[发明专利]钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构及其施工方法

说明书

本发明公开了钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构及其施工方法，该结构包括钢壁箱式钢锚梁、混凝土塔壁和斜拉索。该钢壁箱式钢锚梁包括一钢横梁和两钢壁箱，梁端固定在钢壁箱，梁端设有锚固装置；钢壁箱的内壁板及外壁板上都设有拉索通孔；侧壁板上设有开孔，钢壁箱还设有安装在侧壁板之开孔的贯穿钢筋，且贯穿钢筋伸出侧壁板外的部分构成开孔板连接件。在钢壁箱式钢锚梁外围浇注混凝土以构成混凝土塔壁，钢壁箱式钢锚梁与外围的混凝土塔壁通过开孔板连接件连接在一起。该斜拉索穿过拉索通孔且锚固在锚固装置。它具有如下优点：斜拉索的水平分力绝大部分由钢横梁承担，竖向分力通过钢支座传递至钢壁箱，再通过开孔板连接件传递至混凝土塔壁。

技术领域

本发明属于桥梁结构技术领域，具体涉及一种钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构及其施工方法。

背景技术

索塔锚固结构需要将拉索集中力分散传递至索塔全截面，它是影响到斜拉桥全桥安全性的关键结构设计部位。传统设计主要是在锚固区布置环向预应力筋承担斜拉索的水平索力，其存在的不足是：系高空作业，及，后期维护难度增大。近年来，大跨径斜拉桥采用组合索塔锚固结构的实例逐渐增多，它利用钢锚箱、钢锚板或钢锚梁等承担斜拉索水平拉力、混凝土塔壁承担竖向压力，以可充分发挥钢与混凝土各自材料性能优势，是更为合理的索塔锚固形式。

钢锚箱组合索塔锚固结构，由内置或外露的钢锚箱承担斜拉索水平拉力。其优点是锚固区整体性好，受力方式明确，锚箱定位准确；缺点是用钢量较大，内置式方案的端塔壁混凝土易开裂，外露式方案须施加环向预应力，底节段钢锚箱构造与受力较复杂。

钢锚板组合索塔锚固结构，通过包裹在混凝土塔柱内部的钢锚板，将斜拉索力传递给混凝土塔柱。其优点是钢锚板承担的索力比例较大，钢材利用率高，传力机理较为明确；缺点是不适宜超大跨径斜拉桥常见的空间索面、非对称荷载及空心索塔截面等情形。

钢锚梁组合索塔锚固结构，由索塔内壁牛腿上的钢锚梁承担平衡水平索力，混凝土塔壁仅承担竖向索力及不平衡水平索力。其优点是无需施加环向预应力，用钢量较小；缺点是安装定位需要较高精度，钢壁板与塔壁结合部承受弯剪作用，混凝土存在局部拉应力问题。

发明内容

本发明提供了钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构及其施工方法，其克服了背景技术中索塔锚固结构所存在的不足。

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案之一是：

钢壁箱式钢锚梁组合索塔锚固结构，包括：

钢壁箱式钢锚梁，其包括一钢横梁(4)和两钢壁箱(5)；该钢横梁(4)之两梁端分别固定在两钢壁箱(5)，且该钢横梁(4)梁端设有锚固装置(3)；该钢壁箱(5)包括一内壁板(8)、一外壁板(9)及两侧壁板(10)，该内壁板(8)、外壁板(9)及侧壁板(10)固定在一起且围成“口”字形结构；该内壁板(8)及外壁板(9)上都设有拉索通孔(13)；该侧壁板(10)上设有贯穿的第一开孔，该钢壁箱(5)还设有安装在侧壁板(10)之第一开孔的贯穿钢筋(12)，且贯穿钢筋(12)伸出侧壁板(10)外的部分构成开孔板连接件(6)；

混凝土塔壁(1)，在钢壁箱式钢锚梁外围浇注混凝土以构成混凝土塔壁(1)，钢壁箱式钢锚梁与外围的混凝土塔壁(1)通过开孔板连接件(6)连接在一起；及

斜拉索(2)，其穿过外壁板(9)之拉索通孔(13)、内壁板(8)之拉索通孔(13)且锚固在锚固装置(3)。

一实施例之中：该钢壁箱(5)还包括固定在内壁板(8)外的钢支座(7)，该钢支座(7)包括一垂直固设在内壁板(8)的座板(14)及若干固接内壁板(8)和座板(14)的支撑板(15)，该钢横梁(4)梁端撑设在座板(14)上。

一实施例之中：该钢支座(7)还包括固设在支撑板(15)的支撑肋板(16)。