[發明專利]斜拉橋多層式錨固方法

無效

• 申請號: 200810040703.1
• 申請日: 2008-07-17
• 公開（公告）號: CN101338548A
• 公開（公告）日: 2009-01-07
• 發明（設計）人: 方從啟
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: E01D19/14
• 分類號: E01D19/14
• 代理公司: 上海交達專利事務所
• 代理人: 王錫麟;王桂忠

技術領域

本發明涉及一種土木工程技術領域的錨固方法，具體是一種斜拉橋多層式錨固方法。

背景技術

斜拉橋是一種拉索支撐體系。斜拉索與主梁和橋塔之間都需要連接，這種連接稱為錨固，其連接區域稱為錨固區。斜拉橋通過錨固將主梁承受的力由拉索傳遞到塔柱。反過來看，即依靠主梁和塔柱提供克服拉索拉力的反力。

現有的斜拉橋錨固方法，由于錨固結構(錨固塊是其常見的一種形式)在與主梁和塔柱的錨固中都只有一個單層的承壓面，其缺點是：(1)錨固區體積大，重量大，材料用量大。(2)錨固塊邊緣容易產生應力集中。根據材料力學知識，當受力區域的形狀急劇變化，例如角度突然變化等處，變化的局部區域將產生很大的應力。由于錨固結構(以錨固塊為例)邊緣轉角處容易產生應力集中，而產生應力集中的結果，在錨固結構提供的總體反力足夠的情況下，可能由于局部應力太大而使該局部更容易破壞。要避免上述破壞，就要進一步加大錨固塊尺寸，或提高材料的強度，而這兩個情況都直接導致了成本的增加。所以，為了減小包括錨固塊在內的斜拉橋錨固區體積，進而減小其成本，有必要發明新的錨固方法。

經對現有文獻檢索發現，紹旭東等在《橋梁設計與計算》(人民交通出版社2007年2月第一版，535頁)上關于“拉索的錨固”一節，提出斜拉索與混凝土梁的錨固方法，具體方法為：在混凝土梁上設置錨固塊，由錨固塊的表面提供反力平衡拉索拉力。其不足之處在于：依靠錨固塊單層承壓面提供反力，錨固塊體積大，材料用量大，也增加了主梁的自重，且錨固塊獨立于梁之外，高度較大，安裝不便，這些最終都增加了造價。

發明內容

本發明針對現有斜拉橋拉索與混凝土主梁和塔柱錨固技術的不足，旨在提供一種斜拉橋多層式錨固方法，即采用多個承壓面同時提供反力來平衡拉索拉力，使其克服了現有斜拉橋拉索錨固中的錨具體積大、重量大、材料用量大的缺點，且安裝更為方便，從總體上提高了經濟效益。這里“錨固區”是泛指拉索與主梁或塔柱之間錨固的連接區域及其實際結構物。

本發明是通過以下技術方案實現的，本發明包括以下步驟：

第一步，設計多層承壓面錨固物。基于增加承壓面的面積的思想，所設計的多層承壓面錨固物具有2層或2層以上承壓面。該多層承壓面錨固物為一個整體結構，其頂面和底面相互平行，中心有一個貫穿頂面和底面的孔，在頂面和底面之間的外表面開槽，則槽的下表面構成承壓面。與現有技術相比，可以在相同體積下大大增加承壓面的總面積，或者在相同承壓面面積下明顯減小體積。當多層錨固物體積與現有的單層錨固結構相同時，各層承壓面面積的和大于單層承壓面面積，所提供的總反力大于現有的單層式錨固方法所能提供的總反力；當拉力只需要與單層承壓面錨固方法相同時，則總承壓面面積與單層承壓面相同，但其體積可以顯著減小。

第二步，在主梁或塔柱的錨固區設計與多層承壓面錨固物相適應的形狀和尺寸，以便多層承壓面錨固物的安裝。在斜拉橋的混凝土主梁或塔柱上對應于擬安裝第一步所述多層承壓面錨固物的位置，按照多層承壓面錨固物尺寸預留其安裝時的位置。此外，在多層承壓面上部及周邊混凝土中配置加強鋼筋。由于錨固物完全或部分埋置于主梁或塔柱內，與現有技術相比，其總的高度明顯減小了。此外，由于多層承壓面取代了現有技術中的錨具，其體積較錨具小得多，因此用于安裝錨固物(即錨固區)的體積也明顯減小。現有技術中，在塔內安裝錨具需要專門的金屬錨固橫梁，在梁內安裝要設置頂板錨固塊、橫隔板、錨固橫梁等。

第三步，安裝模板、布置和綁扎鋼筋期間，安裝多層承壓面錨固物。先實施其在模板中的定位，按照預埋件的施工工藝，將承壓面在用來澆注主梁或塔柱的模板中定位。由于多層承壓面體積比現有技術中的錨具體積小得多，其作為預埋件在模板中定位，比現有技術中的錨具定位更簡單易行。而涉及到現有技術的錨具定位的過程要復雜得多，其在斜拉橋塔柱內通常要制造和安裝錨固橫梁，在主梁內需要采用錨板等定位。

第四步，澆注混凝土、養護混凝土。這與現有技術中鋼筋混凝土澆注養護工藝相同。

第五步，混凝土養護至設計強度，張拉拉索。拉索穿過主梁(或塔柱)與多層承壓面錨固物的中心孔后，先緊固錨頭，再將拉索張拉至設計的拉力。與現有技術相比，由于多層承壓面的錨固物(如錨固塊)埋置于主梁或塔柱，在安裝過程中不需要吊裝，更為方便。現有技術中采用錨具時的拉索張拉，通常需要以螺紋、銷接、墊塊等多種方式來固定錨具的構件，較為繁瑣。

第六步，張拉斜拉橋的所有拉索，調整拉力，即進入正常工作狀態。