CN105178167B - 一种双层钢索桥及其架设方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双层钢索桥及其架设方法，包括与两岸锚碇（1）连接的一组上层钢索（2）和一组下层钢索（3），上层钢索（2）与下层钢索（3）之间设有一组间隔分布的主梁（4），主梁（4）与主梁（4）之间设有一组间隔分布的副梁（5），主梁（4）和副梁（5）之间或副梁（5）和副梁（5）之间设有桥面板（6）。本发明的双层钢索桥在桥面宽度相同的情况下，布置的钢索数量可以增加近一倍，因而使特大跨度平拉索桥的设计成为可能。通过设置主梁（4）与副梁（5）、以及张拉结构，使主梁（4）及副梁（5）牢牢固定在钢索上，且使上下层钢索形成空间结构，大大提高了桥面的刚度，桥梁稳定性好、安全性高。结构简单、安装方便，构件重复利用率高。

Description

一种双层钢索桥及其架设方法

技术领域

本发明涉及一种双层钢索桥及其架设方法，属于桥梁施工技术领域。

背景技术

平拉索桥因造价低、工期短、施工方便，而在工程上得到广泛应用。平拉索桥属于柔性结构，由于桥面结构直接铺设在主索上，因而在荷载作用下桥面会随着主索而变形。过大的变形既影响行车的稳定性，又易导致主索及桥面结构受损；另一方面，现有平拉索桥的主索均采用单层布置的型式，由于平拉索桥主索的垂度较小，因而所需主索的数量较多，而桥面的宽度有限，特别是对于特大跨度的平拉索桥，往往因为主索数量太多而无法布置，从而限制了平拉索桥的适用范围。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种双层钢索桥及其架设方法，以解决因主索数量多而难以布置从而限制了平拉索桥向更大跨度方向发展的难题，扩展了平拉索桥的应用范围；同时通过设置上下层主索的连接与张拉结构，大大减小桥面变形，提高平拉索桥的稳定性和安全性，从而克服现有技术的不足。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明的一种双层钢索桥，包括与两岸锚碇连接的一组上层钢索和一组下层钢索，上层钢索与下层钢索之间设有一组间隔分布的主梁，主梁与主梁之间设有一组间隔分布的副梁，主梁和副梁之间或副梁和副梁之间设有桥面板。

前述双层钢索桥中，所述两岸的锚碇处设有桥台，桥台位于桥面一侧设有索鞍。

前述双层钢索桥中，所述主梁包括位于上层钢索和下层钢索之间的横梁、位于上层钢索上方的主压梁和位于下层钢索底部的垫板；主压梁、横梁和垫板经一组长螺栓贯穿固定连接，与上层钢索和下层钢索夹紧；上层钢索与主压梁和横梁的接触面设有垫层，下层钢索与横梁和垫板的接触面设有垫层。

前述双层钢索桥中，所述副梁包括位于上层钢索底部的夹板、位于上层钢索上方的副压梁和位于下层钢索底部的托板；副压梁、夹板和托板经一组长螺栓贯穿固定连接，副压梁和夹板与上层钢索和下层钢索夹紧；上层钢索与副压梁和夹板的接触面设有垫层，下层钢索与托板的接触面设有垫层。

前述双层钢索桥中，所述垫层粘贴于横梁、主压梁、垫板、副压梁、夹板和托板与上层钢索或下层钢索的接触面上。

本发明的一种用于上述双层钢索桥的架设方法为，该方法首先完成两岸锚碇的安装，再按如下步骤进行桥体架设：

第一步，逐根架设下层钢索，并张拉至两岸与锚碇连接；

第二步，通过垫板和长螺栓将横梁固定在下层钢索上，移动横梁直至其初步就位；

第三步，以下层钢索和横梁为依托，逐根架设上层钢索，并张拉至两岸与锚碇连接；

第四步，依次拆下长螺栓将主压梁和横梁及垫板与上层钢索和下层钢索固定连接；

第五步，在每两根主梁之间安装副梁，使副梁固定在上层钢索和下层钢索上并精确定位；

第六步，铺设桥面板。

由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，本发明的双层钢索桥在桥面宽度相同的情况下，布置的钢索数量可以增加近一倍，因而使特大跨度平拉索桥的设计成为可能。通过设置主梁与副梁、以及张拉结构，使主梁及副梁牢牢固定在钢索上，且使上下层钢索形成空间结构，大大提高了桥面的刚度，桥梁稳定性好、安全性高。结构简单、安装方便，构件重复利用率高。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1中A处的局部放大图；

图3是图2的俯视图；

图4是图3中的B-B剖面示意图；

图5是图3中的C-C剖面示意图；

图6是本发明主梁的连接示意图。

附图标记说明：1-锚碇，2-上层钢索，3-下层钢索，4-主梁，5-副梁，6-桥面板，7-横梁，8-主压梁，9-垫板，10-长螺栓，11-垫层，12-夹板，13-副压梁，14-托板，15-桥台，16-索鞍。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明，但不作为对本发明的任何限制。

本发明的一种双层钢索桥，如图1～6所示，该双层钢索桥包括与两岸锚碇1连接的一组上层钢索2和一组下层钢索3，上层钢索2与下层钢索3之间设有一组间隔分布的主梁4，主梁4与主梁4之间设有一组间隔分布的副梁5，主梁4和副梁5之间或副梁5和副梁5之间设有桥面板6；两岸的锚碇1处设有桥台15，桥台15位于桥面一侧设有索鞍16。主梁4包括位于上层钢索2和下层钢索3的横梁7、位于上层钢索2上方的主压梁8和位于下层钢索3底部的垫板9；主压梁8、横梁7和垫板9经一组长螺栓10贯穿固定连接，与上层钢索2和下层钢索3夹紧；上层钢索2与主压梁8和横梁7的接触面设有垫层11，下层钢索3与横梁7和垫板9的接触面设有垫层11。副梁5包括位于上层钢索2底部的夹板12、位于上层钢索2上方的副压梁13和位于下层钢索3底部的托板14；副压梁13、夹板12和托板14经一组长螺栓贯穿固定连接，副压梁13和夹板12与上层钢索2和下层钢索3夹紧；上层钢索2与副压梁13和夹板12的接触面设有垫层11，下层钢索2与托板14的接触面设有垫层11。垫层11粘贴于横梁7、主压梁8、垫板9、副压梁13、夹板12和托板14与上层钢索2或下层钢索3的接触面上。

本发明的一种用于上述双层钢索桥的架设方法为，该方法首先完成两岸锚碇1的安装，再按如下步骤进行桥体架设：

第一步，逐根架设下层钢索3，并张拉至两岸与锚碇1连接；

第二步，通过垫板9和长螺栓10将横梁7固定在下层钢索3上，移动横梁7直至其初步就位；

第三步，以下层钢索3和横梁7为依托，逐根架设上层钢索2，并张拉至两岸与锚碇1连接；

第四步，依次拆下长螺栓10将主压梁8和横梁7及垫板9与上层钢索2和下层钢索3固定连接；

第五步，在每两根主梁4之间安装副梁5，使副梁5固定在上层钢索2和下层钢索3上并精确定位；

第六步，铺设桥面板6。

实施例

下面结合附图进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

如图1～6所示，本发明的双层钢索桥，包括钢索，它还包括主梁4、副梁5以及桥面板6。钢索为双层布置，且通过主梁4及副梁5连接。钢索包括上层钢索2和下层钢索3。主梁4包括横梁7、主压梁8、垫板7、长螺栓10及垫层11。副梁5包括副压梁13、托板14、夹板12、长螺栓10及垫层11。横梁7位于上层钢索2与下层钢索3之间，主压梁8位于上层钢索2之上，垫板7位于下层钢索3之下。副梁5位于两主梁4之间，且副梁5的数量多于主梁4。桥面板6位于两副梁5之间，或位于副梁5与主梁4之间。横梁7、主压梁8、副压梁13、垫板7、托板14和夹板12上均预留有让长螺栓10穿过的孔，由长螺栓10将主梁4与钢索固定。垫层11粘贴于横梁7、主压梁8、垫板7与钢索的接触面上。主压梁8和副压梁13位于上层钢索2之上，夹板12位于上层钢索2之下，托板14位于下层钢索3之下。垫层11粘贴于副压梁13、托板14、夹板12与钢索的接触面上。

实施步骤如下：

1、首先根据索桥的跨度、荷载等技术要求，计算确定各部分结构的技术参数，包括钢索、主梁4、副梁5以及桥面板6的选型、尺寸、数量及布置等。

2．在完成两岸锚碇1、桥台等的基础上，先架设下层钢索3，并张拉到位。

3．将主梁4中的横梁7安装在下层钢索3之上，并临时就位。

4．以下层钢索3和横梁7为依托，架设上层钢索2，并张拉到位。

5．依次安装主梁4中的主压梁8、托板14及长螺栓10，使主梁4固定在上层钢索2和下层钢索3上并精确定位，且使长螺栓10对上层钢索2和下层钢索3产生的预压力达到设计要求。其中垫层11在相关结构制作时预先已粘贴于横梁7、主压梁8、托板14与钢索的接触面上。

6．依次安装副梁5中的副压梁13、托板14、夹板12及长螺栓10，使副梁5固定在上层钢索2和下层钢索3上并精确定位，且使长螺栓10对上层钢索2和下层钢索3产生的预压力达到设计要求。其中垫层11在相关结构制作时预先已粘贴于副压梁13、托板14、夹板12与钢索的接触面上。

7．最后铺设桥面板6。

以下再通过图1进一步说明本发明的实施例：

如图1所示，某索桥净跨径为220m，设计荷载汽车（单车）为65t、人群为2.0kN/m，行车道净宽为4.5m，人行道净宽为2×1.25m。钢索（桥面索和稳定索）采用双层布置，材料选用1×7钢绞线，外包PE材料防腐，最大设计垂跨比为1/42，全桥共102束（每束3根）钢绞线，其中上层钢索为58束、下层钢索为44束。主梁平均间距10m，全桥共21套，副梁平均间距3.33m，全桥共44套。另锚碇采用锚索并通过连接装置与钢索连接，索鞍为双层式结构，桥台为混凝土结构，副梁与副梁或副梁与主梁之间桥面板分3块铺设。

以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种双层钢索桥，其特征在于：包括与两岸锚碇（1）连接的一组上层钢索（2）和一组下层钢索（3），上层钢索（2）与一组下层钢索（3）之间设有一组间隔分布的主梁（4），主梁（4）与主梁（4）之间设有一组间隔分布的副梁（5），主梁（4）和副梁（5）之间或副梁（5）和副梁（5）之间设有桥面板（6）；所述两岸的锚碇（1）处设有桥台（15），桥台（15）位于桥面一侧设有索鞍（16）；所述主梁（4）包括位于上层钢索（2）和下层钢索（3）之间的横梁（7）、位于上层钢索（2）上方的主压梁（8）和位于下层钢索（3）底部的垫板（9）；主压梁（8）、横梁（7）和垫板（9）经一组长螺栓（10）贯穿固定连接，与上层钢索（2）和下层钢索（3）夹紧；上层钢索（2）与主压梁（8）和横梁（7）的接触面设有垫层（11），下层钢索（3）与横梁（7）和垫板（9）的接触面设有垫层（11）。

2.根据权利要求1所述双层钢索桥，其特征在于：所述副梁（5）包括位于上层钢索（2）底部的夹板（12）、位于上层钢索（2）上方的副压梁（13）和位于下层钢索（3）底部的托板（14）；副压梁（13）、夹板（12）和托板（14）经一组长螺栓（10）贯穿固定连接，副压梁（13）和夹板（12）与上层钢索（2）和下层钢索（3）夹紧；上层钢索（2）与副压梁（13）和夹板（12）的接触面设有垫层（11），下层钢索（3）与托板（14）的接触面设有垫层（11）。

3.根据权利要求2所述双层钢索桥，其特征在于：所述垫层（11）粘贴于横梁（7）、主压梁（8）、垫板（9）、副压梁（13）、夹板（12）和托板（14）与上层钢索（2）或下层钢索（3）的接触面上。

4.一种用于权利要求1～3任一权利要求所述双层钢索桥的架设方法，其特征在于：该方法首先完成两岸锚碇的安装，再按如下步骤进行桥体架设：

第一步，逐根架设下层钢索（3），并张拉至两岸与锚碇（1）连接；

第二步，通过垫板（9）和长螺栓（10）将横梁（7）固定在下层钢索（3）上，移动横梁（7）直至其初步就位；

第三步，以下层钢索（3）和横梁（7）为依托，逐根架设上层钢索（2），并张拉至两岸与锚碇（1）连接；

第四步，依次拆下长螺栓（10）将主压梁（8）和横梁（7）及垫板（9）与上层钢索（2）和下层钢索（3）固定连接；

第五步，在每两根主梁（4）之间安装副梁（5），使副梁（5）固定在上层钢索（2）和下层钢索（3）上并精确定位；

第六步，铺设桥面板（6）。