[发明专利]大跨度斜拉桥悬臂施工用的抗风临时支墩及抗风方法

说明书

技术领域

本发明涉及斜拉桥悬臂现浇施工构件及施工方法，特别涉及大跨度斜拉桥悬臂施工用的抗风临时支墩及抗风方法。

背景技术

根据大跨度单索面斜拉桥的结构特性，悬臂施工阶段，风力对桥梁结构产生的作用有：主梁横摆振动、主梁竖摆振动、主梁扭转失稳等。对于最大双悬臂状态，主梁摆动频率比单悬臂时要低得多，主塔和梁体的横桥向弯曲、顺桥向弯曲、主梁扭转等都非常剧烈。由于斜拉桥为多支点超净定结构，梁体断面较宽较矮，刚度较小。为了避免悬臂施工过程中风振对梁体产生的不利影响，通常情况下，在岸侧边跨设置永久性辅助墩，以减小钢筋混凝土梁体的双悬臂长度，改变梁体的振动频率，从而减小振幅。但是，永久性辅助墩成桥后的抗震能力较差。而大跨度斜拉桥如果不设计辅助墩，当施工至最大双悬臂阶段，在横向风载作用下，主梁根部产生较大的横向弯矩，主塔根部将产生较大的横向弯矩和扭矩；在竖向风载作用下，主梁悬臂根部产生较大的纵向弯矩，主塔根部将产生较大的纵向弯矩，可见不设计辅助墩的结构抗风能力差。因此，需要采用一种经济、简便、适用的措施规避风力对梁体的不利影响。

发明内容

本发明的目的是针对斜拉桥最大双悬臂施工阶段，梁体受风力影响产生横桥向弯曲、顺桥向弯曲、主梁扭转等不利工况，提供一种大跨度斜拉桥悬臂施工用的抗风临时支墩，该临时支墩能改善主梁的受力状态，增加施工的安全性。还提供一种大跨度斜拉桥悬臂施工的抗风方法，该抗风方法能规避风力对梁体的不利影响，而且经济、简便。

本发明所述的大跨度斜拉桥悬臂施工用的抗风临时支墩，包括支墩基础，在支墩基础上至少设有5根竖直的钢管立柱，在钢管立柱的上端连接有一分配梁，其特征在于：两个铰链支座左右对称地设在分配梁上，铰链支座上端的滑板通过锚杆与悬浇主梁连接；在钢管立柱的上端还设有多根缆风绳。

铰链支座安装在钢管顶部的分配梁上，是抗风临时支墩和悬浇梁体的联系体，铰链支座必须保证在梁体正常悬臂施工情况下，支座不承受任何荷载，以避免梁体合拢后对结构产生附加应力。铰链支座还需能够顺桥向自由移动，以避免制约梁体的自由伸缩。而且铰链支座还应有足够的刚度以将梁体在风荷载作用下，产生的横向摆动力传递给钢管立柱。

所述的大跨度斜拉桥悬臂施工用的抗风临时支墩，在两相邻的钢管立柱之间设有多根横向支撑和斜向支撑。以增强钢管立柱的整体性及使各钢管立柱受力最大可能均匀。

所述的大跨度斜拉桥悬臂施工用的抗风临时支墩，其所述的铰链支座包括支座底板及连接在支座底板上面的下耳板、支座顶板及连接在支座顶板下面的上耳板，在上耳板和下耳板上都设有相互对应的椭圆形孔，上、下耳板通过圆形销轴穿过其椭圆形孔连接；所述的铰链支座还包括设在支座顶板上面的滑槽、与滑槽配合的滑板。由滑槽和滑板连接构成滑移系统，主要考虑滑移量必须满足伸缩要求。在正常情况下圆形销轴不同时与上下耳板接触，以保证正常悬臂施工情况下，支座不承受任何荷载。滑板和滑槽之间可以在一定范围内自由移动，以避免制约梁体的自由伸缩。

所述的大跨度斜拉桥悬臂施工用的抗风临时支墩，在支座顶板的下面还设有加劲肋。

本发明所述的大跨度斜拉桥悬臂施工抗风方法，其步骤如：

第一步，在大跨度斜拉桥边跨内距离主塔中心1/2-3/4边跨跨度处设置抗风临时支墩，在主梁悬臂施工至抗风临时支墩处之前，完成支墩基础；抗风临时支墩最好设在距离主塔中心2/3处。

第二步，当主梁悬臂施工至抗风临时支墩时，在悬浇主梁上预埋锚杆；

第三步，当主梁悬臂施工跨过抗风临时支墩一个节段后，在支墩基础上安装钢管立柱，在钢管立柱上安装分配梁，在分配梁上安装铰链支座，并将缆风绳联系在钢管立柱的上端；

第四步，将铰链支座上端的滑板与预埋在悬浇主梁上的锚杆连接；

第五步，当主梁边跨合拢后，拆除抗风临时支墩，使主梁结构达到设计状态。

本发明的有益效果：

(1)解决了边跨没有设计辅助墩的斜拉桥，悬臂施工时风荷载的不安全隐患的问题，可以保障大跨度斜拉桥的安全悬臂施工；

(2)根据相关资料分析，设有辅助墩的斜拉桥成桥后抗震能力较差。采用本发明，既可以解决设有永久性辅助墩成桥后抗震能力较差的问题，又可以减少工程量，节约成本；

(3)本发明施工简单、方便、经济，能够保证斜拉桥的正常悬臂施工，又不对成桥的结构产生不利影响。

附图说明

图1是抗风临时支墩设在大跨度斜拉桥斜的边跨内的示意图。

图2是抗风临时支墩的示意图。

图3是铰链支座的结构示意图。