CN105133484B - 一种部分地锚高低塔斜拉桥结构 - Google Patents

Abstract

本发明属于桥梁建筑施工技术领域，具体涉及一种部分地锚高低塔斜拉桥结构。包括高塔、低塔、位于靠岸侧的普通区段主梁和中跨跨中区段主梁；所述的普通区段主梁通过多根普通斜拉索分别与低塔和高塔固结，其特征在于：所述的中跨跨中区段主梁通过多根中跨斜拉索与高塔连接，高塔靠岸一侧的相对位置布置有多根与中跨斜拉索对应的地锚斜拉索；所述的地锚斜拉索下端与固定于桥岸地基上的地锚连接；所述的地锚位于靠近高塔的普通区段主梁的近岸一端。本发明结构简单，地锚能够增强中跨斜拉索对中跨跨中区段主梁的提升，也能在一定程度上降低桥梁建筑的成本，降低桥梁建设的成本预算，且施工难度也大幅度降低，有极大的推广价值。

Description

一种部分地锚高低塔斜拉桥结构

技术领域

本发明属于桥梁建筑施工技术领域，具体涉及一种部分地锚高低塔斜拉桥结构。

背景技术

双塔和多塔斜拉桥，塔的高度有时造得相互不一致，则称为高低塔斜拉桥(又有称子母塔、姐妹塔)，是斜拉桥塔形布局的又一发展，国内外的具有代表性的高低塔斜拉桥有：

1、墨西哥Mezcala桥

建于1993年的Mezcala桥是墨西哥城条通往山区公路上4座斜拉桥中最重要的一座，由高低不一的三塔组成，两个主跨为311.44m和299.46m，该桥索塔为混凝土空心箱形截面，塔最高241.8m；主梁四车道桥宽19.1m，采用工字梁与混凝土板组成的组合梁，全桥140根拉索，梁上索距12m，边孔采用顶推法施工，中孔采用悬臂拼装法。

2、日本新上平井大桥

桥位斜跨绫濑川，正处在平曲线半径334m和270m的S形曲线上，釆用高低塔式使高塔斜拉部分涵盖整个S形曲线部分，低塔部分在直线上，结构、设计和施工较易处理，桥面宽23.5m，主梁为倒梯形3室钢箱梁，设长悬臂和风嘴，梁高3.2m，索距6.0m；索塔为独柱钢结构，矩形箱截面，高塔高65m。

3、直布罗沱海峡大桥方案

在西班牙与库洛哥之间的直布罗沱海峡，海峡全长16km，最大水深达700m，曾经有不少专家提出过多种方案；由于海峡水很深，在70年代曾有浮桥方案，采用14个主跨1000m的斜拉桥，通航净空高70m，值得一提的是曾有建议在此修建一座主跨8400m的巨型斜拉桥方案，采用高低塔的型式，较高的塔高达1250m，较低的一个塔高850m，两边跨分别为4700m和3100m，巨型基础深度约300m，在海峡整个宽度范围内也仅设3跨，在此方案采用高低塔主要是桥位条件所决定。

4、中国陕西梁家沟渡槽桥

建于1986年，是国内最早采用高低塔形式的斜拉桥，主跨78m，特点是低塔边跨很短，只有10m。

5.江西九江湖口大桥

为近年修建的大型高低塔斜拉桥之一，采用高低塔的原因是使低塔靠近右岸，可少建一个深水基础，同时满足主跨4个70m通航净孔的需要，主孔结构为65+123+318+130m的四跨预应力混凝土高低塔斜拉桥，主孔采用梁塔分离，在主塔下横梁上设置竖向支座的半漂浮的结构形式，高塔(九江岸)边跨辅助墩顶设有拉压力支座。主梁断而7.5m，桥塔均为“H”型，高塔自桥面起为双肋板式截面，梁高2.6m，桥全宽27.5m，高塔约90m，低塔约66m，高塔22对索，低塔16对索。

采用高低塔的斜拉桥还有很多，不一一列举，从上述的案例来看，高低塔斜拉桥具有自身独特的特点，根据其独特的造型，高低塔斜拉桥一般在如下情况下采用：

1、在某些适宜的水文、地质、地形(包括水底地形)等条件下采用高低塔的型式往往可以获得合理而又经济的桥跨布局，在此种情况下各塔高度由桥位客观条件确定。

2、从桥梁景观方面考虑，高低塔给人以错落多变的映象，克服千篇一律、呆滞的格局，使人有新颖感，富有景观的效果，在此情况下各塔高度相差不宜过大。

高低塔斜拉桥也存在一些缺点，高低塔斜拉桥的跨中部分梁体，高塔上的斜拉索相对更长而对桥跨中部主梁的约束刚度偏弱，根据桥梁活载挠度曲线在跨中最大来看，高塔跨中部分的斜拉索对梁体的竖向提拉刚度比较有限，另外沿桥纵向靠岸一侧的斜拉索挤占空间较大，无形中将高塔的施工地点远离了靠岸一侧，大幅度的增加了桥梁施工的成本和难度。

发明内容

本发明的目的就是针对现有技术高塔斜拉索对跨中梁体约束差以及增加了桥梁施工成本和难度的问题，提供一种部分地锚高低塔斜拉桥结构。

本发明采用的技术方案是：一种部分地锚高低塔斜拉桥结构，包括高塔、低塔、位于靠岸侧的普通区段主梁和处于两段普通区段主梁之间的中跨跨中区段主梁；所述的两段普通区段主梁为分别以高塔和低塔为中心支撑沿桥纵向向塔体两侧对称浇筑的梁体；所述的高塔和低塔的塔体两侧安装有多根其下端依次固定在普通区段主梁梁体上的普通斜拉索，位于高塔上的普通斜拉索沿塔高方向依次布置于高塔塔体下部，其特征在于：所述的中跨跨中区段主梁通过多根中跨斜拉索与高塔连接，高塔靠岸一侧的相对位置布置有多根与中跨斜拉索对应的地锚斜拉索；所述的中跨斜拉索沿高塔塔高方向依次布置于高塔塔体上部，其与高塔连接点位于普通斜拉索与高塔连接点的上方；所述的地锚斜拉索下端与固定于桥岸地基上的地锚连接；所述的地锚位于靠近高塔的普通区段主梁的近岸一端。

进一步的所述的多根地锚斜拉索以平行等距的模式固定在高塔和地锚之间。

进一步的所述的中跨斜拉索的下端均匀布置于中跨跨中区段主梁上，相邻两根中跨斜拉索下端之间的距离相等。

进一步的所述的普通斜拉索均匀布置于普通区段主梁上，相邻两根普通斜拉索下端之间的距离相等。

进一步的相邻两根中跨斜拉索之间的距离与相邻两根普通斜拉索下端之间的距离相等。

进一步的位于中跨跨中区段主梁沿桥纵向最外端的两根中跨斜拉索下端与相邻的普通斜拉索下端之间的距离同相邻两根普通斜拉索下端之间的距离相等。

本发明的优点有：1、本发明通过在高塔相对于中跨跨中区段主梁的一侧设置地锚，并且地锚固定在靠近高塔的普通区段梁体的近岸一端，通过地锚斜拉索将中跨跨中区段梁体的重量有效的转移到了地锚上，地锚再将拉力转移到地基上，形成稳定的支撑结构，减小了梁上锚固的副作用，降低了施工难度；

2、本发明通过设置地锚取代了部分梁体锚固，降低了跨中区段梁体锚固斜拉索的长度，增强了中跨斜拉索对中跨跨中区段梁体的约束强度和竖直提拉力，减轻了中跨跨中区段梁体挠曲变形对中跨斜拉索的影响，地锚增强了中跨斜拉索对中跨跨中区段主梁的竖向提升力；

3、本发明结构简单，地锚能够增强中跨斜拉索对中跨跨中区段主梁的提升，也能在一定程度上降低桥梁建筑的成本，降低桥梁建设的成本预算，且施工难度也大幅度降低，有极大的推广价值。

附图说明

图1是本发明结构示意图；

图中，1-高塔、2-低塔、3-普通区段主梁、4-中跨跨中区段主梁、5-普通斜拉索、6-中跨斜拉索、7-地锚斜拉索、8-地锚。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明，便于清楚地了解本发明，但它们不对本发明构成限定。

如图1所示，桥梁主体包括位于靠岸的两段普通区段主梁3(如图1中的a指示的范围)，两段普通区段主梁3之间夹持的中跨跨中区段主梁4(如图1中的b指示的范围)，实际施工时，先施工高塔1或者低塔2，再以高塔1和低塔2为中心支撑点对称沿桥纵向向塔两侧浇筑梁体，因此高塔1和低塔2位于各自普通区段梁体3的中间位置，当两段普通区段梁体3浇注完成后再相对浇注中跨跨中区段主梁4，这部分梁体处于两侧斜拉索的拉扯中，为整个梁体的薄弱位置。

其中，普通区段主梁3如图1中a段(普通区段主梁3靠岸侧梁体为无索区段梁体，用于与岸连接)，高塔1和低塔2的两侧分别设置有多根均匀排布的普通斜拉索5，普通斜拉索5的上端沿塔高方向依次向上布置(塔高方向指图1中的左右方向，塔的上方指图纸的右侧方向)，下端均匀固定在普通区段主梁3上，普通区段主梁3通过普通斜拉索5固定在高塔1和低塔2上。相邻两根普通斜拉索5的下端之间的距离相等。如图1所示，位于高塔1一侧的普通区段主梁3沿桥纵向的两端与高塔1上最高的一对普通斜拉索5下端连接，位于低塔2一侧的普通区段主梁3沿桥纵向的两端与低塔2上最高的一对普通斜拉索5下端连接。

中跨跨中区段主梁4位于两段普通区段主梁3之间，通过多根中跨斜拉索6与高塔1连接，高塔1靠岸一侧的相对位置布置有多根与中跨斜拉索6对应的地锚斜拉索7，地锚斜拉索7下端与固定于桥岸地基上的地锚8连接，地锚8位于靠近高塔1的普通区段主梁3的近岸一端。

实际施工时，先施工地锚8，在施工中跨跨中区段主梁4，通过中跨斜拉索6给予中跨跨中区段主梁4支撑。

如图1所示，中跨斜拉索6的下端均匀间隔固定在中跨跨中区段主梁4，其上端沿高塔1塔高方向布置于高塔1的上部，中跨斜拉索6与高塔1的连接点位于普通斜拉索5与高塔1的连接点的上方。同样的，对应的地锚斜拉索7与高塔1的连接点也位于普通斜拉索5与高塔1的连接点上方。

两根相邻中跨斜拉索6之间的距离相等，其中两根相邻中跨斜拉索6之间的距离与两根相邻普通斜拉索5下端之间的距离相等。

相邻两根中跨斜拉索6之间的距离与相邻两根普通斜拉索5下端之间的距离相等，即，中跨斜拉索6与普通斜拉索5的下端均匀固定在普通区段主梁3和中跨跨中区段主梁4上。

如图1所示，地锚斜拉索7以平行等距的模式固定在高塔1和地锚8之间，即相邻地锚斜拉索7相互平行，且两者间隔的距离相等，实际布置时，地锚斜拉索7与高塔1的连接点高于普通斜拉索5与高塔1的连接点。地锚斜拉索7上端于高塔1上的固定连接区域的长度等于地锚8的水平长度。地锚8降低了桥梁靠岸一端的长度，降低了施工的成本。

地锚斜拉索7能够有效的将中跨跨中区段主梁4的重量转移到地锚8上，地锚8将这部分拉力转移到地基上，增强了高塔1的结构稳定性。地锚8能够使高塔1的建设位置更加靠近岸边，降低了施工的难度，能够有效的提高桥梁建造的效率，节约了成本。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (5)

1.一种部分地锚高低塔斜拉桥结构，包括高塔(1)、低塔(2)、位于靠岸侧的普通区段主梁(3)和处于两段普通区段主梁(3)之间的中跨跨中区段主梁(4)；所述的两段普通区段主梁(3)是分别以高塔(1)和低塔(2)为中心支撑沿桥纵向向塔体两侧对称浇筑的梁体；所述的高塔(1)和低塔(2)的塔体两侧安装有多根其下端固定在普通区段主梁(3)梁体上的普通斜拉索(5)，位于高塔(1)上的普通斜拉索(5)沿塔高方向依次布置于高塔(1)塔体下部，其特征在于：所述的中跨跨中区段主梁(4)只通过多根中跨斜拉索(6)与高塔(1)连接、不通过所述普通斜拉索(5)与高塔(1)连接，高塔(1)靠岸一侧的相对位置布置有多根与中跨斜拉索(6)对应的地锚斜拉索(7)；所述的中跨斜拉索(6)沿高塔(1)塔高方向依次布置于高塔(1)塔体上部，其与高塔(1)连接点位于普通斜拉索(5)与高塔(1)连接点的上方；所述的地锚斜拉索(7)下端与固定于桥岸地基上的地锚(8)连接；所述的地锚(8)位于靠近高塔(1)的普通区段主梁(3)的近岸一端。

2.根据权利要求1所述的一种部分地锚高低塔斜拉桥结构，其特征在于：所述的多根地锚斜拉索(7)以平行等距的模式固定在高塔(1)和地锚(8)之间。

3.根据权利要求1所述的一种部分地锚高低塔斜拉桥结构，其特征在于：所述的中跨斜拉索(6)的下端等距间隔均匀布置于中跨跨中区段主梁(4)上；所述的普通斜拉索(5)等距间隔均匀布置于普通区段主梁(3)上。

4.根据权利要求3所述的一种部分地锚高低塔斜拉桥结构，其特征在于：相邻两根中跨斜拉索(6)之间的距离与相邻两根普通斜拉索(5)下端之间的距离相等。

5.根据权利要求4所述的一种部分地锚高低塔斜拉桥结构，其特征在于：位于中跨跨中区段主梁(4)沿桥纵向最外端的两根中跨斜拉索(6)下端与相邻的普通斜拉索(5)下端之间的距离同相邻两根普通斜拉索(5)下端之间的距离相等。