[发明专利]大跨混凝土梁桥的斜拉施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大跨混凝土梁桥的斜拉施工方法。

背景技术

预应力混凝土梁式桥是一种常见的桥式。随着桥梁设计水平的提高，混凝土桥梁朝着复杂大跨的方向发展，尤其是预应力混凝土连续梁桥和连续刚构桥发展迅速。据不完全统计，目前世界上已建或在建的主跨大于240m的特大跨径连续刚构桥就有18座之多。目前世界跨度最大者为1998年建成的主跨为301m的挪威新施托姆桥(NewStolma)，国内最大跨度者为1997年建成的主跨270m的广东虎门大桥辅航道桥。随着使用时间的增加，此类桥的出现了显著的后期下挠问题，伴随下挠的同时普遍存在梁体裂缝大量的开展。工程实例表明有些大跨预应力混凝土梁桥的后期下挠的程度已经远远超出了设计所预测的范围，对桥梁结构的使用寿命产生了影响。

出现梁体下挠的原因是由传统施工方法不合理而造成的。传统的大跨梁式桥的施工方法都是悬臂浇注或拼装的，所以经历最大双伸臂和最大单伸臂的施工过程。在最大伸臂阶段由于结构自重产生的梁体弯矩在中支点处最大，跨中截面弯矩接近于零。当桥面铺装等二恒荷载施加之后中支点负弯矩略有下降，跨中正弯矩略有增加。恒载(一恒、二恒)总的弯矩图，中支点负弯矩远大于跨中正弯矩的值，这样的恒载受力状态是成桥运营后梁体下挠的根源所在。

发明内容

本发明的目的是针对上述现状，旨在提供一种能改变大跨混凝土梁桥成桥后的内力状态，达到抑制成桥后梁体下挠的目的，从而保证桥梁建成后安全健康服役的大跨混凝土梁桥的斜拉施工方法。

本发明目的的实现方式为，大跨混凝土梁桥的斜拉施工方法，在桥墩上悬浇部分梁段和塔架，张拉第1对临时拉索，再继续悬浇梁段，张拉第2对临时拉索，继续悬浇梁段，张拉第N对临时拉索，继续到能满足设计要求为止，进行全桥合龙，拆除临时拉索和塔架，即成大跨混凝土梁桥。

本发明改变了传统的悬臂浇注或悬臂拼装的施工工艺，采用在悬臂施工的同时增加临时斜拉索，通过在悬臂阶段张拉临时斜索，使梁体获得与自重反向的提升力，大大减小悬臂阶段梁体在中支点处的负弯矩。梁体合龙之后拆除临时拉索和塔架，释放临时拉索的提升力，梁体中支点和跨中弯矩值都增加。改变了成桥状态恒载(一恒、二恒)的总弯矩图，中支点负弯矩减小，跨中正弯矩增加，二者差距减小，改善了梁体受力，有效抑制了梁体成桥后的下挠量。

本发明通过改变梁体在施工过程中的受力状态，来改变梁体成桥后的受力状态，进而改变因混凝土徐变所产生的变形。从根本上降低了大跨梁桥建成后的下挠量，从而大幅度降低桥梁后期维护加固的费用。

附图说明

图1是在中墩上悬浇部分梁段，搭建临时塔架，张拉第1对临时拉索的示意图，

图2是在图1的基础上悬浇部分梁段，张拉第2对临时拉索的示意图，

图3是在图2的基础上悬浇部分梁段，张拉第3对临时拉索的示意图，

图4是接图3和边墩1上浇注剩余梁段的示意图，

图5是接图4浇注中跨合龙梁段，

图6是拆除临时拉索和临时塔架后的全桥合龙状态图，

图7是临时塔架的横向结构示意图。

具体实施方式

下面以张拉3对临时拉索为例，结合附图对本发明进一步说明本发明的施工步骤：

1、在中墩2之上悬浇部分梁段3，搭建临时塔架8，张拉第1对临时拉索9(见图1)，

2、继续悬浇梁段4，张拉第2对临时拉索10(见图2)，

3、继续悬浇梁段5，张拉第3对临时拉索11(见图3)，

4、在图3和边墩1上浇注剩余梁段6，完成边跨合龙(见图4)，

5、继续浇注中跨合龙梁段7(见图5)，

6、拆除第1、2、3对临时拉索9、10、11和临时塔架8，形成全桥合龙状态(见图6)，

临时塔架8的横向结构如图7所示，它是搭建在梁段3上的临时构件，由立柱和横向连接横梁组成。

本发明的斜拉索的根数和索力的大小由具体情况确定。

增加的临时塔架和临时拉索可以回收重复利用，而增加它们的建设成本，可分摊在多座桥梁之中，却大幅度降低桥梁后期维护加固的费用。

本发明改变了传统的悬臂浇注或悬臂拼装的施工工艺，采用在悬臂施工的同时增加临时斜拉索，通过在悬臂阶段张拉临时斜索，使梁体获得与自重反向的提升力，大大减小悬臂阶段梁体在中支点处的负弯矩。梁体合龙之后拆除临时拉索和塔架，释放临时拉索的提升力，梁体中支点和跨中弯矩值都增加。改变了成桥状态恒载(一恒、二恒)的总弯矩图，中支点负弯矩减小，跨中正弯矩增加，二者差距减小，改善了梁体受力，有效抑制了梁体成桥后的下挠量。