本發(fā)明涉及橋梁建設(shè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種大跨徑自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法。

背景技術(shù)：

目前，自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法有頂升法、落梁法和吊索張拉法。

頂升法在多跨連續(xù)梁的基礎(chǔ)上，通過降低索鞍完成主纜和吊索的安裝，然后再頂推塔頂索鞍實(shí)現(xiàn)全橋體現(xiàn)轉(zhuǎn)換。該方法所需千斤頂噸位大，且頂推時(shí)需同步作業(yè)，施工及控制均較為復(fù)雜，目前僅有日本此花大橋采用該種方法完成全橋體系轉(zhuǎn)換。

落梁法是將加勁梁抬高到一定高度后進(jìn)行主纜和吊索的安裝，最后通過逐步落架的方式實(shí)現(xiàn)體系轉(zhuǎn)換。該方法的關(guān)鍵是合理確定落架順序，確保結(jié)構(gòu)安全的從臨時(shí)支撐轉(zhuǎn)換到永久支撐上，一般來講，卸架完成后還需對(duì)吊索進(jìn)行張拉調(diào)整。此方法計(jì)算也較為復(fù)雜，施工控制難度較大，多適用于雙塔三跨自錨式懸索橋，其中湖南長沙三汊磯自錨式懸索橋就是采用落梁法施工的一個(gè)成功案例。

吊索張拉法通過張拉吊索逐漸將加勁梁的自重轉(zhuǎn)換到主纜上，實(shí)現(xiàn)全橋的體系轉(zhuǎn)換。該方法相對(duì)前兩種施工方法操作簡單，施工速度快，質(zhì)量控制容易得到保證而被廣泛采用。目前已建成的佛山平勝大橋，萬新大橋，江山北關(guān)大橋均采用吊索張拉實(shí)現(xiàn)全橋體系轉(zhuǎn)換。

主跨徑達(dá)600m的自錨式懸索橋，主纜成橋狀態(tài)與空纜狀態(tài)最大垂直高差達(dá)5m之多，吊索張拉過程中結(jié)構(gòu)幾何非線性特性突出，且吊索索力相互影響，若采用常見的以成橋線形為基礎(chǔ)進(jìn)行吊索張拉，不僅接長桿用量大，需用張拉設(shè)備臺(tái)套數(shù)多，而且循環(huán)次數(shù)多，工期長，控制難度大。

因此，特別需要尋找一種更為有效的體系轉(zhuǎn)換方法，以解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的主要目的在于提供一種大跨徑自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法，旨在節(jié)省接長桿的用量與張拉設(shè)備臺(tái)套數(shù)，同時(shí)減少張拉循環(huán)次數(shù)。

為了達(dá)上述目的，本發(fā)明提出一種大跨徑自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟：

建造懸索橋永久塔、邊墩、輔助墩、臨時(shí)支架以及臨時(shí)斜拉橋鋼塔；

以塔梁交接處為作業(yè)平臺(tái)，進(jìn)行邊跨的施工直至邊跨合攏；

利用臨時(shí)斜拉橋鋼塔上掛索與扣索懸拼主梁，直至中跨合攏；

張拉斜拉索，將主梁線形提升至接近懸索橋拆除二期恒載的線形；

施工貓道和牽引系統(tǒng)，架設(shè)主纜；

張拉吊索直至所有吊索安裝完畢；

拆除斜拉索和臨時(shí)斜拉橋鋼塔；

加二期恒載，微調(diào)吊索索力。

優(yōu)選地，在懸索橋永久塔塔頂上建造所述臨時(shí)斜拉橋鋼塔。

優(yōu)選地，進(jìn)行邊跨的施工時(shí)，采用頂推法施工。

優(yōu)選地，所述以塔梁交接處為作業(yè)平臺(tái)，進(jìn)行邊跨的施工直至邊跨合攏的步驟具體包括：

以塔梁交接處為作業(yè)平臺(tái)，架梁吊機(jī)吊起鋼箱梁，將相鄰兩鋼箱梁通過拼裝焊接，向邊跨逐節(jié)頂推，直至輔助墩安裝就位，在邊跨合攏后拆除臨時(shí)支架。

優(yōu)選地，所述利用臨時(shí)斜拉橋鋼塔上掛索與扣索懸拼主梁，直至中跨合攏的步驟具體包括：

中跨主梁從塔邊開始，架梁吊機(jī)吊起鋼箱梁，將相鄰兩鋼箱梁拼裝焊接，利用臨時(shí)斜拉橋鋼塔掛索與扣索懸拼主梁，主梁線形按設(shè)計(jì)成橋線形控制，直至中跨合攏。

優(yōu)選地，所述張拉斜拉索，將主梁線形提升至接近懸索橋拆除二期恒載的線形的步驟具體包括：

由遠(yuǎn)端向近端依次對(duì)稱張拉斜拉索，將主梁線形提升至接近懸索橋拆除二期恒載的線形。

優(yōu)選地，所述張拉吊索直至所有吊索安裝完畢的步驟具體包括：

中跨從塔邊開始張拉吊索，每次一根，順序向跨中推進(jìn)，直到中跨吊索不能一次張拉到位為止；

邊跨從塔側(cè)開始，中跨從最后安裝就位的吊索下一根開始，對(duì)稱張拉吊索，依次向前推進(jìn)，直至吊索安裝完畢。

優(yōu)選地，拆除斜拉索時(shí)，從中跨開始向塔邊順次拆除斜拉索。

優(yōu)選地，拆除斜拉索時(shí)，從塔頂向下逐根拆除斜拉索。

本實(shí)施例提出的大跨徑自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法，利用了斜拉索索力可調(diào)的特性，將主梁線形提升，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行吊索張拉的方法，使得吊索張拉過程中，不僅克服直接建成去二期恒載主梁線形方案中無應(yīng)力狀態(tài)量與設(shè)計(jì)成橋的無應(yīng)力狀態(tài)量之間存在較大差異的弊端，而且使接長桿用量、張拉設(shè)備臺(tái)套數(shù)、張拉至安裝就位循環(huán)次數(shù)大為減少，既節(jié)省施工成本，同時(shí)也易于操作，保證施工橋梁達(dá)到設(shè)計(jì)成橋狀態(tài)，較好地解決大跨度自錨式懸索橋的體系轉(zhuǎn)換難題，為類似橋梁工程的建設(shè)提供一種有效途徑。

附圖說明

圖1為本大跨徑自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法用于懸索橋時(shí)在完成步驟s10后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本大跨徑自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法用于懸索橋時(shí)在完成步驟s20后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本大跨徑自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法用于懸索橋時(shí)在完成步驟s30后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本大跨徑自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法用于懸索橋時(shí)在完成步驟s40后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本大跨徑自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法用于懸索橋時(shí)在完成步驟s50后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本大跨徑自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法用于懸索橋時(shí)在完成步驟s60后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為本大跨徑自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法用于懸索橋時(shí)在完成步驟s70后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8為本大跨徑自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法用于懸索橋時(shí)在完成步驟s80后的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-臨時(shí)支架，2-臨時(shí)斜拉橋鋼塔，3-頂推器，4-頂推支架，5-主纜，6-鋼箱梁主梁，7-錨跨砼箱梁。

本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。

具體實(shí)施方式

應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參照?qǐng)D1至圖8，本優(yōu)選實(shí)施例中，一種大跨徑自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法，包括以下步驟：

步驟s10，建造懸索橋永久塔、邊墩、輔助墩、臨時(shí)支架以及臨時(shí)斜拉橋鋼塔；

步驟s20，以塔梁交接處為作業(yè)平臺(tái)，進(jìn)行邊跨的施工直至邊跨合攏；

步驟s30，利用臨時(shí)斜拉橋鋼塔上掛索與扣索懸拼主梁，直至中跨合攏；

步驟s40，張拉斜拉索，將主梁線形提升至接近懸索橋拆除二期恒載的線形；

步驟s50，施工貓道和牽引系統(tǒng)，架設(shè)主纜；

步驟s60，張拉吊索直至所有吊索安裝完畢；

步驟s70，拆除斜拉索和臨時(shí)斜拉橋鋼塔；

步驟s80，加二期恒載，微調(diào)吊索索力。

進(jìn)一步地，在懸索橋永久塔塔頂上建造所述臨時(shí)斜拉橋鋼塔，從而節(jié)省另建臨時(shí)支撐結(jié)構(gòu)的成本與工作場(chǎng)所。

進(jìn)一步地，進(jìn)行邊跨的施工時(shí)，采用頂推法施工，這樣主梁完全由水上運(yùn)輸、起吊，不受陸路運(yùn)輸條件的限制。

步驟s20具體包括：以塔梁交接處為作業(yè)平臺(tái)，架梁吊機(jī)吊起鋼箱梁，將相鄰兩鋼箱梁通過拼裝焊接，向邊跨逐節(jié)頂推，直至輔助墩安裝就位，在邊跨合攏后拆除臨時(shí)支架。

步驟s30具體包括：中跨主梁從塔邊開始，架梁吊機(jī)吊起鋼箱梁，將相鄰兩鋼箱梁拼裝焊接，利用臨時(shí)斜拉橋鋼塔掛索與扣索懸拼主梁，主梁線形按設(shè)計(jì)成橋線形控制，直至中跨合攏。

步驟s40具體包括：由遠(yuǎn)端向近端依次對(duì)稱張拉斜拉索，將主梁線形提升至接近懸索橋拆除二期恒載的線形。

本實(shí)施例中，由遠(yuǎn)端向近端依次對(duì)稱張拉斜拉索是因?yàn)椋河捎谛崩瓨蚣茉O(shè)完成時(shí)，千斤頂在臨時(shí)斜拉橋塔頂，由遠(yuǎn)端向近端依次對(duì)稱張拉時(shí)不用來回搬運(yùn)，節(jié)約大量時(shí)間；另外，主梁跨中敏感性強(qiáng)，主梁提升的位移容易控制。

步驟s60具體包括：中跨從塔邊開始張拉吊索，每次一根，順序向跨中推進(jìn)，直到中跨吊索不能一次張拉到位為止；

邊跨從塔側(cè)開始，中跨從最后安裝就位的吊索下一根開始，對(duì)稱張拉吊索，依次向前推進(jìn)，直至吊索安裝完畢。

步驟s70中，拆除斜拉索時(shí)，從中跨開始向塔邊順次拆除斜拉索。

步驟s70中，從塔頂向下逐根拆除斜拉索。從塔頂向下逐根拆除斜拉索，比從塔底向上逐根拆除斜拉索更能保證臨時(shí)斜拉橋鋼塔的安全。

步驟s40中，充分利用斜拉索索力可調(diào)的特性，提升橋梁中間線形，使吊索張拉安裝更為方便，同時(shí)也節(jié)省接長桿的長度與張拉設(shè)備數(shù)量

將本大跨徑自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法用于某雙索面三跨鋼箱加筋梁自錨式懸索橋，橋梁基本參數(shù)如下：中跨600m，垂度60m,矢跨比1/10，邊跨210m，左塔標(biāo)高h(yuǎn)＝321.630m；中跨吊桿間距15×40，邊跨吊桿間距11×10+30m；單根主纜截面0.2578mm²，彈性模量2.00×10⁵mpa,加筋梁截面2.6918mm²，彈性模量2.06×10⁵mpa；索塔為混凝土箱形變截面。

按大跨徑自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法與常規(guī)直接張拉吊索的方法的參數(shù)對(duì)比如下表所示。

通過上述計(jì)算比較，結(jié)果表明使用本發(fā)明的轉(zhuǎn)換方法，可以較大節(jié)約千斤頂臺(tái)數(shù)和張拉次數(shù)，較大減少接長桿的長度，張拉完成后滿足懸索橋成橋要求。

本實(shí)施例提出的大跨徑自錨式懸索橋體系轉(zhuǎn)換方法，利用了斜拉索索力可調(diào)的特性，將主梁線形提升，以此為基礎(chǔ)進(jìn)行吊索張拉的方法，使得吊索張拉過程中，不僅克服直接建成去二期恒載主梁線形方案中無應(yīng)力狀態(tài)量與設(shè)計(jì)成橋的無應(yīng)力狀態(tài)量之間存在較大差異的弊端，而且使接長桿用量、張拉設(shè)備臺(tái)套數(shù)、張拉至安裝就位循環(huán)次數(shù)大為減少，既節(jié)省施工成本，同時(shí)也易于操作，保證施工橋梁達(dá)到設(shè)計(jì)成橋狀態(tài)，較好地解決大跨度自錨式懸索橋的體系轉(zhuǎn)換難題，為類似橋梁工程的建設(shè)提供一種有效途徑。

以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。