專利名稱：：分離式雙層橋面斜拉橋的制作方法
技術領域：
：本發明涉及橋梁的橋型方案設計領域，具體涉及一種分離式雙層橋面斜拉橋。技術背景-雙層(橋面)橋梁國內較為少見，國際上也為數不多；當然高架橋中常見的小跨徑雙層橋不包括在內。早期我國的雙層橋梁基本為跨越長江的公路、鐵路兩用橋梁，在2000年左右修建了一些雙層公路或上層公路，下層運行城市軌道交通的雙層橋梁。我國有代表性的雙層橋梁見下表<table>tableseeoriginaldocumentpage3</column></row><table>在已建雙層橋梁中，橋型方案有連續梁、拱橋、斜拉橋、懸索橋，但在主梁構造形式上以鋼桁梁居多，也有混凝土箱梁，但基本采用整體式橫斷面。縱觀世界范圍內的橋梁，鋼桁梁的應用范圍不廣，以鋼桁梁結構為基礎的方案，其優點是桿件規模有限，結構自重輕，起吊重量輕，但其缺點也是明顯的桿件、節點類型多，制造不易；下層橋面通透性差；防腐、養護維修難度大；工程投資規模大；景觀上類似鐵路橋。因為鋼桁梁的加工、制造、安裝、維護更換均為專業成套技術，國內從業單位相對較少，總之以上因素決定了鋼桁梁造價較高。雙層大橋若采用混凝土箱梁，因下層橋面凈空要求，梁高較大，施工難度大，且箱梁顯得較重。在跨徑的適應性方面，鋼桁梁的適用跨徑范圍較大，而混凝土箱梁適用于中等跨徑。在從行車視野上分析，上層橋面行車與常規橋梁相同，但下層橋面行車受鋼桁梁腹桿或混凝土箱梁腹板的限制，行車視野及舒適性大受影響；鋼桁梁的通透性相對較好，混凝土箱梁就猶如隧道，不適合公路行車。
發明內容本發明的目的在于提供一種分離式雙層橋面斜拉橋，具有較高的適用性、經濟性、橋梁景觀、行車舒適性。為了實現上述目的，本發明的技術方案如下一種分離式雙層橋面斜拉橋，其特征在于它包括上層主梁、下層主梁，與上、下層主梁同時連接的主塔，位于主塔下的主塔基礎，上層主梁設有上層橋面，下層主梁設下層橋面，上、下層主梁分別設斜拉索與主塔連接。上、下層主梁分別采用鋼箱梁、混凝土箱梁或疊合梁。上、下層橋面分別采用鋼箱梁及混凝土箱梁，不但減少了用鋼量，而且下層橋面視線通透，避免了鋼桁梁桿件對行車視線的干擾，方便了運營管理與養護維修。經過結構的動、靜力計算分析研究，既滿足使用功能要求，又有良好的景觀效果，橋型結構新穎。本發明提出一條與鋼桁加勁梁體系完全不同的雙層橋設計思路，在適用性、經濟性、橋梁景觀、行車舒適性等諸方面均有較高推廣價值，對今后類似工程具有開拓意義。圖l為本發明的橋式布置2為上層鋼箱梁的結構示意3為下層混凝土箱梁的結構示意4為主塔的結構示意5為圖4的側視圖圖6為橋梁施工示意圖具體實施方式s下面結合附圖和背景工程例對本實用新型作詳細說明。鋼桁梁是雙層橋合理構造基本結構形式。上、下弦分別布置橋面，通過選擇合理橋面結構形式，使得上、下層橋面結構參與主桁整體受力。以鋼桁梁結構為基礎的方案，其優點是桿件規模有限，結構自重輕，起吊重量輕，但其缺點也是明顯的桿件、節點類型多，制造不易；下層橋面通透性差；防腐、養護維修難度大；工程投資規模大；景觀上類似鐵路橋。針對鋼桁梁方案的缺點，構思中央單索面斜拉橋，上、下層橋面分別采用獨立箱梁，共用主塔和基礎，下層橋面所需的斜拉索從上層預留鋼套管穿過，斜拉索保持相同的斜率，全橋具有最好的通透性和獨特的景觀效果。另外，根據上下層橋面寬度和橋塔形式的不同，上、下層橋面各自獨立的拉索布置可以靈活采用單索面、雙索面或單雙索面的組合等不同形式，產生多種景觀效果。因此本發明的分離式雙層橋面斜拉橋，其特征在于它包括相互獨立的上層主梁l、下層主梁2，與上層主梁1和下層主梁2同時連接的主塔3，位于主塔3下的主塔基礎4，上層主梁1設有上層橋面5，下層主梁2設有下層橋面6，上層主梁1和下層主梁2分別設斜拉索7與主塔3連接。上、下層主梁可根據需要分別采用鋼箱梁、混凝土箱梁或疊合梁。下面以^橋方案設計為工程背景，橋型方案采用跨徑為120+240+120m的三跨雙層主梁中央索面斜拉橋，全長480m，上層主梁采用鋼箱梁，下層主梁釆用混凝土箱梁，主塔為鋼筋混凝土結構，斜拉索面扇形布置，每個主塔3兩側各8對斜拉索與上層鋼箱梁1連接，每個主塔3兩側各設15對斜拉索與下層混凝土箱梁2連接，除了最外側一對斜拉索外，上層鋼箱梁1和下層混凝土箱梁2的斜拉索7在立面布置上完全重合，視覺上簡潔。梁上標準索距，上層鋼箱梁約12m，下層混凝土箱梁7.2m，全橋共94對，188根。主塔基礎為鋼筋混凝土鉆孔灌注樁，直徑2.5m。上層鋼箱梁1與主塔3之間設置0號斜拉索，下層混凝土箱梁2與主塔3之間設置縱向滑動支座，主梁縱向漂浮，塔、梁之間設置橫向限位裝置；邊墩均設置縱向滑動支座提供豎向約束，設置橫向擋塊；為了克服負反力，在邊墩頂附近主梁內進行壓重，上、下層壓重分別為300和600噸左右，該技術屬于現有技術，在此不再贅述。1)上層鋼箱梁l鋼梁斷面采用展翅型箱形斷面，主梁橫向兩側懸臂板為開口斷面，其余形成一閉合鋼箱梁，梁中心線處高3.5m，頂板寬35.2m,底板寬14.0111。頂板厚14mm，底板厚1416ran，鋼梁材質Q345qD。箱梁頂、底板采用U形閉.勁肋，頂、底板'u'形加勁肋高260mra，板厚為8mm。主梁每3.0m設置一道橫隔梁。斜拉索在鋼箱梁上采用拉板式錨固方式。鋼箱梁節段工地連接采用栓焊結合方式。2)下層混凝土梁2主梁采用和上層鋼箱梁1外形類似的倒梯形箱截面展翅梁構造，梁高3.5m。頂寬35.2m,底寬14m。斷面為單箱三室截面，兩側懸臂板長4.5111。橫梁間距3.6m，有索處兩邊室橫梁厚度26cm，中室因錨固斜拉索的需要，厚度增加至43cm，無索橫梁厚度均為26cm。主梁混凝土為C50級。3)主塔3主塔3口為獨柱，塔高86.0m。主塔順橋向中、上塔柱截面為矩形，順橋向塔寬7.0m，橫橋向塔寬4.0111，主塔錨固區橫向塔壁厚1.5m，縱向塔壁厚0.7m，中塔柱為實心塔柱；下塔柱為六邊形斷面，橫橋向底寬11.0m，順橋向底寬13.0m。下塔柱頂部設置承托以放置豎向支座。為景觀需要，在上塔柱設置有裝飾結構。主塔混凝土為C50級。主塔錨固區采用環向預應力錨固方式。在本實施例中設置了兩個主塔3c4)斜拉索7本橋共188根斜拉索7，采用平行鋼絲斜拉索體系。塔柱兩側共23對索，其中錨固于下層砼主梁15對，錨固于上層鋼箱梁8對，同時在上層鋼箱梁塔、梁間設置橫向穩定索。除最外側一對索外，錨固在鋼箱梁1上的其余7對索和錨固于下層混凝土箱梁2的斜拉索在立面上重合。錨固在下層混凝土箱梁2上的斜拉索穿過上層鋼箱梁1的通道用鋼導管進行成孔。全橋斜拉索7共分為IO種類型，分別由127、139、151、163、187、199、211、223、241、283根d>7mm高強度、低松馳鍍鋅鋼絲組成，鋼絲抗拉標準強度為1670MPa。為了防止風雨振，斜拉索外表設螺旋線或壓花護套。上層鋼箱梁1與下層混凝土箱梁2擁有各自獨立的斜拉索，即上層橋面和下層橋面采用獨立的拉索布置形式，根據上下層橋面寬度和主塔形式的不同，拉索可以靈活采用單索面、雙索面或單雙索面的組合等不詞形式。5)主塔基礎4采用鉆孔樁基礎，每個主塔墩共13根鉆孔樁，樁徑2.5m，樁長17m，承臺尺寸為長29m，寬16.5m,厚4m。考慮低水位時不露出樁基，承臺頂標高定為+3.0m。在具體實施中，主塔基礎4采用鉆孔樁，插打鋼護筒搭設平臺進行鉆孔施工；承臺采用套箱圍堰施工，主塔采用常規方法翻模爬升施工，主塔分段澆注。上層鋼箱梁1采用工廠預制，預制長度12m，駁船運輸就位。鋼箱梁共41個節段，其中塔下0#、l弁節段在主塔3旁設支架小塊拼裝，其余節段利用架梁吊機懸臂吊裝。下層混凝土箱梁2在主塔3附近33.6m長的梁段采用支架現澆，其它部位主梁采用預制場預制，預制節段長3.6m，寬33.7m，預制節段共113個。預制梁吊段重量控制在220t以內，預制節段采用運輸船運輸，橋面吊機吊裝。節段吊裝就位后利用環氧樹脂膠拼。主梁拼裝完成后，滯后30m現澆兩側0.75m懸臂板。總工期18個月。經研究分析，上層鋼箱梁載汽車活載一側滿載的最不利工況下最大扭轉角為0.007rad，相當于0.7%橫坡，下層混凝土箱梁最大扭轉角為0.003rad，相當于0.3%橫坡。結構體系有良好的抗扭剛度，能很好的滿足行車要求。經研究分析，雙層主梁斜拉橋方案抗風安全性等級較高。雙層主梁斜拉橋在風荷載作用下安全。計算表明，結構的動力性能良好，結構各部位的地震響應均在設計允許范圍之內，結構具有較高抗震能力，設計安全可靠。本說明書中所涉及的鋼箱梁、混凝土箱梁、疊合梁，以及拉索布置形式，拉索索型形式等具體的結構均屬現有技術，在此不再贅述。權利要求1、一種分離式雙層橋面斜拉橋，其特征在于它包括相互獨立的上層主梁、下層主梁，與上、下層主梁同時連接的主塔，位于主塔下的主塔基礎，上層主梁設有上層橋面，下層主梁設有下層橋面，上、下層主梁分別設斜拉索與主塔連接，上、下層主梁分別采用鋼箱梁、混凝土箱梁或疊合梁。2、如權利要求1所述的分離式雙層橋面斜拉橋，其特征在于上層橋面與下層橋面采用獨立的拉索布置形式，拉索索型采用單索面、雙索面或單雙索面的組合。3、如權利要求1或2所述的分離式雙層橋面斜拉橋，其特征在于主塔與上層主梁之間設置0號斜拉索，橋塔與下層主梁之間通過塔柱橫梁或牛腿設置縱向滑動支座，上下兩層主梁縱向漂浮，塔、梁之間設置橫向限位裝置。全文摘要本發明涉及一種分離式雙層橋面斜拉橋，其特征在于它包括上層主梁、下層主梁，與上、下層主梁同時連接的主塔，位于主塔下的主塔基礎，上層主梁設有上層橋面，下層主梁設下層橋面，上、下層主梁分別設斜拉索與主塔連接。上、下層主梁可根據需要分別采用鋼箱梁、混凝土箱梁或疊合梁，不但減少了用鋼量，而且下層橋面視線通透，避免了鋼桁梁桿件對行車視線的干擾，方便了運營管理與養護維修。本發明提出一條與鋼桁加勁梁體系完全不同的雙層橋設計思路，在適用性、經濟性、橋梁景觀、行車舒適性等諸方面均有較高推廣價值，對今后類似工程具有開拓意義。文檔編號E01D11/04GK101215819SQ20071017343公開日2008年7月9日申請日期2007年12月27日優先權日2007年12月27日發明者孔德軍,勇盛,鄧青兒,邵長宇,顏愛華申請人:上海市政工程設計研究總院