下層混凝土箱梁的結(jié)構(gòu)示意圖圖4為主塔的結(jié)構(gòu)示意圖圖5為圖4的側(cè)視圖圖6為橋梁施工示意圖具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和背景工程例對(duì)本實(shí)用新型作詳細(xì)說(shuō)明。鋼桁梁是雙層橋合理構(gòu)造基本結(jié)構(gòu)形式。上、下弦分別布置橋面，通過(guò)選擇合理橋面結(jié)構(gòu)形式，使得上、下層橋面結(jié)構(gòu)參與主桁整體受力。以鋼桁梁結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的方案，其優(yōu)點(diǎn)是桿件規(guī)模有限，結(jié)構(gòu)自重輕，起吊重量輕，但其缺點(diǎn)也是明顯的桿件、節(jié)點(diǎn)類型多，制造不易；下層橋面通透性差；防腐、養(yǎng)護(hù)維修難度大；工程投資規(guī)模大；景觀上類似鐵路橋。針對(duì)鋼桁梁方案的缺點(diǎn)，構(gòu)思中央單索面斜拉橋，上、下層橋面分別采用獨(dú)立箱梁，共用主塔和基礎(chǔ)，下層橋面所需的斜拉索從上層預(yù)留鋼套管穿過(guò)，斜拉索保持相同的斜率，全橋具有最好的通透性和獨(dú)特的景觀效果。另外，根據(jù)上下層橋面寬度和橋塔形式的不同，上、下層橋面各自獨(dú)立的拉索體系可以靈活采用單索面、雙索面或單雙索面的組合等不同形式，產(chǎn)生多種景觀效果。因此本實(shí)用新型的分離式雙層橋面斜拉橋，其特征在于它包括上層主梁1、下層主梁2，與上層主梁1和下層主梁2同時(shí)連接的主塔3，位于主塔3下的主塔基礎(chǔ)4，上層主梁1設(shè)有上層橋面5，下層主梁2設(shè)下層橋面6，上層主梁1和下層主梁2分別設(shè)斜拉索7與主塔3連接。上、下層主梁可根據(jù)需要分別采用鋼箱梁、混凝土箱梁或疊合梁。下面以某橋方案設(shè)計(jì)為工程背景，橋型方案采用跨徑為120+240+120m的三跨雙層主梁中央索面斜拉橋，全長(zhǎng)480m，上層主梁采用鋼箱梁，下層主梁采用混凝土箱梁，主塔為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，斜拉索面扇形布置，每個(gè)主塔3兩側(cè)各8對(duì)斜拉索與上層鋼箱梁1連接，每個(gè)主塔3兩側(cè)各設(shè)15對(duì)斜拉索與下層混凝土箱梁2連接，除了最外側(cè)一對(duì)斜拉索外，上層鋼箱梁1和下層混凝土箱梁2的斜拉索7在立面布置上完全重合，視覺(jué)上簡(jiǎn)潔。梁上標(biāo)準(zhǔn)索距，上層鋼箱梁約12m，下層混凝土箱梁7.2m，全橋共94對(duì)，188根。主塔基礎(chǔ)為鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，直徑2.5m。上層鋼箱梁1與主塔3之間設(shè)置0號(hào)斜拉索，下層混凝土箱梁2與主塔3之間設(shè)置縱向滑動(dòng)支座，主梁縱向漂浮，塔、梁之間設(shè)置橫向限位裝置；邊墩均設(shè)置縱向滑動(dòng)支座提供豎向約束，設(shè)置橫向擋塊；為了克服負(fù)反力，在邊墩頂附近主梁內(nèi)進(jìn)行壓重，上、下層壓重分別為300和600噸左右，該技術(shù)屬于現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。1)上層鋼箱梁l鋼梁斷面采用展翅型箱形斷面，主梁橫向兩側(cè)懸臂板為開口斷面，其余形成一閉合鋼箱梁，梁中心線處高3.5m，頂板寬35.2m，底板寬14.0m。頂板厚14腿，底板厚1416mm，鋼梁材質(zhì)Q345qD。箱梁頂、底板采用U形閉.勁肋，頂、底板U形加勁肋高260mm，板厚為8mm。主梁每3.0m設(shè)置一道橫隔梁。斜拉索在鋼箱梁上采用拉板式錨固方式。鋼箱梁節(jié)段工地連接采用栓焊結(jié)合方式。2)下層混凝土梁2主梁采用和上層鋼箱梁1外形類似的倒梯形箱截面展翅梁構(gòu)造，梁高3.5m。頂寬35.2m，底寬14m。斷面為單箱三室截面，兩側(cè)懸臂板長(zhǎng)4.5m。橫梁間距3.6m，有索處兩邊室橫梁厚度26cm，中室因錨固斜拉索的需要，厚度增加至43cm，無(wú)索橫梁厚度均為26cm。主梁混凝土為C50級(jí)。3)主塔3主塔3為獨(dú)柱，塔高86.0m。主塔順橋向中、上塔柱截面為矩形，順橋向塔寬7.0m，橫橋向塔寬4.0m，主塔錨固區(qū)橫向塔壁厚1.5m，縱向塔壁厚0.7m，中塔柱為實(shí)心塔柱；下塔柱為六邊形斷面，橫橋向底寬11.0m，順橋向底寬13.0m。下塔柱頂部設(shè)置承托以放置豎向支座。為景觀需要，在上塔柱設(shè)置有裝飾結(jié)構(gòu)。主塔混凝土為C50級(jí)。主塔錨固區(qū)采用環(huán)向預(yù)應(yīng)力錨固方式。在本實(shí)施例中設(shè)置了兩個(gè)主塔4)斜拉索7本橋共188根斜拉索7，采用平行鋼絲斜拉索體系。塔柱兩側(cè)共23對(duì)索，其中錨固于下層砼主梁15對(duì)，錨固于上層鋼箱梁8對(duì)，同時(shí)在上層鋼箱梁塔、梁間設(shè)置橫向穩(wěn)定索。除最外側(cè)一對(duì)索外，錨固在鋼箱梁1上的其余7對(duì)索和錨固于下層混凝土箱梁2的斜拉索在立面上重合。錨固在下層混凝土箱梁2上的斜拉索穿過(guò)上層鋼箱梁1的通道用鋼導(dǎo)管進(jìn)行成孔。全橋斜拉索7共分為IO種類型，分別由127、139、151、163、187、199、211、223、241、283根4>7腿高強(qiáng)度、低松馳鍍鋅鋼絲組成，鋼絲抗拉標(biāo)準(zhǔn)強(qiáng)度為1670MPa。為了防止風(fēng)雨振，斜拉索外表設(shè)螺旋線或壓花護(hù)套。上層鋼箱梁1與下層混凝土箱梁2擁有各自獨(dú)立的斜拉索，即上層橋面和下層橋面采用獨(dú)立的拉索布置，根據(jù)上下層橋面寬度和主塔形式的不同，拉索索型可以靈活采用單索面、雙索面或單雙索面的組合等不同形式。5)主塔基礎(chǔ)4采用鉆孔樁基礎(chǔ)，每個(gè)主塔墩共13根鉆孔樁，樁徑2.5m，樁長(zhǎng)17m，承臺(tái)尺寸為長(zhǎng)29m，寬16.5m，厚4m?？紤]低水位時(shí)不露出樁基，承臺(tái)頂標(biāo)高定為+3.Om。在具體實(shí)施中，主塔基礎(chǔ)4采用鉆孔樁，插打鋼護(hù)筒搭設(shè)平臺(tái)進(jìn)行鉆孔施工；承臺(tái)采用套箱圍堰施工，主塔采用常規(guī)方法翻模爬升施工，主塔分段澆注。上層鋼箱梁l采用工廠預(yù)制，預(yù)制長(zhǎng)度12m，駁船運(yùn)輸就位。鋼箱梁共41個(gè)節(jié)段，其中塔下O弁、l弁節(jié)段在主塔3旁設(shè)支架小塊拼裝，其余節(jié)段利用架梁吊機(jī)懸臂吊裝。下層混凝土箱梁2在主塔3附近33.6m長(zhǎng)的梁段采用支架現(xiàn)澆，其它部位主梁采用預(yù)制場(chǎng)預(yù)制，預(yù)制節(jié)段長(zhǎng)3.6m，寬33.7m，預(yù)制節(jié)段共113個(gè)。預(yù)制梁吊段重量控制在220t以內(nèi)，預(yù)制節(jié)段采用運(yùn)輸船運(yùn)輸，橋面吊機(jī)吊裝。節(jié)段吊裝就位后利用環(huán)氧樹脂膠拼。主梁拼裝完成后，滯后30m現(xiàn)澆兩側(cè)0.75m懸臂板?？偣て?8個(gè)月。經(jīng)研究分析，上層鋼箱梁載汽車活載一側(cè)滿載的最不利工況下最大扭轉(zhuǎn)角為0.007rad，相當(dāng)于0.7%橫坡，下層混凝土箱梁最大扭轉(zhuǎn)角為0.003rad，相當(dāng)于0.3%橫坡。結(jié)構(gòu)體系有良好的抗扭剛度，能很好的滿足行車要求。經(jīng)研究分析，雙層主梁斜拉橋方案抗風(fēng)安全性等級(jí)較高。雙層主梁斜拉橋在風(fēng)荷載作用下安全。計(jì)算表明，結(jié)構(gòu)的動(dòng)力性能良好，結(jié)構(gòu)各部位的地震響應(yīng)均在設(shè)計(jì)允許范圍之內(nèi)，結(jié)構(gòu)具有較高抗震能力，設(shè)計(jì)安全可靠。本說(shuō)明書中所涉及的鋼箱梁、混凝土箱梁、疊合梁，以及拉索布置形式，拉索索型形式等具體的結(jié)構(gòu)均屬現(xiàn)有技術(shù)，在此不再贅述。權(quán)利要求1、一種分離式雙層橋面斜拉橋，其特征在于它包括相互獨(dú)立的上層主梁、下層主梁，與上、下層主梁同時(shí)連接的主塔，位于主塔下的主塔基礎(chǔ)，上層主梁設(shè)有上層橋面，下層主梁設(shè)有下層橋面，上、下層主梁分別設(shè)斜拉索與主塔連接。2、如權(quán)利要求1所述的分離式雙層橋面斜拉橋，其特征在于上、下層主梁分別采用鋼箱梁、混凝土箱梁或疊合梁。3、如權(quán)利要求1所述的分離式雙層橋面斜拉橋，其特征在于上層橋面與下層橋面采用獨(dú)立的拉索布置，拉索索型采用單索面、雙索面或單雙索面的組合。4、如權(quán)利要求1或2所述的分離式雙層橋面斜拉橋，其特征在于主塔與上層獨(dú)立主梁之間設(shè)置0號(hào)斜拉索，橋塔與下層獨(dú)立主梁之間通過(guò)塔柱橫梁或牛腿設(shè)置縱向滑動(dòng)支座，上下兩層主梁縱向漂浮，塔、梁之間設(shè)置橫向限位裝置。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種分離式雙層橋面斜拉橋，其特征在于它包括上層主梁、下層主梁，與上、下層主梁同時(shí)連接的主塔，位于主塔下的主塔基礎(chǔ)，上層主梁設(shè)有上層橋面，下層主梁設(shè)有下層橋面，上、下層主梁分別設(shè)斜拉索與主塔連接。上、下層主梁可根據(jù)需要分別采用鋼箱梁、混凝土箱梁或疊合梁，不但減少了用鋼量，而且下層橋面視線通透，避免了鋼桁梁桿件對(duì)行車視線的干擾，方便了運(yùn)營(yíng)管理與養(yǎng)護(hù)維修。本實(shí)用新型提出一條與鋼桁加勁梁體系完全不同的雙層橋設(shè)計(jì)思路，在適用性、經(jīng)濟(jì)性、橋梁景觀、行車舒適性等諸方面均有較高推廣價(jià)值，對(duì)今后類似工程具有開拓意義。文檔編號(hào)E01D11/04GK201317908SQ200820210078公開日2009年9月30日申請(qǐng)日期2008年10月28日優(yōu)先權(quán)日2007年12月27日發(fā)明者孔德軍,勇盛,鄧青兒,邵長(zhǎng)宇,顏愛華申請(qǐng)人:上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院