專利名稱：單主纜斜吊桿地錨式懸索橋的施工方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種橋梁施工方法，更具體地說是一種懸索橋的施工方法。
背景技術：
隨著社會的不斷進步，橋梁成為了在公路、鐵路和城市道路中不可或缺的組成部 分，橋梁能有效縮短線路長度和節(jié)約工程造價，在城市路網(wǎng)中，多數(shù)橋梁還作為城市景觀或 標志性建筑，以美化城市。單主纜斜吊桿地錨式懸索是一種新的懸索橋的形式，如圖la、圖 Ib和圖Ic所示，其結(jié)構(gòu)形式是，在橋的兩端各設置一重力式錨碇100和一主塔200，主塔 200為A形，A形主塔采用全鋼箱結(jié)構(gòu)，由兩根傾斜的主塔塔柱201和連接在兩根傾斜的主 塔塔柱之間的主塔橫梁202組成，主塔塔柱201采用分節(jié)段的三維變截面的形式，從下往上 各節(jié)段的截面逐漸變小，主塔頂部設置鞍座橫梁203，鞍座橫梁203上安裝主索鞍700，鞍座 橫梁上方為塔冠，主橋采用扁平流線型鋼箱梁300，橋體采用單根主纜400，主纜100通過兩 主塔頂部的主索鞍700后分別錨固在兩端的錨碇100上，在主跨范圍的主纜上設置索夾和 吊桿，吊桿錨固在鋼箱梁橋面上，其中靠近主塔的五對吊桿為成對設置的斜吊桿500，是以 處在中軸位置上的主纜呈傾斜吊向橋體兩側(cè)，其余吊桿均采用單根直吊桿600，由主纜直接 吊在橋體中軸位置上。針對這一全新的橋體形式，目前還沒有一套完整的相適應的施工方 法的公開報導。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為避免上述現(xiàn)有技術所存在的不足之處，提供一種單主纜斜吊桿地錨式 懸索橋的施工方法，以使單主纜斜吊桿地錨式懸索橋的施工結(jié)構(gòu)更趨簡潔、明快，受力明 確，在確保施工安全和施工質(zhì)量的前提下，最大限度的縮短了橋梁施工的時間，豐富國內(nèi)橋 梁施工內(nèi)容。本發(fā)明解決技術問題采用如下技術方案本發(fā)明單主纜斜吊桿地錨式懸索橋的施工方法的特點是在分別完成錨碇的施工、主塔的施工、鋼箱梁施工、主纜及吊桿的施工之后，采用 千斤頂牽拉吊桿的前錨頭并固定于鋼箱梁上，調(diào)整吊桿的張力，直到吊桿張力和主纜線形 符合要求，拆除所有臨時支座并下落鋼箱梁到作為永久支座的主塔橫梁上即完成施工；所述錨碇施工按如下步驟施工a、開挖基坑，在基坑上部采用放坡開挖，開挖后進行噴錨支護，基坑下部采用垂直 開挖，在所述基坑下部的開挖之前，在基坑內(nèi)周施工基坑混凝土支護樁、基坑外周施工基坑 高壓旋噴樁，并在基坑高壓噴樁的區(qū)域內(nèi)灌漿形成封閉的基坑止水帷幕，在基坑混凝土支 護樁的樁頂部施工冠梁；垂直開挖后隨著向下開挖，分三層施工鋼筋混凝土連續(xù)拱圈直至 基坑底部；基坑開挖完成以后，對基坑底部進行封底，并在基坑底部和垂直開挖部分的四周 基坑側(cè)壁上進行防水施工；b、施工錨碇，錨碇采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由錨碇基礎和錨體構(gòu)成，采用防水混凝土 ；基坑內(nèi)的錨碇基礎在平面上分塊施工，各塊之間的間隙為后澆段；在錨體的施工過程 中預埋主纜的錨固系統(tǒng)，錨體內(nèi)部預留有一處用于檢修錨固系統(tǒng)的檢修腔室，錨體露出地所述主塔按以下步驟施工a、施工主塔基礎主塔基礎采用樁基承臺結(jié)構(gòu)，在上下游處各設一主塔承臺，主塔承臺的頂部設置 一用于安裝主塔塔柱的塔座，主塔承臺的底部以鉆孔灌注樁支承，兩主塔承臺之間設置箱 型系梁，兩主塔承臺和箱型系梁之間設置有預應力鋼絞線；所述主塔承臺與箱型系梁在圍 堰中進行施工；主塔承臺和箱型系梁均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并采用防水混凝土，在主塔承臺 的頂面預埋鋼板；在主塔承臺完成施工以后，在主塔承臺的頂面預埋的鋼板上以焊接的方式連接用 于固定主塔下承壓板的定位支架，再將主塔下承壓板準確定位之后焊接在定位支架上，最 后以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工塔座；b、安裝主塔首先施工用于安裝主塔的門架，門架以鋼管搭設，將在圍堰范圍內(nèi)預埋的鋼管樁 接高，在接高的鋼管樁之間分別以縱向鋼管和橫向鋼管進行縱橫聯(lián)系，形成桁架；在桁架的 頂部設置由貝雷梁組成的供提升系統(tǒng)行走的軌道梁；主塔的首節(jié)段通過提升系統(tǒng)吊裝至塔 座上方，并與對應位置上預埋的下承壓板焊接錨固；主塔的其他節(jié)段依次與上一節(jié)段焊接， 主塔橫梁、鞍座橫梁以及塔冠分別焊接各自位置上，主索鞍固定安裝在鞍座橫梁上；所述鋼箱梁按以下方式施工在主跨一端的岸邊搭設鋼箱梁運輸軌道和頂推焊接平臺，在主跨和主跨另一端的 岸邊、沿著主跨的軸線搭設頂推臨時支墩，每個頂推臨時支墩之間通過鋼絞線連接，鋼箱梁 在頂推焊接平臺上逐段焊接，并逐段向主跨另一端頂推；所述頂推是在各頂推臨時支墩上 設置頂推千斤頂，在鋼箱梁的底部安裝拉錨器，由頂推千斤頂通過拉索牽拉鋼箱梁底部的 拉錨器帶動鋼箱梁前行；所述主纜及吊桿按以下方式施工主纜的兩端固定于錨體中的主纜錨固系統(tǒng)，主纜穿過主塔時固定在主索鞍上；依 次由主塔塔頂向跨中安裝索夾；利用塔吊起吊吊桿，將吊桿用天車滑移到設定位置后，下放 吊桿前錨頭，將吊桿以銷接連接于索夾上，再采用千斤頂牽拉吊桿前錨頭并固定于鋼箱梁 上。本發(fā)明施工方法的特點也在于在施工主塔基礎的環(huán)節(jié)中，所述圍堰是以抗滑混 凝土樁與鎖口鋼管樁相結(jié)合的聯(lián)合圍堰形式，在所述抗滑混凝土樁與鎖口鋼管樁相接的位 置上，在抗滑混凝樁的外周設置帶有鎖口的全程鋼護筒，以所述全程鋼護筒與相鄰位置上 的鎖口鋼管樁采用鎖口相互連接，形成封閉圍堰。與已有技術相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在1、本發(fā)明整個施工過程安全可靠，為保證工程質(zhì)量提供了必要的前提。2、本發(fā)明施工方法合理、高效，可保證工程進度。3、本發(fā)明施工方法簡潔并易于施工，可有效減少成本。
圖Ia為本發(fā)明懸索橋主視示意Ib為本發(fā)明懸索橋俯視示意圖。圖Ic為本發(fā)明懸索橋主塔結(jié)構(gòu)示意圖。圖2a為錨體與基坑結(jié)構(gòu)示意圖。圖2b為基坑立面結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為錨碇基礎與錨體及錨固系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為鋼箱梁頂推示意圖。圖中標號100錨碇、101基坑混凝土支護樁、102基坑高壓旋噴樁、103基坑止水帷 幕、104基坑上部、105基坑下部、106冠梁、107鋼筋混凝土連續(xù)拱圈、108錨碇基礎、109錨 體、110錨固系統(tǒng)、111檢修腔室、200主塔、201主塔塔柱、202主塔橫梁、203鞍座橫梁、204主塔承臺、205塔座、206 鉆孔灌注樁、207箱型系梁、208主塔的首節(jié)段、300鋼箱梁、301頂推千斤頂、302拉錨器、303拉索、304分配梁、305調(diào)平鋼板、306 頂舉千斤頂、307過渡墊、308墊梁、309橡膠墊、310滑道梁、311四氟滑板、400主纜、500斜吊桿、600直吊桿、700主索鞍。
具體實施例方式本實施例中單主纜斜吊桿地錨式懸索橋的施工方法是在分別完成錨碇100的施 工、主塔200的施工、鋼箱梁300的施工、主纜400及吊桿的施工之后，采用千斤頂牽拉吊桿 的前錨頭并固定于鋼箱梁300上，調(diào)整吊桿的張力，直到吊桿張力和主纜線形符合要求，拆 除所有臨時支座并下落鋼箱梁300到作為永久支座的主塔橫梁202上即完成施工；所述錨碇100施工按如下步驟施工a、開挖基坑，如圖2a和圖2b所示，在基坑上部104采用放坡開挖，開挖后進行噴 錨支護，基坑下部105采用垂直開挖，在基坑下部105的開挖之前，在基坑內(nèi)周施工基坑混 凝土支護樁101、基坑外周施工基坑高壓旋噴樁102，并在基坑高壓噴樁102的區(qū)域內(nèi)灌漿 形成封閉的基坑止水帷幕103，在基坑混凝土支護樁101的樁頂部施工冠梁106 ；垂直開挖 后隨著向下開挖，分三層施工鋼筋混凝土連續(xù)拱圈107直至基坑底部；基坑開挖完成以后， 對基坑底部進行封底，并在基坑底部和垂直開挖部分的四周基坑側(cè)壁上進行防水施工；b、施工錨碇，如圖3所示， 碇100為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由錨碇基礎108和錨體109 構(gòu)成，采用防水混凝土 ；基坑內(nèi)的錨碇基礎108在平面上分塊施工，各塊之間的間隙為后澆 段；在錨體109的施工過程中預埋主纜的錨固系統(tǒng)110，錨體內(nèi)部預留有一處用于檢修錨固 系統(tǒng)的檢修腔室111，錨體109露出地面；所述主塔按以下步驟施工a、施工主塔基礎如圖Ic所示，主塔基礎采用樁基承臺結(jié)構(gòu)，在上下游處各設一主塔承臺204，主塔 承臺204的頂部設置一用于安裝主塔塔柱的塔座205，主塔承臺204的底部以鉆孔灌注樁 206支承，兩主塔承臺之間設置箱型系梁207，兩主塔承臺和箱型系梁之間設置有預應力鋼 絞線；主塔承臺204與箱型系梁207在圍堰中進行施工；主塔承臺204和箱型系梁207均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并采用防水混凝土，在主塔承臺204的頂面預埋鋼板；在主塔承臺204完成施工以后，在主塔承臺的頂面預埋的鋼板上以焊接的方式連 接用于固定主塔下承壓板的定位支架，再將主塔下承壓板準確定位之后焊接在定位支架 上，最后以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工塔座205 ；b、安裝主塔首先施工用于安裝主塔200的門架，門架以鋼管搭設，將在圍堰范圍內(nèi)預埋的鋼 管樁接高，在接高的鋼管樁之間分別以縱向鋼管和橫向鋼管進行縱橫聯(lián)系，形成桁架；在桁 架的頂部設置由貝雷梁組成的供提升系統(tǒng)行走的軌道梁；主塔的首節(jié)段208通過提升系統(tǒng) 吊裝至塔座205上方，并與對應位置上預埋的下承壓板焊接錨固；主塔的其他節(jié)段依次與 上一節(jié)段焊接，主塔橫梁202、鞍座橫梁203以及塔冠分別焊接各自位置上，主索鞍700固定 安裝在鞍座橫梁203上；鋼箱梁按以下方式施工如圖4所示，在主跨一端的岸邊搭設鋼箱梁運輸軌道和頂推焊接平臺，在主跨和 主跨另一端的岸邊、沿著主跨的軸線搭設頂推臨時支墩，每個頂推臨時支墩之間通過鋼絞 線連接，鋼箱梁300在頂推焊接平臺上逐段焊接，并逐段向主跨另一端頂推；頂推是在各頂 推臨時支墩上設置頂推千斤頂301，在鋼箱梁300的底部安裝拉錨器302，由頂推千斤頂301 通過拉索303牽拉鋼箱梁底部的拉錨器302帶動鋼箱梁300前行；具體實施中，如圖4所示，為了保證鋼箱梁300的準確頂推，各臨時支墩上的結(jié)構(gòu) 設置為在臨時支墩的頂部設置分配梁304，以分配梁304為支撐設置調(diào)平鋼板305、在調(diào)平 鋼板305上、位于分配梁304的上方，設置頂舉千斤頂306、頂舉千斤頂306依次通過過渡墊 塊307、墊梁308和橡膠墊309支撐有滑道梁310，滑道梁310的頂面設置有四氟滑板311， 在頂推過程中，鋼箱梁300的底部在四氟滑板311上形成滑移。主纜及吊桿按以下方式施工主纜400的兩端固定于錨體109中的主纜錨固系統(tǒng)110，主纜400穿過主塔時固定 在主索鞍700上；依次由主塔塔頂向跨中安裝索夾；利用塔吊起吊吊桿，將吊桿用天車滑移 到設定位置后，下放吊桿前錨頭，將吊桿以銷接連接于索夾上，再采用千斤頂牽拉吊桿前錨 頭并固定于鋼箱梁300上。在施工主塔基礎的環(huán)節(jié)中，圍堰是以抗滑混凝土樁與鎖口鋼管樁相結(jié)合的聯(lián)合圍 堰形式，在抗滑混凝土樁與鎖口鋼管樁相接的位置上，在抗滑混凝樁的外周設置帶有鎖口 的全程鋼護筒，以所述全程鋼護筒與相鄰位置上的鎖口鋼管樁采用鎖口相互連接，形成封 閉圍堰。實施例柳州市雙擁大橋是單主纜斜吊桿地錨式懸索橋，在南北兩岸各設置了一個重力式 錨碇和主塔，錨碇高度31m，基礎采用圓臺形結(jié)構(gòu)，基礎以上采用帶箱室的錨體，其中9m錨 體外露出地面；主塔為A形結(jié)構(gòu)，塔高104. 811m，采用全鋼箱結(jié)構(gòu)，由塔柱和橫梁組成，塔 柱采用三維變截面，從下至上截面逐漸變小，主塔頂部設置鞍座橫梁，橫梁上安裝主索鞍， 鞍座橫梁上為塔冠。主橋采用扁平流線型鋼箱梁，主橋全長510m，橋面寬38m，鋼箱梁高度 3. 5m。大橋采用單根主纜，主塔通過兩主塔頂部的索鞍后分別錨固在兩岸的錨碇，在主跨范 圍的主纜上設置索夾和吊桿，吊桿錨固在鋼箱梁橋面上，其中靠近主塔的5對吊桿采用兩根斜吊桿，剩余吊桿均采用單根直吊桿。
權(quán)利要求
一種單主纜斜吊桿地錨式懸索橋的施工方法，其特征是在分別完成錨碇(100)的施工、主塔(200)的施工、鋼箱梁(300)施工、主纜(400)及吊桿的施工之后，采用千斤頂牽拉吊桿的前錨頭并固定于鋼箱梁(300)上，調(diào)整吊桿的張力，直到吊桿張力和主纜線形符合要求，拆除所有臨時支座并下落鋼箱梁(300)到作為永久支座的主塔橫梁(202)上即完成施工；所述錨碇(100)施工按如下步驟施工a、開挖基坑，在基坑上部(104)采用放坡開挖，開挖后進行噴錨支護，基坑下部(105)采用垂直開挖，在所述基坑下部(105)的開挖之前，在基坑內(nèi)周施工基坑混凝土支護樁(101)、基坑外周施工基坑高壓旋噴樁(102)，并在基坑高壓噴樁(102)的區(qū)域內(nèi)灌漿形成封閉的基坑止水帷幕(103)，在基坑混凝土支護樁(101)的樁頂部施工冠梁(106)；垂直開挖后隨著向下開挖，分三層施工鋼筋混凝土連續(xù)拱圈(107)直至基坑底部；基坑開挖完成以后，對基坑底部進行封底，并在基坑底部和垂直開挖部分的四周基坑側(cè)壁上進行防水施工；b、施工錨碇，錨碇(100)采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，由錨碇基礎(108)和錨體(109)構(gòu)成，采用防水混凝土；基坑內(nèi)的錨碇基礎(108)在平面上分塊施工，各塊之間的間隙為后澆段；在錨體(109)的施工過程中預埋主纜的錨固系統(tǒng)(110)，錨體內(nèi)部預留有一處用于檢修錨固系統(tǒng)的檢修腔室(111)，錨體(109)露出地面；所述主塔按以下步驟施工a、施工主塔基礎主塔基礎采用樁基承臺結(jié)構(gòu)，在上下游處各設一主塔承臺(204)，主塔承臺(204)的頂部設置一用于安裝主塔塔柱的塔座(205)，主塔承臺(204)的底部以鉆孔灌注樁(206)支承，兩主塔承臺之間設置箱型系梁(207)，兩主塔承臺和箱型系梁之間設置有預應力鋼絞線；所述主塔承臺(204)與箱型系梁(207)在圍堰中進行施工；主塔承臺(204)和箱型系梁(207)均為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并采用防水混凝土，在主塔承臺(204)的頂面預埋鋼板；在主塔承臺(204)完成施工以后，在主塔承臺的頂面預埋的鋼板上以焊接的方式連接用于固定主塔下承壓板的定位支架，再將主塔下承壓板準確定位之后焊接在定位支架上，最后以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)施工塔座(205)；b、安裝主塔首先施工用于安裝主塔(200)的門架，門架以鋼管搭設，將在圍堰范圍內(nèi)預埋的鋼管樁接高，在接高的鋼管樁之間分別以縱向鋼管和橫向鋼管進行縱橫聯(lián)系，形成桁架；在桁架的頂部設置由貝雷梁組成的供提升系統(tǒng)行走的軌道梁；主塔的首節(jié)段(208)通過提升系統(tǒng)吊裝至塔座(205)上方，并與對應位置上預埋的下承壓板焊接錨固；主塔的其他節(jié)段依次與上一節(jié)段焊接，主塔橫梁(202)、鞍座橫梁(203)以及塔冠分別焊接各自位置上，主索鞍(700)固定安裝在鞍座橫梁(203)上；所述鋼箱梁按以下方式施工在主跨一端的岸邊搭設鋼箱梁運輸軌道和頂推焊接平臺，在主跨和主跨另一端的岸邊、沿著主跨的軸線搭設頂推臨時支墩，每個頂推臨時支墩之間通過鋼絞線連接，鋼箱梁(300)在頂推焊接平臺上逐段焊接，并逐段向主跨另一端頂推；所述頂推是在各頂推臨時支墩上設置頂推千斤頂(301)，在鋼箱梁(300)的底部安裝拉錨器(302)，由頂推千斤頂(301)通過拉索(303)牽拉鋼箱梁底部的拉錨器(302)帶動鋼箱梁(300)前行；所述主纜及吊桿按以下方式施工主纜(400)的兩端固定于錨體(109)中的主纜錨固系統(tǒng)(110)，主纜(400)穿過主塔時固定在主索鞍(700)上；依次由主塔塔頂向跨中安裝索夾；利用塔吊起吊吊桿，將吊桿用天車滑移到設定位置后，下放吊桿前錨頭，將吊桿以銷接連接于索夾上，再采用千斤頂牽拉吊桿前錨頭并固定于鋼箱梁(300)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的施工方法，其特征是在施工主塔基礎的環(huán)節(jié)中，所述圍堰是 以抗滑混凝土樁與鎖口鋼管樁相結(jié)合的聯(lián)合圍堰形式，在所述抗滑混凝土樁與鎖口鋼管樁 相接的位置上，在抗滑混凝樁的外周設置帶有鎖口的全程鋼護筒，以所述全程鋼護筒與相 鄰位置上的鎖口鋼管樁采用鎖口相互連接，形成封閉圍堰。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種單主纜斜吊桿地錨式懸索橋的施工方法，其特征是在分別完成錨碇施工、主塔施工、鋼箱梁施工、主纜及吊桿的施工之后，采用千斤頂牽拉吊桿的前錨頭并固定于鋼箱梁上，調(diào)整吊桿的張力，直到吊桿張力和主纜線形符合要求，拆除所有臨時支座并下落鋼箱梁到作為永久支座的主塔橫梁上即完成施工，整個施工過程安全可靠，為保證工程質(zhì)量提供了必要的前提。本發(fā)明施工方法合理、高效、簡潔，不僅可保證工程進度，還能有效減少施工成本。
文檔編號E01D11/02GK101914897SQ20101024662
公開日2010年12月15日 申請日期2010年7月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者馮海珍, 周新亞, 周運志, 唐俊, 夏亞飛, 姚松柏, 彭滌飛, 李光均, 李飛, 楊慧豐, 王玉林 申請人:中鐵四局集團有限公司;中鐵四局集團第六工程有限公司