[發明專利]一種斜拉索與橋塔錨固構造及制造方法

有效

• 申請號: 202010112339.6
• 申請日: 2020-02-24
• 公開（公告）號: CN111254827B
• 公開（公告）日: 2021-08-27
• 發明（設計）人: 王應良;葛光輝;葉九發;陳志輝;何杰;賴小盼
• 申請（專利權）人: 中鐵二院工程集團有限責任公司
• 主分類號: E01D19/14
• 分類號: E01D19/14;E01D19/16
• 代理公司: 四川力久律師事務所 51221
• 代理人: 張立剛

本發明公開了一種斜拉索與橋塔錨固構造及制造方法，錨固構造包括對稱設置在橋塔內兩側的錨固結構和連接兩個錨固結構的若干個連接板，每個錨固結構采用與斜拉索方向一致的傾斜段以及與連接板方向一致的平直段劃分為若干個錨固節段，每個錨固節段包括兩塊相對設置的錨固側板以及位于錨固側板間且沿斜拉索方向間隔布置的若干對抗剪板，抗剪板的方向和斜拉索的軸向方向平行，斜拉索位于每對抗剪板之間且錨固于每對抗剪板端部的錨墊板上。采用特殊分段方式和優化錨固結構，大幅度降低焊縫施焊操作空間要求，縮小斜拉索錨固的豎向間距，減小斜拉索和橋塔的錨固區長度，減少斜拉索錨固區鋼材用量，并能提高斜拉索利用率，減少斜拉索的材料數量。

技術領域

本發明涉及橋梁技術領域，具體涉及一種斜拉索與橋塔錨固構造及制造方法。

背景技術

斜拉橋是一種纜索承重橋梁，主要由受軸力為主的主梁和橋塔、受拉的斜拉索三部分組成。在斜拉索的支承作用下，主梁可視為多跨連續梁，所承受彎矩顯著降低，主梁截面高度可相應減小，結構自重降低，跨越能力可大幅度提高。斜拉橋受力合理、經濟性好，適用性強、外形優美、施工技術成熟且具有良好的抗風性能，因此在世界橋梁建設中斜拉橋扮演越來越重要的角色。在斜拉橋中，橋塔及斜拉索錨固結構至關重要，特別是斜拉索與橋塔的錨固結構將斜拉索的集中力分散到橋塔塔柱的全截面。目前斜拉索與橋塔的錨固形式主要有以下幾種：

1)預應力錨固體系形式：將斜拉索直接錨固在混凝土橋塔內壁的齒板上，在錨固區域施加環向或者“#”型預應力；這種錨固結構形式需在橋塔壁內設置大量預應力鋼絞線及鋼筋，施工復雜，預應力鋼束或鋼筋的長度很短，預應力損失很大，高空施工困難，預應力壓漿很難密實，施工質量保證困難。

2)交叉錨固形式：交叉錨固是指在混凝土橋塔中預先埋設與斜拉索傾斜角度相同的索導管，斜拉索經過預埋的索導管穿過混凝土橋塔，錨固于橋塔另一側的凸形牛腿中或齒板凹槽中。這種錨固方式預埋導索管較多，易與橋塔內鋼筋發生沖突，且張拉斜拉索時需在橋塔相應位置安裝施工平臺，施工工藝復雜，模板安裝等施工難度較大，且僅適用于工字型或實體矩形截面橋塔，隨著斜拉橋跨徑的增加，此種錨固形式的經濟性越來越差。

3)鋼錨梁式錨固形式：鋼錨梁式錨固是將鋼錨梁置于橋塔內壁的牛腿上，斜拉索錨固在鋼錨梁端部的錨固件上，錨固件通過兩側的斜腹板將力傳給鋼錨梁，水平分力主要由鋼錨梁承擔，豎向分力通過支承墊板傳給牛腿后再傳給橋塔。鋼錨梁主要由上下蓋板、腹板、錨墊板、承壓板、加勁板、橫隔板、連接板等組成，鋼錨梁與塔壁之間的連接方式分為剛性和非剛性，剛性連接是指鋼錨梁與牛腿之間焊接或螺栓連接，鋼錨梁與塔壁共同分擔斜拉索的水平力，非剛性連接是指鋼錨梁安裝在塔壁內牛腿上的支承墊板，鋼錨梁承擔斜拉索水平分力，塔壁則承擔牛腿傳來的豎向分力。傳統鋼錨梁的牛腿均采用混凝土澆筑，工程實踐表明在塔柱上吊裝安裝鋼錨梁困難，后期牛腿容易開裂，不易養護，斜拉索安裝更換不便，且一般不能用于空間索面斜拉橋，用鋼量大。

4)鋼錨箱式錨固形式：鋼錨箱側板位于斜拉索兩側，鋼錨箱的橫隔板形成一個張拉空間，鋼錨箱之間上下連接。鋼錨箱分為外露式和內置式兩種，外露式鋼錨箱是將塔壁分開，斜拉索的軸向力通過鋼錨箱兩側連接件傳遞到塔壁。內置式鋼錨箱是完整的箱型結構，封閉在塔壁中，斜拉索豎向分力由鋼錨箱兩端板的連接件傳遞到塔壁上，受力明確合理。這種錨固結構工廠化預制程度高、質量易保證、錨固點位置和角度可精準控制、施工快捷、監測維修更換拉索方便、安全性高，但用鋼量大、成本高、吊裝能力和安裝精度要求高。