[發明專利]一種雙塔三跨平面主纜自錨式懸索橋吊索張拉與體系轉換的方法

有效

• 申請號: 201310151636.1
• 申請日: 2013-04-27
• 公開（公告）號: CN103233427A
• 公開（公告）日: 2013-08-07
• 發明（設計）人: 李傳習;柯紅軍;張玉平;董創文
• 申請（專利權）人: 長沙理工大學
• 主分類號: E01D21/00
• 分類號: E01D21/00
• 代理公司: 長沙正奇專利事務所有限責任公司 43113
• 代理人: 盧宏;李發軍

技術領域

本發明涉及自錨式懸索橋領域，具體為一種雙塔三跨平面主纜自錨式懸索橋吊索張拉與體系轉換方法。

背景技術

自錨式懸索橋不需修建體積龐大的錨碇，對地質條件要求低，跨徑布置靈活，且景觀效應好，其應用愈來愈多^[1]。自錨式懸索橋的橋形主要有獨塔單跨（僅主跨有吊索）、獨塔雙跨（主、邊跨均有吊索）、雙塔單跨（僅主跨有吊索）、雙塔三跨（主、邊跨均有吊索）、雙塔雙跨、多塔多跨等多種形式^[1]。

自錨式懸索橋的架設方法之一是采用有臨時錨錠的“先纜后梁”法，如跨度33m+90m+33m的蘇州竹園大橋的架設即是采用此方法^[2]。該方法只適應跨徑較小的主梁采用結合梁的自錨式懸索橋。

大跨徑自錨式懸索橋的架設方法通常是“先梁后纜”，再通過吊桿張拉，使主梁的重量由臨時墩轉移到主纜承擔，如中國發明專利CN201010301437公開的獨塔雙跨，（這個過程稱為體系轉換，自錨式懸索橋這種架設方法簡稱吊索張拉與體系轉換方法詳細施工過程為：下部結構施工→主塔與主梁施工→主纜安裝→吊索張拉與體系轉換→橋面系施工）。在吊索張拉，使主梁（主梁）的重量由臨時墩轉移到主纜承擔的關鍵施工程序中，吊索張拉順序、同步張拉的吊索數量、同一根吊索張拉次數、張拉索力或者張拉后錨固的無應力索長等吊索張拉與體系轉換方法（方案）應滿足目標、安全、構造相容和經濟等四原則^[3?]。

文獻^[3]-[5]已按上述四原則分別給出了獨塔單跨、獨塔雙跨、雙塔單跨的吊索張拉與體系轉換方案（方法），且實施效果良好。

為了使兩橋塔布置于盡量遠離河谷的水深較淺的兩側位置，并節省造價，三跨平面主纜懸索橋的邊、主跨跨徑之比通常在0.4以下。這種雙塔三跨平面主纜自錨式懸索橋除了采用前述的通過吊索張拉使主梁重量由臨時墩轉移到主纜的方法外，還可使用“主梁頂升+吊索無應力安裝+主梁分級逐步下降”的方式實現體系轉換^[6?]。后一種方法需要數量較多的大噸位千斤頂，并且適應范圍有限，因此，本發明研究的是通過吊索張拉實現體系轉換的方法。

主跨的吊索張拉既可按從兩主塔向跨中的順序，也可按由跨中向兩主塔的順序；其邊跨的吊索張拉既可按從主塔向散索鞍（套）的順序，也可按從散索鞍（套）向主塔的順序，還可按從跨中分別向主塔和散索鞍（套）的順序。因此，雙塔三跨平面主纜自錨式懸索橋體系轉換在理論上存在六種吊索張拉方法（方案），但哪種張拉方法才能有效和較好滿足目標、安全、構造相容和經濟等四原則呢？

本發明即是這針對這種三跨平面主纜懸索橋，根據這種橋型施工力學特性而發明的能有效和較好滿足上述四原則的吊索張拉與體系轉換方法（方案）。

發明內容

為了確保雙塔三跨平面主纜自錨式懸索橋的吊索張拉與體系轉換滿足目標、安全、構造相容和經濟等四方面的要求，本發明經過對背景工程的六種可能方案進行論證，本發明旨在提供一種雙塔三跨平面主纜自錨式懸索橋吊索張拉與體系轉換方法，該方法施工速度快，工期大為縮短，所需千斤頂及接長桿少，成本大為節約。

為了實現上述目的，本發明所采用的技術方案是：

一種雙塔三跨平面主纜自錨式懸索橋吊索張拉與體系轉換方法，包括如下步驟：

1）形成主梁、兩座主塔和兩座邊墩；安裝主纜；

2）在主纜上安裝索夾與吊索，并將貓道吊掛在主纜上；

3）張拉錨固吊索：

a）當兩邊跨吊索數相同，且主跨兩個半跨張拉錨固的吊索數相同時，由邊跨跨中分別向主塔和散索套的順序張拉錨固至成橋無應力索長，同時，將主跨靠近兩主塔側的吊索由主塔向跨中的順序對稱張拉錨固至成橋無應力索長；待邊跨的吊索全部張拉錨固至成橋無應力索長后，主跨跨中附近剩余吊索繼續按由兩主塔向跨中的順序，以跨中為對稱中心，單側兩相鄰編號的吊索為一組，以主跨跨中為對稱中心與該組吊索對稱的兩相鄰編號吊索為另一組；每一組中，靠主塔一側的吊索張拉錨固至成橋無應力索長，而靠跨中一側的吊索，在此步張拉至靠主塔側吊索在張拉至成橋無應力索長過程中該靠主塔側吊索的索力安全系數滿足設計和規范要求，而所述靠跨中一側的吊索在下一步張拉錨固至成橋無應力索長，直至全部吊索張拉至成橋無應力索長；