[發(fā)明專利]一種索梁組合式橋梁及其施工方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710161666.9
• 申請(qǐng)日: 2017-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106758753B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 柴生波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西安科技大學(xué)
• 主分類號(hào): E01D12/00
• 分類號(hào): E01D12/00;E01D21/00
• 代理公司: 西安創(chuàng)知專利事務(wù)所 61213
• 代理人: 譚文琰

1.一種索梁組合式橋梁的施工方法，該索梁組合式橋梁包括多個(gè)沿橋梁縱向延伸長(zhǎng)度方向由前至后布設(shè)的橋梁節(jié)段，多個(gè)所述橋梁節(jié)段的結(jié)構(gòu)均相同，每個(gè)所述橋梁節(jié)段均包括布設(shè)在所施工橋梁橋墩上的梁體結(jié)構(gòu)(1)、鋪裝于所述梁體結(jié)構(gòu)(1)上的鋪裝層和設(shè)置在所述梁體結(jié)構(gòu)(1)底部的鋼索結(jié)構(gòu)(2)；

所述梁體結(jié)構(gòu)(1)包括沿所施工橋梁橋墩的橫向?qū)挾确较蛴勺笾劣也荚O(shè)的多列縱梁(1-1)，多列所述縱梁(1-1)均布設(shè)在同一水平面上，每列所述縱梁(1-1)均包括多塊沿所施工橋梁橋墩的縱向長(zhǎng)度方向由前至后布設(shè)在同一水平面上的縱梁節(jié)段(1-2)，相鄰兩列所述縱梁(1-1)之間和相鄰兩塊所述縱梁節(jié)段(1-2)之間均設(shè)置有橫隔板(3)，所述縱梁節(jié)段(1-2)為鋼筋混凝土縱梁，所述縱梁(1-1)的兩端位于所施工橋梁橋墩上，且所述縱梁(1-1)兩端設(shè)置有錨具；

所述鋼索結(jié)構(gòu)(2)的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述鋼索結(jié)構(gòu)(2)的結(jié)構(gòu)均相同，每個(gè)所述鋼索結(jié)構(gòu)(2)均包括設(shè)置在縱梁(1-1)的底部且兩端錨固于所述錨具上的鋼索(2-1)和鉸接于所述縱梁(1-1)與鋼索(2-1)之間的撐桿(2-2)，所述撐桿(2-2)的數(shù)量為多個(gè)，多個(gè)所述撐桿(2-2)沿所述縱梁(1-1)底部的長(zhǎng)度方向由前至后進(jìn)行布設(shè)，且多個(gè)所述撐桿(2-2)呈均勻布設(shè)；

其特征在于，沿橋梁縱向延伸方向分多個(gè)橋梁節(jié)段對(duì)所施工橋梁進(jìn)行施工，并且多個(gè)橋梁節(jié)段的施工方法均相同，其中，對(duì)任一個(gè)所述橋梁節(jié)段的施工過(guò)程如下：

步驟一、第一個(gè)橋梁節(jié)段施工，包括以下步驟：

步驟101、梁體結(jié)構(gòu)施工：由左至右在當(dāng)前相鄰兩個(gè)橋梁橋墩上安裝多列縱梁(1-1)，多列所述縱梁(1-1)均布設(shè)在同一水平面上且其拼裝組成梁體結(jié)構(gòu)(1)，所述縱梁(1-1)的兩端分別安裝于當(dāng)前相鄰兩個(gè)所述施工橋梁橋墩上；

每列所述縱梁(1-1)均包括多塊沿當(dāng)前所述橋梁橋墩的縱向長(zhǎng)度方向由前至后布設(shè)在同一水平面上的縱梁節(jié)段(1-2)，相鄰兩列所述縱梁(1-1)之間和相鄰兩塊所述縱梁節(jié)段(1-2)之間現(xiàn)澆鋼筋混凝土形成橫隔板(3)；

步驟102、安裝鋼索結(jié)構(gòu)：采用人工在縱梁(1-1)的底部安裝鋼索結(jié)構(gòu)(2)，多個(gè)所述鋼索結(jié)構(gòu)(2)的安裝方法均相同，其中，對(duì)于任一個(gè)鋼索結(jié)構(gòu)(2)的安裝過(guò)程如下：

步驟1021、安裝撐桿：在縱梁(1-1)的底部由前至后安裝撐桿(2-2)，使所述撐桿(2-2)的上端與縱梁(1-1)的底部鉸接，直至所述鋼索結(jié)構(gòu)(2)中所有撐桿(2-2)安裝完畢；其中，相鄰兩個(gè)撐桿(2-2)的水平間距相同；

步驟1022、安裝鋼索：步驟1021中撐桿(2-2)安裝完成后，安裝鋼索(2-1)，使鋼索(2-1)與撐桿(2-2)的下端鉸接；

步驟1023、張拉鋼索并錨固：步驟1022中鋼索(2-1)安裝完成后，并將鋼索(2-1)進(jìn)行張拉和錨固，具體包括以下步驟：

步驟Ⅰ、縱梁剛度和鋼索剛度的計(jì)算：在所述縱梁(1-1)上施加單位均布載荷，當(dāng)鋼索(2-1)的彈性模量等于零，采用數(shù)據(jù)處理設(shè)備且根據(jù)公式得到縱梁(1-1)的剛度k₁，并存儲(chǔ)至與所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備相接的存儲(chǔ)器中，其中，E_c為縱梁(1-1)的彈性模量，I為縱梁(1-1)的抗彎慣性矩，L為縱梁(1-1)的跨徑長(zhǎng)度；

在所述縱梁(1-1)上施加單位均布載荷，當(dāng)縱梁(1-1)的抗彎剛度等于零，采用數(shù)據(jù)處理設(shè)備且根據(jù)公式得到鋼索(2-1)的剛度k₂，并存儲(chǔ)至所述存儲(chǔ)器中，其中，E_s為鋼索(2-1)的彈性模量，A為鋼索(2-1)的橫截面積，n＝f/L，f為鋼索(2-1)的垂度；

步驟Ⅱ、鋪裝前鋼索承擔(dān)的恒載集度和橋面鋪裝分配給鋼索的恒載集度的計(jì)算：擬定成橋時(shí)橋面鋪裝載荷集度為q，成橋時(shí)鋼索(2-1)的恒載集度為q_c，采用數(shù)據(jù)處理設(shè)備且根據(jù)公式得到橋面鋪裝分配給鋼索(2-1)的恒載集度q_c1，并存儲(chǔ)至所述存儲(chǔ)器中；再采用數(shù)據(jù)處理設(shè)備且根據(jù)公式得到鋪裝前鋼索(2-1)承擔(dān)的恒載集度q_c2，并存儲(chǔ)至所述存儲(chǔ)器中；

步驟Ⅲ、鋪裝前鋼索初始張力的計(jì)算：首先采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備且根據(jù)公式并結(jié)合步驟Ⅱ中所存儲(chǔ)的鋪裝前鋼索(2-1)承擔(dān)的恒載集度q_c2，得到鋪裝前鋼索(2-1)水平方向的張力H；然后采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備且根據(jù)公式并結(jié)合步驟Ⅱ中所存儲(chǔ)的鋪裝前鋼索(2-1)承擔(dān)的恒載集度q_c2，得到鋪裝前鋼索(2-1)豎直平方向的張力V；最后，采用所述數(shù)據(jù)處理設(shè)備且根據(jù)公式得到鋪裝前鋼索(2-1)的初始張力T，并存儲(chǔ)至所述存儲(chǔ)器中；

步驟Ⅳ、張拉鋼索并錨固：根據(jù)步驟Ⅲ中得到的鋪裝前鋼索(2-1)的初始張力T，對(duì)所述鋼索(2-1)進(jìn)行張拉，直至鋼索(2-1)的初始張力達(dá)到T時(shí)，將鋼索(2-1)的兩端錨固于所述縱梁(1-1)兩端設(shè)置的所述錨具上；

步驟Ⅴ、多次重復(fù)步驟1021至步驟1023，完成多個(gè)鋼索結(jié)構(gòu)(2)的安裝；

步驟103、橋面鋪裝：步驟Ⅴ中對(duì)鋼索結(jié)構(gòu)(2)錨固之后，在所述梁體結(jié)構(gòu)(1)上鋪裝瀝青混凝土形成所述鋪裝層，直至鋼索(2-1)的恒載集度由鋪裝前張拉時(shí)的恒載集度q_c2增大至恒載集度q_c，達(dá)到擬定成橋狀態(tài)；

步驟二、下一個(gè)橋梁節(jié)段施工，包括以下步驟：

步驟201、梁體結(jié)構(gòu)施工：由左至右在下一個(gè)相鄰兩個(gè)橋梁橋墩上安裝多列縱梁(1-1)，多列所述縱梁(1-1)均布設(shè)在同一水平面上且其拼裝組成梁體結(jié)構(gòu)(1)，所述縱梁(1-1)的兩端分別安裝于下一個(gè)相鄰兩個(gè)所述橋梁橋墩上，且在當(dāng)前所述梁體結(jié)構(gòu)(1)的前側(cè)與上一個(gè)所述梁體結(jié)構(gòu)(1)的后側(cè)之間現(xiàn)澆鋼筋混凝土形成橫隔板(3)，使當(dāng)前所述梁體結(jié)構(gòu)(1)的前側(cè)和上一個(gè)所述梁體結(jié)構(gòu)(1)的后側(cè)拼接固定；

步驟202、安裝鋼索結(jié)構(gòu)：按照步驟102中所述的方法，在當(dāng)前所施工橋梁節(jié)段中縱梁(1-1)的底部安裝鋼索結(jié)構(gòu)(2)；

步驟203、橋面鋪裝：待步驟202中所述鋼索結(jié)構(gòu)(2)安裝完成后，在所述梁體結(jié)構(gòu)(1)上鋪裝保護(hù)層形成所述鋪裝層；

步驟三、多次重復(fù)步驟二，直至完成所施工橋梁的全部施工過(guò)程。