一种连续梁拱组合桥主梁吊杆的锚固方法

摘要

本发明涉及桥梁工程技术领域，具体涉及一种连续梁拱组合桥主梁吊杆的锚固方法。该锚固方法首先在所述主梁内对应所述吊杆处间隔设置横隔板，所述的横隔板伸出主梁两侧的腹板外，其后张拉吊杆，使所述吊杆的下端部分贯穿主梁外侧翼缘板以及所述横隔板露于腹板外侧的部分，最后将所述吊杆的下端部分通过锚具锚固于所述横隔板底面，其中所述横隔板在竖直方向沿所述主梁的梁高通长设置。本发明的优点是，本锚固方法可有效提高主梁的横向刚度，改善吊杆处主梁翼缘板、腹板的受力状态，同时提高了短吊杆的工作寿命并有利于锚具的长期防护，主梁结构布置合理紧凑，减少了工程投资。

说明书

技术领域

本发明属于桥梁工程技术领域，具体涉及一种连续梁拱组合桥主梁吊杆的锚固方法。

背景技术

大跨度连续梁拱组合体系具有跨越能力大、施工干扰小、结构轻盈美观等特点，是一种新型桥梁结构，近来在我国客运专线（双线）等铁路桥梁上得到了应用，但进一步推广到时速160—200km/h的单线铁路上应用，则在横向动力刚度控制、车桥耦合振动、拱肋侧向稳定、悬臂施工横向稳定以及地震反应等课题方面还有待深入研究解决。

至于主梁吊杆处的锚固结构，如图1所示，目前同类桥梁结构多采用在主梁翼缘板底与腹板交界处设置混凝土锚块用于锚固吊杆，其缺陷在于：首先，由于此类锚块均位于翼缘板底与腹板交界处，吊杆张拉后混凝土锚块区域局部受力十分复杂，传力不明确，形成明显的应力集中；其次，短吊杆往往由于其长度短，受力复杂而导致其使用寿命相对于同一座桥上其它吊杆大大缩短；再次，吊杆在主梁锚点处其锚具完全外露，不利于锚具防护。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种连续梁拱组合桥主梁吊杆的锚固方法，该锚固方法通过在主梁内对应吊杆位置处设置横隔板，横隔板沿所述主梁腹板一侧固定连接设置，同时张拉吊杆使其下端贯穿过主梁的翼缘板以及横隔板，锚固于横隔板底面，以此增加梁体横向刚度，同时改善腹板及短吊杆的受力性能。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种连续梁拱组合桥主梁吊杆的锚固方法，其特征在于首先在所述主梁内对应所述吊杆处间隔设置横隔板，所述的横隔板沿所述主梁腹板一侧固定连接设置，所述固定连接的横隔板与主梁腹板之间接触面高度不小于主梁腹板高度的二分之一，其后张拉吊杆，使所述吊杆的下端部分贯穿主梁外侧翼缘板以及所述横隔板露于腹板外侧的部分，最后将所述吊杆的下端部分通过锚具锚固于所述横隔板底面。

所述横隔板与主梁侧腹板之间接触面高度与主梁腹板高度相同。

所述横隔板的两侧底部吊杆锚固处开设有凹槽，用以围护所述吊杆及其锚具。

所述吊杆下端锚固于横隔板底部的结构采用可拆卸式结构。

本发明的优点是，本锚固方法可有效提高主梁的横向刚度，改善吊杆处主梁翼缘板、腹板的受力状态，同时提高了短吊杆的工作寿命并有利于锚具的长期防护，主梁结构布置合理紧凑，减少了工程投资。。

附图说明

图1为现有的吊杆锚固方法；

图2为本发明的上部结构立面图；

图3为本发明的主跨跨中截面图；

图4为本发明的主梁横截面俯视图；

图5为本发明的吊杆在横隔板底部的局部放大图。

具体实施方式

以下结合附图通过实施例对本发明的特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

如图2-5，图中标记1-8分别为：拱肋1、吊杆2、横隔板3、锚具4、主梁5、人孔6、翼缘板7、腹板8。

实施例：本实施例具体涉及一种连续梁拱组合桥主梁吊杆的锚固方法，本实施例将以新建宿州至淮安铁路的京杭运河特大桥为例，该桥主桥采用（62+132+62）m的单线连续梁拱组合结构。

如图2—5所示，在主梁5上设置有跨度为132m的拱肋1，吊杆2顺桥向间距8m，全桥共设14对吊杆2，在主梁5上对应吊杆2位置处设置横隔板3并伸出至主梁5两侧的腹板8外，横隔板3沿所述主梁5的腹板8一侧固定连接设置，横隔板3沿主梁5的梁高通长设置；吊杆2的上端锚于拱肋1下缘，其后张拉吊杆2，使吊杆2的下端穿过主梁翼缘板7以及横隔板3的两侧外露部分，并通过锚具4锚固于横隔板3的底面，横隔板3的两侧底面开设有凹槽，所述的凹槽开设在锚具4的周围用以围护吊杆2的下端以及锚具4免受风吹日晒雨淋；其中所述的锚具4采用可拆卸式结构，方便日后更换维护，横隔板3上设有人孔6，以供检查人员通过。

主梁5为预应力混凝土结构，采用C55混凝土，主梁采用单箱单室箱形截面；而拱肋1采用钢管混凝土结构，计算跨度L=132m，设计矢高f＝22m，拱肋1钢管及缀板采用Q345qD钢，其内填充C50无收缩混凝土，两榀拱肋1横向中心距7.2m；吊杆2顺桥向间距8m，全桥共设14对吊杆。吊杆2采用OVM PES（FD）7－85型低应力防腐拉索（平行钢丝束），抗拉强度标准值fpk＝1670MPa，Ep＝2.0×10⁵MPa。吊杆2采用双层HDPE护层，并外套不锈钢护套。锚具4采用LZM7-85冷铸墩头锚。

该桥全桥采用“先梁后拱”施工方法，具体施工步骤可简要概括为：利用挂篮悬臂浇注主梁5；合拢主梁5边孔；合拢主梁5中孔；在桥面搭设支架，拼装钢管拱肋1；顶升拱肋1下管、上管、腹腔内混凝土；按指定次序张拉吊杆2；施工桥面系；完成全桥施工。

本发明的主要特点在于：在混凝土主梁5上对应吊杆2位置处设置横隔板3并伸出至主梁5腹板外侧，横隔板3沿梁高通长设置。吊杆3下端穿过主梁5翼缘板7及外挑横隔板3，锚于横隔板3底面。其优点在于：

①此锚固结构可有效提高主梁5横向刚度，此项结构性能指标的改善对于单线大跨度情况下的铁路桥梁及轨道交通桥梁尤其重要，其原因在于：此类桥梁的主梁通常表现为跨度大、梁高低且梁宽窄，桥梁结构的横向刚度指标往往控制其结构设计。

②在吊杆2处设置横隔板3伸出至主梁5腹板外侧并沿梁高通长布置，吊杆2下端穿过主梁5翼缘板及外挑横隔板3后锚于横隔板3底面，此结构可直接改善吊杆2处主梁5的翼缘板7及腹板8的受力状态，吊杆2张拉后其传力明确，无明显的应力集中点。

③此结构可显著改善短吊杆2的工作性能，从而延长其使用寿命。其原因可表述为：短吊杆2往往由于其长度短，受力复杂而导致其使用寿命相对于同一座桥上其它吊杆大大缩短。针对短吊杆2此项性能缺陷，本发明将桥上每根吊杆2完整穿越其所在位置处的横隔板3，并锚固于横隔板3底，相比较于同类其它结构的吊杆布置方式，使每根吊杆2的长度均被不同程度改变，从而达到改善短吊杆2工作性能的目的。具体表现为：对位于跨中区域的吊杆2，由于其所在位置对应的主梁5结构高度较低，故此类吊杆2增加的长度较短，其增量相对于吊杆2原有长度所占比例较小，为15.5％～17.9％不等，吊杆2长度的改变对吊杆2工作性能影响不明显。与此相反，对于靠近拱脚区域的短吊杆2，由于其所在位置对应的主梁5结构高度较高，吊杆2需要增长较长，所以其增量相对于此类吊杆原有长度十分可观，如拱脚处的吊杆其长度增量占其原吊杆长度89.3％，相邻的吊杆为45.5％，可见短吊杆长度的改变对其工作性能的影响十分显著。

④此结构可显著减小此类大跨单线桥梁的主梁5宽度，使主梁5结构布置合理紧凑，并可有效控制结构规模，减少工程投资。

⑤外挑横隔板3结构可遮盖吊杆2下端锚具，利于桥梁服务期的锚具长期防护。