[发明专利]扣、锚索系统双向简支无扭转塔顶张拉锚固方法

说明书

技术领域

本发明涉及种桥梁工程中大跨度拱桥的施工方法，具体是塔顶张拉锚固方法。

背景技术

扣、锚索系统配合缆索吊装系统进行节段拼装的施工方法是目前应用于大跨度拱桥裸拱无支架施工比较普遍的一种施工方法，主要是利用缆索吊装系统吊装拱段，随着拱段吊装利用扣、锚索系统对已架拱段进行逐段悬挂固定和标高调节，直至合龙。传统的扣、锚索系统中大部分均将扣、锚索独立设置，扣索和锚索的一端分别锚固在拱段前端的吊点和后锚碇处，另一端均锚固在扣索塔架顶顺桥向布置的张拉锚梁两端(若扣、锚索为一体，则为索鞍处)。对于独立设置的扣、锚索，由于多根扣索在拱段上的锚点位置各不相同，而与之相对应的各根锚索均锚固在同一个锚碇上，在每组扣、锚索水平分力相等的前提下，势必造成扣、锚索竖向分力不相等；由于扣索在张拉锚梁的锚点和锚索在张拉锚梁的锚点均不与扣索塔架中心重合，则在张拉锚梁对扣索塔架顶的竖向合力中心将偏离扣索塔架中心从而产生较大的偏心弯矩，对扣索塔架的设计造成困难；与此同时，对于采用一体式的扣、锚索，在扣索塔架顶设置索鞍，通过索鞍的位置扣、锚索索力相等，但是由于扣、锚索倾角不相等，势必造成索鞍对扣索塔架顶作用固有的不平衡水平力。对于大跨度桥梁，过大的水平力对扣索塔架的设计影响巨大。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种结构受力明确合理简单、荷载传递均匀，使用方便、劳动效率高、经济实用、施工条件好的扣、锚索系统双向简支无扭转塔顶张拉锚固方法。

本发明目的的实现方式为，扣、锚索系统双向简支无扭转塔顶张拉锚固方法，是在扣索塔架5顶设置数个纵向分配梁体系2，于纵向分配梁体系2上设置横向张拉锚梁1，其中心与扣索塔架中心重合，扣索3、锚索4的塔顶锚点对称布置于横向张拉锚梁1中心两侧，且穿过张拉锚梁的截面形心并锚固在张拉锚梁上，扣索3、锚索4锚固张拉点集中布置于扣索塔架顶上，扣、锚索力线中心交于横向张拉锚梁中心和扣索塔架中心。

本发明各组扣、锚索力线交点均在扣塔中心线上，横向张拉锚梁截面形心也保持与扣索塔架中心线一致，扣、锚索力线通过横向张拉锚梁截面形心，使横向张拉锚梁形成双向简支无扭转自平衡式受力体系，避免竖向合力偏心引起的偏心弯矩导致格构式扣索塔架各立柱受力不均匀受力明确合理，可避免横向张拉锚梁由于荷载合力中心偏离截面形心而受扭；扣、锚索锚点对称均匀布置于横向张拉锚梁两侧，使横向张拉锚梁在水平和竖直两个方向荷载对称从而形成双向简支受力体系，且横向张拉锚梁无扭转趋势，从而避免扣索塔架受扭；横向张拉锚梁传力通过强大的分配梁体系，均匀传递至各个立柱，并且张拉点集中布置于扣塔上，张拉设备使用方便，提高了劳动效率；

本发明从结构布置上对以往扣、锚索塔顶张拉锚固系统进行改进，进而衍生出的一种新型扣、锚索塔顶张拉锚固方法，结构受力明确合理简单，荷载传递均匀，避免了扣索塔架顶产生不平衡水平力和偏心弯矩，经济实用，施工条件好；锚索锚固张拉点集中布置于扣索塔架顶上，张拉设备使用方便，提高了劳动效率。

说明书附图

图1是扣、锚索系统双向简支无扭转塔顶张拉锚固立面布置图

图2是图1的侧面布置图

图3是图1的平面布置图

图4a、b是水平方向受力计算图式(一)、(二)

图5是竖直方向受力计算图式

图6是采用双向简支无扭转塔顶张拉锚固技术的扣索塔架受力状态

图7是采用纵向张拉锚梁的扣索塔架受力状态

图8是采用一体式扣、锚索和索鞍的扣索塔架受力状态

具体实施方式

参照图1、2、3，本发明是在扣索塔架5顶设置数个纵向分配梁体系2，于纵向分配梁体系2上设置横向张拉锚梁1，其中心与扣索塔架中心重合，扣索3、锚索4的塔顶锚点对称布置于横向张拉锚梁1中心两侧，且穿过张拉锚梁的截面形心并锚固在张拉锚梁上，扣索3、锚索4锚固张拉点集中布置于扣索塔架顶上，扣、锚索力线中心交于横向张拉锚梁中心和扣索塔架中心。

在扣索塔架顶设置数个顺桥向分配梁体系，保证横向张拉锚梁的反力均匀的传递至扣索塔架。横向张拉锚梁应具有足够的强度和刚度以满足扣、锚索的锚固的要求。扣、锚索的锚点对称均匀分布在横向张拉锚梁中心两侧。在拱段吊装过程中，根据计算得出各拱段悬挂所需的扣索索力，按照扣索塔架无水平力的原则取各组扣、锚索水平分力，依据扣、锚索的实际布置位置，即可计算得到各根锚索所需的索力，并以此指导扣、锚索张拉。

参照图4a、b-8，本发明的力学原理如下；