一种非对称平面折线布置桥面的单塔斜拉桥及其建造方法技术

本发明专利技术涉及一种非对称平面折线布置桥面的单塔斜拉桥及其建造方法，属于非对称平面折线布置桥面的斜拉桥与其建造方法。包括非对称的金字塔型桥塔和两端的桥墩，长桥面和短桥面的两端分别与非对称的金字塔型桥塔和桥墩固定连接，拉索的两端分别与非对称的金字塔型桥塔的塔柱、桥面连接，长桥面或短桥面的两侧分别固定连接弧形阻尼缆。本发明专利技术可用于水工涉水斜拉桥结构设计，技术简便易行，折线角度可根据需求在0~30度角设定，设置了阻尼缆，不仅提高了斜拉桥的抗震能力，还有效限制桥面板位移量，增加通行时桥面稳定性，拉索保护方法具有长效作用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于非对称平面折线布置桥面的斜拉桥与其建造方法。
技术介绍
众所周知，斜拉桥是大跨度结构，对于不同地质、地形条件可采用不同的布置方式。一般单塔斜拉结构多为对称直线布置，可以通过塔型平衡桥面传递的荷载力。中塔型结构是由对称承力互相作用来消减荷载作用，可减少结构承力体系，减少结构工程量，有效节省投资；边塔型结构则需要通过塔自身来承担桥面传递的荷载。由于斜拉桥不阻水，且结构轻巧，空间造型美观，因此，斜拉桥结构成为大跨度桥梁的重要桥型，也是最富有想象力和创造力的桥型。虽然斜拉桥有上述诸多优点，还存在着下述问题:由于斜拉桥是多次超静定结构，设计计算较为复杂、斜拉索制作价格昂贵、安装调试要求设备层次高，因而难度较大、斜拉索的耐久性防腐要求较高，拉索防腐直接关系到斜拉桥工程安全及工程寿命、由于桥体长桥墩较少，桥面及梁系结构较轻薄，自重较轻，因此需采取措施提高其抗风稳定性，避免风力引发共振破坏。对于桥面有交角斜拉桥结构，因拉索布置不适当，塔架混凝土可能产生扭矩。
技术实现思路
本专利技术提供。本专利技术采取的技术方案是: 包括非对称的金字塔型桥塔和两端的桥墩，长桥面的两端分别与非对称的金字塔型桥塔和桥墩一固定连接，短桥面的两端分别与非对称的金字塔型桥塔和桥墩二固定连接，长桥面、短桥面为折线桥面，折线夹角为α，0度< α < 30度，拉索的两端分别与非对称的金字塔型桥塔的塔柱、长桥面或短桥面采用钢板挂夹结构连接，长桥面或短桥面的两侧分别固定连接弧形阻尼缆，该阻尼缆的一端与非对称的金字塔型桥塔的塔墩固定连接、另一端与桥墩固定连接、中部分别与桥面和桥栏立杆固定连接。本专利技术所述非对称的金字塔型桥塔的结构是:四根塔柱底部分别与各自的塔墩固定连接，四根塔柱的顶部相交塔顶，塔墩与桥塔基础固定连接，桥塔配重区位于塔墩间的桥塔基础上方，各塔柱间通过水平的梁相互连接，其中塔柱一与塔柱二之间通过梁一连接，塔柱二与塔柱三之间通过梁二连接，塔柱三与塔柱四之间通过梁三连接，塔柱四与塔柱一之间通过梁四连接，所述的梁二、梁四分别与长桥面的桥轴线、短桥面的桥轴线垂直。本专利技术所述钢板挂夹结构是:包括对挂型挂夹结构和单挂型挂夹结构；所述对挂型挂夹结构的结构是:两个持力钢板一与底部托钢板一固定连接，加劲肋板一分别与持力钢板一和底部托钢板一固定连接，对插钢板一与持力钢板一固定连接，顶部盖板一与对插钢板一固定连接，两个持力钢板一的垂线的夹角β与两桥面夹角α相同；所述单挂型挂夹结构的结构是:持力钢板二与底部托钢板二固定连接，加劲肋板二分别与持力钢板二和底部托钢板二固定连接，对插钢板二与持力钢板二固定连接； 所述对插钢板一或插钢板二的结构由两块或三块钢板组成。本专利技术所述阻尼缆的结构是:外部是拉索防护钢套管，该拉索防护钢套管的弧形顶端有灌浆口，塔墩或桥墩表面上固定连接钢筋网，拉索套管与该钢筋网固定连接，该拉索套管一端与拉索防护钢套管连接，且该端有灌浆排气孔，该拉索套管另一端与持力钢板固定连接，该持力钢板与底部托钢板固定连接，该底部托钢板通过锚筋与塔墩或桥墩固定连接，加劲肋板分别与持力钢板、底部托钢板固定连接，阻尼缆的多根低松弛钢绞线拉索位于拉索套管与拉索防护钢套管中，如果是张拉端，阻尼缆的钢绞线拉索与锚垫板和锚盘固定连接，如果是锚固端，阻尼缆的钢绞线挤压头经过锚垫板与持力钢板卡接；张拉端或锚固端外部是封锚区。本专利技术非对称平面折线布置桥面的单塔斜拉桥的建造方法，包括下列步骤: (一)建造非对称的金字塔型桥塔的塔墩、两端的桥墩和桥梁； (二)在塔墩上建造非对称的金字塔型桥塔，并同时进行挂拉索施工，包括: (I)拉索制作，采用低松弛钢绞线制作:拉索由多根低松弛钢绞线锚固端拉索组成，其中一根低松弛钢绞线锚固端拉索制作方法如下: 首先按照拉索设计下料，若是新钢绞线，则有油层，在挤压区必须清理掉，使用丙酮清洗，若是钢绞线存在浮锈，进行除锈、磷化，用液体钢铁表面除锈磷化剂涂刷或冲洗钢绞线，能够直接除锈并且磷化，生成保护膜，磷化施工温度17°c ~40°C，清洗后套上挤压头，上挤压器挤压成型，挤压成型后，在钢绞线与挤压头接触区，注入低黏度环氧树脂，达到挤压区全部封闭，若封口位置封堵不严，注入环氧树脂可能有较多流失，可以采用混合食用胶封堵，注浆后将封口食用胶清除； 所述液体钢铁表面除锈磷化剂是由如下质量体积份数的原料组成: 草酸3?10份 磷酸4?10份 六次甲基四胺 I?18份 有机膨润土2?12份 水55?80份 所述低黏度环氧树脂是由如下质量份数的原料组成: 环氧树脂E-44型1000份 聚酞胺651200?400份 磷酸二丁酯60?300份 高溶解苯甲酸酯O?300份 氧化铝粉280目O?300份 苯乙烯80?150份 丙酮或二甲苯O?150份 黏度用苯乙烯、丙酮或二甲苯调节。所述封口食用胶是由如下质量份数的原料组成: 食用胶基50?80份， 胶姆糖基础剂30?40份， 碱性填料10?30份； (2)在建造塔柱的同时，根据设计设置单挂型挂夹结构，在该单挂型挂夹结构的持力钢板二上逐根挂拉索，用对插钢板二将拉索夹住，挤压头挂在对插钢板二上，将对插钢板二与持力钢板二的边部点焊，保证浇注混凝土时不产生变位，然后对拉索挂夹结点进行锚固；在塔顶上设置对挂型挂夹结构，在该对挂型挂夹结构的持力钢板一上逐根挂两对拉索，用对插钢板一将拉索夹住，挤压头挂在对插钢板一上，将对插钢板一与持力钢板一的边部点焊，保证浇注混凝土时不产生变位，然后对拉索挂夹结点进行锚固； (3)采用液体钢铁表面除锈磷化剂对拉索进行保护； (三)、拉索与桥面连接， (1)将单挂型挂夹结构与桥面固定连接，高密聚乙烯材料套管套接在拉索外部，对拉索进行调试，每束拉索循序多次张拉，拉索拉力应尽量相近，调试时经常调整锚固夹片，若夹片有滑丝现象，则必须更换夹片，调试完成后，要在夹片区注入低黏度环氧树脂，然后对该张拉区进行锚固； (2)之后在向高密聚乙烯材料套管套中灌注高韧性迀移性阻锈材料水泥浆； 注浆至少分三步进行:第一步将套管内注满浆；第二步，三十分钟后，将排气后沉淀的部分补充到满浆；第三步，十分钟后观察浆体情况，若浆体液面不见下沉，则灌浆结束，否贝1J，重复第三步，直到浆体液面不见下沉为止； 所述高韧性迀移性阻锈材料水泥浆包括下列重量份数比的原料: 通用硅酸盐水泥P042.5100?1000份， 粉煤灰I级O?300份，水210?400份， 复配材料包括下列重量份数比的原料: 聚羧酸高效减水剂4?15份， 引气剂0.03?3份， 烷基醇酰胺0.03?3份， 低粘度降稠保塑剂，粘度在50?lOOcps O?5份， 迀移性阻锈剂MCI20102?25份， 可再分散乳胶粉O?15份； (四)桥面铺设低收缩混凝土 所述低收缩混凝土包括下列重量份数比的原料: 通用硅酸盐水泥P042.5200?1000份， 粉煤灰I级O?300份， 中粗砂2000?2800份， 石子2100?3000份， 水300~460 份， 复配材料包括下列重量份数比的原料: 聚羧酸高效减水剂60?150份， 引气剂0.03?3份， 硅树脂聚醚乳液0.02?4份 低粘度降稠保塑剂，粘度在50~10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非对称平面折线布置桥面的单塔斜拉桥，其特征在于：包括非对称的金字塔型桥塔和两端的桥墩，长桥面的两端分别与非对称的金字塔型桥塔和桥墩一固定连接，短桥面的两端分别与非对称的金字塔型桥塔和桥墩二固定连接，长桥面、短桥面为折线桥面，折线夹角为α，0度﹤α﹤30度，拉索的两端分别与非对称的金字塔型桥塔的塔柱、长桥面或短桥面采用钢板挂夹结构连接，长桥面或短桥面的两侧分别固定连接弧形阻尼缆，该阻尼缆的一端与非对称的金字塔型桥塔的塔墩固定连接、另一端与桥墩固定连接、中部分别与桥面和桥栏立杆固定连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑铎，杨金良，周继元，郑旻文，
申请(专利权)人：吉林省银河水利水电新技术设计有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22