一種空間扭轉(zhuǎn)曲面a型橋梁索塔及其施工方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔及其施工方法，索塔包括基礎(chǔ)、承臺、塔座、塔柱、斜頂塔冠和下橫梁，塔柱為兩個，兩個塔柱相向向內(nèi)傾斜且對稱設(shè)置，為A字的兩個斜邊，兩個塔柱扭轉(zhuǎn)方向相反，每個塔柱至塔底到塔頂均呈連續(xù)扭轉(zhuǎn)狀，塔頂相對于塔底的扭轉(zhuǎn)角度為90°，塔柱的水平橫切面均為菱形斷面，菱形斷面的每一條菱邊均為直線，塔柱任一水平橫切面的四條邊在扭轉(zhuǎn)前后均保持為直線，塔柱四周的表面為多條空間直線組成的曲面，塔柱四周的表面與任一鉛垂面相交形成的交線均為直線，兩個塔柱在塔頂處相交融形成一段塔頂融合段，下橫梁為A字的一個橫邊，索塔整體呈A字形，并且呈現(xiàn)均勻直線扭轉(zhuǎn)形狀。本發(fā)明同時公開其施工方法。
【專利說明】
一種空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔及其施工方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及索塔構(gòu)形及其施工方法，具體是指一種空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔及其施工方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國公路建設(shè)的快速發(fā)展，越來越多的纜索體系橋梁呈現(xiàn)在大眾眼前，斜拉橋、懸索橋具有跨越能力大的顯示特點(diǎn)，是跨江、跨河及跨越山谷的主要橋型。一般來講，斜拉橋的主要承載部件包括斜拉索、索塔和主梁，懸索橋的主要承載部件包括主纜、吊桿、索塔、錨錠和主梁，索塔結(jié)構(gòu)是斜拉橋和懸索橋的主要支撐結(jié)構(gòu)，斜拉橋的斜拉索及懸索橋主纜均固定于索塔結(jié)構(gòu)上。索塔結(jié)構(gòu)既作為斜拉橋及懸索橋的主要承重結(jié)構(gòu)，同時又是體現(xiàn)其整體景觀的最重要構(gòu)件，索塔設(shè)計不僅要注重其結(jié)構(gòu)類型的選擇及滿足受力要求，同時還應(yīng)重視其造型、斷面形狀、外觀色彩等景觀設(shè)計。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，大跨徑懸索橋的索塔基本上都是H型，斜拉橋的索塔大致分為A型塔、H型塔和獨(dú)柱塔三種類型，以及在此基礎(chǔ)上的變異構(gòu)型，索塔塔柱截面大部分為矩形，塔柱表面大多數(shù)為平面。雖然結(jié)構(gòu)簡潔，但造型單一，立體感不強(qiáng)，缺少美學(xué)藝術(shù)特性。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，斜拉橋及懸索橋索塔絕大多數(shù)采用的是鋼筋混凝土材料制成，鋼筋混凝土索塔受施工模板限制，很難做出造型新穎、外觀獨(dú)特的索塔造型，鋼結(jié)構(gòu)索塔雖然能夠?qū)崿F(xiàn)索塔的特殊造型，但由于其造價昂貴，大大限制了鋼結(jié)構(gòu)索塔的應(yīng)用。大跨徑斜拉橋及懸索橋風(fēng)敏感性較強(qiáng)，傳統(tǒng)的矩形截面索塔導(dǎo)致風(fēng)阻效用較大，為滿足抗風(fēng)受力需要必須增加結(jié)構(gòu)材料用量。
[0005]因此，在合適條件下宜對現(xiàn)有常規(guī)斜拉橋及懸索橋的索塔造型進(jìn)行改進(jìn)，使其在滿足結(jié)構(gòu)受力的同時，又能賦予索塔特有的美觀和更豐富的藝術(shù)造型，并且便于施工、造價低廉。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的之一是提供一種空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔，該種索塔結(jié)構(gòu)造型新穎、便于施工，且造價低廉。
[0007]本發(fā)明上述目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔，該索塔包括基礎(chǔ)、承臺、塔座、塔柱、斜頂塔冠和下橫梁，所述的基礎(chǔ)支撐于穩(wěn)固地基上，所述的承臺、塔座與基礎(chǔ)現(xiàn)澆成為整體，所述塔柱的底端深入塔座及承臺一定深度，以保證塔柱與基礎(chǔ)之間連接的可靠性，其特征在于:所述塔柱為兩個，兩個塔柱相向向內(nèi)傾斜且對稱設(shè)置，兩個塔柱分別為A字的兩個斜邊，兩個塔柱的扭轉(zhuǎn)方向相反，每個塔柱至塔底到塔頂均呈連續(xù)扭轉(zhuǎn)狀，塔頂相對于塔底的扭轉(zhuǎn)角度為90°，塔柱的水平橫切面均為菱形斷面，菱形斷面的每一條菱邊均為直線，塔柱任一水平橫切面的四條邊在扭轉(zhuǎn)前后均保持為直線，塔柱四周的表面為多條空間直線組成的曲面，塔柱四周的表面與任一鉛垂面相交形成的交線均為直線，所述塔柱采用菱形斷面結(jié)構(gòu)利于抗風(fēng)，兩個塔柱在塔頂處相交融形成一段塔頂融合段，以增強(qiáng)索塔結(jié)構(gòu)橫橋向的穩(wěn)定性及剛度，所述的斜頂塔冠位于塔柱的塔頂處，斜頂塔冠為V字形，斜頂塔冠為兩個對稱的45°斜面形成的具有多角度空間的立體塔冠，以增強(qiáng)索塔的整體景觀效果，所述的下橫梁為A字的一個橫邊，下橫梁橫向架設(shè)在兩個塔柱的下半段之間，所述索塔整體呈A字形，并且呈現(xiàn)出具有極佳美學(xué)效果的均勻直線扭轉(zhuǎn)形狀。
[0008]本發(fā)明中，所述的塔柱由多節(jié)桁架加勁塔柱段以及多節(jié)普通加勁塔柱段組成，多節(jié)桁架加勁塔柱段以及多節(jié)普通加勁塔柱段呈上下一一交替狀設(shè)置，每一節(jié)桁架加勁塔柱段和普通加勁塔柱段均為鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)。
[0009]本發(fā)明中，所述的桁架加勁塔柱段包括塔柱外鋼殼、塔柱內(nèi)鋼殼、豎向普通加勁肋、塔柱豎向鋼筋、塔柱水平鋼筋、塔柱微膨脹混凝土、豎向加勁桁架和水平加勁桁架，所述的塔柱外鋼殼、塔柱內(nèi)鋼殼均為鋼板，塔柱外鋼殼位于桁架加勁塔柱段的外側(cè)，塔柱內(nèi)鋼殼位于桁架加勁塔柱段的內(nèi)側(cè)，塔柱外鋼殼和塔柱內(nèi)鋼殼構(gòu)成桁架加勁塔柱段的鋼殼體，所述的豎向普通加勁肋、塔柱豎向鋼筋、塔柱水平鋼筋、塔柱微膨脹混凝土、豎向加勁桁架和水平加勁桁架均內(nèi)置在桁架加勁塔柱段的鋼殼體內(nèi)，其中，水平桁架加勁肋、豎向桁架加勁肋和豎向普通加勁肋均為鋼板，所有加勁肋均為空間平面，所有加勁肋均與桁架加勁塔柱段的鋼殼體相焊接，焊縫均為直線，所述的塔柱豎向鋼筋豎向穿插水平加勁桁架，所述的塔柱水平鋼筋水平穿插豎向桁架加勁肋和豎向普通加勁肋，所述的豎向加勁桁架豎向設(shè)置在塔柱的轉(zhuǎn)角位置處，所述的水平加勁桁架水平設(shè)置，所述的塔柱微膨脹混凝土澆筑在桁架加勁塔柱段的鋼殼體內(nèi)。
[0010]所述的豎向加勁桁架由豎向桁架加勁肋和豎向桁架腹桿組成，所述的水平加勁桁架由水平桁架加勁肋和水平桁架腹桿組成，其中，水平桁架加勁肋、豎向桁架加勁肋均為鋼板，水平桁架腹桿、豎向桁架腹桿均為等邊角鋼，水平桁架腹桿的兩端分別與兩側(cè)的水平桁架加勁肋相焊接，豎向桁架腹桿的兩端分別與兩側(cè)的豎向桁架加勁肋相焊接，水平加勁桁架的兩側(cè)分別與兩側(cè)的豎向桁架加勁肋相焊接。
[0011]本發(fā)明中，所述塔柱外鋼殼、塔柱內(nèi)鋼殼的鋼板厚度均為8mm?20mm，所述水平桁架加勁肋、豎向桁架加勁肋和豎向普通加勁肋的鋼板厚度均為8mm?16mm，所述的水平桁架腹桿、豎向桁架腹桿均為80mmX 1mm?160mmX 1mm的等邊角鋼，所述塔柱豎向鋼筋的直徑為20mm?40mm，所述塔柱水平鋼筋的直徑為16mm?20mm，所述的塔柱微膨脹混凝土為C40?C60微膨脹混凝土。
[0012]本發(fā)明中，所述的普通加勁塔柱段包括塔柱外鋼殼、塔柱內(nèi)鋼殼、豎向普通加勁肋、塔柱豎向鋼筋、塔柱水平鋼筋、塔柱微膨脹混凝土、水平普通加勁肋、和豎向加勁桁架，所述的塔柱外鋼殼、塔柱內(nèi)鋼殼均為鋼板，塔柱外鋼殼位于普通加勁塔柱段的外側(cè)，塔柱內(nèi)鋼殼位于普通加勁塔柱段的內(nèi)側(cè)，塔柱外鋼殼和塔柱內(nèi)鋼殼構(gòu)成普通加勁塔柱段的鋼殼體，所述的豎向普通加勁肋、塔柱豎向鋼筋、塔柱水平鋼筋、塔柱微膨脹混凝土、水平普通加勁肋和豎向加勁桁架均內(nèi)置在普通加勁塔柱段的鋼殼體內(nèi)，水平普通加勁肋和豎向普通加勁肋均為鋼板，所有加勁肋均為空間平面，所有加勁肋均與普通加勁塔柱段的鋼殼體相焊接，焊縫均為直線，所述的塔柱豎向鋼筋豎向穿插水平普通加勁肋，所述的塔柱水平鋼筋水平穿插豎向加勁桁架和豎向普通加勁肋，所述的塔柱微膨脹混凝土澆筑在普通加勁塔柱段的鋼殼體內(nèi)。
[0013]所述的豎向加勁桁架由豎向桁架加勁肋和豎向桁架腹桿組成，其中，豎向桁架加勁肋為鋼板，豎向桁架加勁肋豎向焊接在普通加勁塔柱段的鋼殼體內(nèi)，豎向桁架腹桿為等邊角鋼，豎向桁架腹桿的兩端分別與兩側(cè)的豎向桁架加勁肋相焊接。
[0014]本發(fā)明中，所述塔柱外鋼殼、塔柱內(nèi)鋼殼的鋼板厚度均為8mm?20mm，所述水平普通加勁肋、豎向桁架加勁肋和豎向普通加勁肋的鋼板厚度均為8mm?16mm，所述的豎向桁架腹桿為80mm X 1mm?160mm X 1mm的等邊角鋼，所述塔柱豎向鋼筋的直徑為20mm?40mm，所述塔柱水平鋼筋的直徑為16mm?20mm，所述的塔柱微膨脹混凝土為C40?C60微膨脹混凝土。
[0015]本發(fā)明中，所述的塔頂融合段為鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)，塔頂融合段包括塔頂融合段外鋼殼、塔頂融合段內(nèi)隔板、塔頂融合段豎向加勁肋、塔頂融合段微膨脹混凝土和塔頂融合段人洞，所述的塔頂融合段外鋼殼為鋼板圍成的兩個菱形部分重合所形成的多邊形外殼，所述的塔頂融合段內(nèi)隔板、塔頂融合段豎向加勁肋、塔頂融合段微膨脹混凝土和塔頂融合段人洞均位于塔頂融合段外鋼殼內(nèi)，塔頂融合段外鋼殼、塔頂融合段內(nèi)隔板和塔頂融合段豎向加勁肋均為鋼板，塔頂融合段內(nèi)隔板為交錯設(shè)置的多塊豎板，多塊塔頂融合段內(nèi)隔板之間相互焊接，并且與塔頂融合段外鋼殼相焊接，塔頂融合段豎向加勁肋與對應(yīng)的塔頂融合段外鋼殼和塔頂融合段內(nèi)隔板相焊接，所述的塔頂融合段微膨脹混凝土澆筑在塔頂融合段外鋼殼內(nèi)，所述的塔頂融合段人洞為塔頂融合段內(nèi)隔板所圍成的空洞。
[0016]本發(fā)明中，所述塔頂融合段外鋼殼的鋼板厚度為8mm?20mm，所述塔頂融合段內(nèi)隔板的鋼板厚度為8mm?20mm，所述塔頂融合段豎向加勁肋的鋼板厚度為8mm?16mm，所述的塔頂融合段微膨脹混凝土為C40?C60微膨脹混凝土。
[0017]本發(fā)明中，所述的斜頂塔冠為鋼殼結(jié)構(gòu)，斜頂塔冠為兩個對稱的45°斜面形成的中間夾角為90°角的V字形。
[0018]本發(fā)明中，所述下橫梁由多節(jié)桁架加勁下橫梁段以及多節(jié)普通加勁下橫梁段組成，多節(jié)桁架加勁下橫梁段以及多節(jié)普通加勁下橫梁段呈左右一一交替狀設(shè)置，每一節(jié)桁架加勁下橫梁段和普通加勁下橫梁段均為頂邊底邊水平、側(cè)面棱角外凸的橫斷面為六邊形的鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)。
[0019]本發(fā)明中，所述的桁架加勁下橫梁段包括下橫梁外鋼殼、下橫梁內(nèi)鋼殼、下橫梁桁架加勁肋、下橫梁桁架腹桿、下橫梁縱向加勁肋、下橫梁縱向鋼筋、下橫梁橫向鋼筋和下橫梁微膨脹混凝土，所述的下橫梁外鋼殼、下橫梁內(nèi)鋼殼、下橫梁桁架加勁肋和下橫梁縱向加勁肋均為鋼板，下橫梁外鋼殼位于桁架加勁下橫梁段的外側(cè)，下橫梁內(nèi)鋼殼位于桁架加勁下橫梁段的內(nèi)側(cè)，下橫梁外鋼殼、下橫梁內(nèi)鋼殼構(gòu)成桁架加勁下橫梁段的鋼殼體，所述的下橫梁桁架加勁肋、下橫梁桁架腹桿、下橫梁縱向加勁肋、下橫梁縱向鋼筋、下橫梁橫向鋼筋和下橫梁微膨脹混凝土均內(nèi)置在桁架加勁下橫梁段的鋼殼體內(nèi)，其中，下橫梁桁架加勁肋和下橫梁縱向加勁肋均為平面，所有加勁肋均與桁架加勁下橫梁段的鋼殼體相焊接，焊縫均為直線，下橫梁桁架腹桿兩端分別與兩側(cè)的下橫梁桁架加勁肋相焊接，下橫梁縱向鋼筋穿插下橫梁桁架加勁肋，下橫梁橫向鋼筋穿插下橫梁縱向加勁肋，所述的下橫梁微膨脹混凝土澆筑在桁架加勁下橫梁段的鋼殼體內(nèi)。
[0020]本發(fā)明中，所述的下橫梁外鋼殼、下橫梁內(nèi)鋼殼的鋼板厚度均為8mm?20mm，所述下橫梁桁架加勁肋、下橫梁縱向加勁肋的鋼板厚度均為8mm?16mm，所述的下橫梁桁架腹桿為80mm X 1mm?160mm X 1mm的等邊角鋼，所述下橫梁縱向鋼筋的直徑為20mm?32mm，所述下橫梁橫向鋼筋的直徑為16mm?20mm，所述的下橫梁微膨脹混凝土為C40?C60微膨脹混凝土。
[0021]本發(fā)明中，所述的普通加勁下橫梁段包括下橫梁外鋼殼、下橫梁內(nèi)鋼殼、下橫梁縱向加勁肋、下橫梁縱向鋼筋、下橫梁橫向鋼筋、下橫梁微膨脹混凝土和下橫梁橫向普通加勁肋，所述的下橫梁外鋼殼、下橫梁內(nèi)鋼殼、下橫梁縱向加勁肋和下橫梁橫向普通加勁肋均為鋼板，下橫梁外鋼殼位于普通加勁下橫梁段的外側(cè)，下橫梁內(nèi)鋼殼位于普通加勁下橫梁段的內(nèi)側(cè)，下橫梁外鋼殼、下橫梁內(nèi)鋼殼構(gòu)成普通加勁下橫梁段的鋼殼體，所述的下橫梁縱向加勁肋、下橫梁縱向鋼筋、下橫梁橫向鋼筋、下橫梁微膨脹混凝土和下橫梁橫向普通加勁肋均內(nèi)置在普通加勁下橫梁段的鋼殼體內(nèi)，其中，下橫梁縱向加勁肋和和下橫梁橫向普通加勁肋均為平面，所有加勁肋均與普通加勁下橫梁段的鋼殼體相焊接，焊縫均為直線，下橫梁縱向鋼筋穿插下橫梁橫向普通加勁肋，下橫梁橫向鋼筋穿插下橫梁縱向加勁肋，所述的下橫梁微膨脹混凝土澆筑在普通加勁下橫梁段的鋼殼體內(nèi)。
[0022]本發(fā)明中，所述下橫梁外鋼殼、下橫梁內(nèi)鋼殼、下橫梁橫向普通加勁肋的鋼板厚度均為8mm?20_，所述下橫梁縱向加勁肋、下橫梁橫向普通加勁肋的鋼板厚度為8mm?16mm，所述下橫梁縱向鋼筋的直徑為20mm?32mm，所述下橫梁橫向鋼筋的直徑為16mm?20mm，所述的下橫梁微膨脹混凝土為C40?C60微膨脹混凝土。
[0023]本發(fā)明中，所述塔座為棱角分明的多面體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，塔座形似鉆石。
[0024]本發(fā)明的目的之二是提供上述空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔的施工方法。
[0025]本發(fā)明的這一目的通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:一種空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔的施工方法，其特征在于，該方法包括如下步驟:
[0026](I)在工廠制作塔柱、下橫梁各節(jié)段鋼殼，安裝鋼殼內(nèi)加勁肋及鋼筋，如采用浮吊安裝，則可將塔柱、下橫梁的若干節(jié)段焊接成為第一、二、三、四、五施工大節(jié)段鋼殼，并在兩塔柱鋼殼間設(shè)置一定數(shù)量的臨時橫撐及斜撐；
[0027](2)依次現(xiàn)澆施工基礎(chǔ)、底層承臺，同時預(yù)埋塔柱臨時固定預(yù)埋連接件；
[0028]如采用浮吊安裝，則步驟如下:
[0029](3)利用大型駁船將已安裝好鋼筋及加勁肋的塔柱及下橫梁第一施工大節(jié)段鋼殼運(yùn)輸至安裝現(xiàn)場；
[0030](4)利用大型浮吊船整體吊裝塔柱及下橫梁第一施工大節(jié)段鋼殼，調(diào)整就位后，連接塔柱臨時固定連接件；
[0031 ] (5)澆筑頂層承臺、塔座混凝土；
[0032](6)澆筑塔柱及下橫梁第一施工大節(jié)段鋼殼內(nèi)微膨脹混凝土；
[0033](7)利用大型駁船將已安裝好鋼筋及加勁肋的塔柱第二施工大節(jié)段鋼殼運(yùn)輸至安裝現(xiàn)場；
[0034](8)利用大型浮吊船整體吊裝塔柱第二施工大節(jié)段鋼殼，調(diào)整就位后，連接塔柱臨時固定連接件；
[0035](9)澆筑塔柱第二吊裝施工大節(jié)段鋼殼內(nèi)微膨脹混凝土；
[0036](10)采用與步驟(7)?(9)相同的施工方法施工第三、四、五施工大節(jié)段；
[0037]如無條件進(jìn)行塔柱鋼殼大節(jié)段浮吊安裝，則可采用塔吊逐節(jié)安裝并澆筑混凝土爬升法施工；
[0038](11)安裝塔頂附屬設(shè)施；
[0039](12)塔柱表面防腐及景觀涂裝。
[0040]本發(fā)明的施工方法，在工廠內(nèi)制作塔柱及下橫梁鋼殼節(jié)段，安裝鋼殼內(nèi)桁架、加勁肋及鋼筋，如果采用浮吊施工法，則將鋼殼各節(jié)段焊接成多個施工大節(jié)段，利用駁船運(yùn)輸施工大節(jié)段，利用大型浮吊整體吊裝施工大節(jié)段鋼殼，并在鋼殼內(nèi)澆筑微膨脹混凝土，最后安裝塔頂附屬設(shè)施，并進(jìn)行塔柱表面防腐及景觀涂裝。
[0041]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著效果:
[0042]1.本發(fā)明A型橋梁索塔的棱角分明多面體塔座，其形似鉆石，與塔柱風(fēng)格相呼應(yīng)，增強(qiáng)了索塔及全橋景觀效果。
[0043]2.本發(fā)明A型橋梁索塔的塔柱，利用非常有利于抗風(fēng)的菱形斷面，并以美學(xué)效果極佳的均勻直線扭轉(zhuǎn)手法，使塔頂相對于塔底扭轉(zhuǎn)90°，具有每一條菱邊均為直線，扭轉(zhuǎn)后的塔柱面為多條空間直線組成的曲面，這是一個美學(xué)融入力學(xué)的索塔結(jié)構(gòu)原創(chuàng)，橋塔整體造型新穎，寓意美好，富有現(xiàn)代氣息，塔柱線條鮮明、光影效果明顯，任一水平橫切面的四邊及塔柱豎向棱線在扭轉(zhuǎn)前后均保持為一條直線，鋼殼內(nèi)所有加勁肋均為平面，焊縫均為直線，使得施工難度大大降低。
[0044]3.本發(fā)明A型橋梁索塔的塔頂融合段，通過兩個對稱向內(nèi)傾斜的塔柱融合而成，形成塔頂剛結(jié)段，增強(qiáng)塔頂連接剛度，替代了常規(guī)索塔上橫梁，增強(qiáng)索塔及全橋整體景觀效果O
[0045]4.本發(fā)明A型橋梁索塔的斜頂塔冠，為鋼殼結(jié)構(gòu)，由塔柱在塔頂利用兩個對稱的45°斜面形成，斜頂塔冠具有多角度空間立體感，極大的增強(qiáng)了索塔整體景觀效果。
[0046]5.本發(fā)明A型橋梁索塔的索塔節(jié)段采用工廠制作，有效保證了結(jié)構(gòu)質(zhì)量，同時采用大節(jié)段吊裝施工，大大加快了施工進(jìn)度，縮短工期。
[0047]6.本發(fā)明A型橋梁索塔的塔柱及下橫梁采用鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)，塔柱內(nèi)外表面均為鋼殼，內(nèi)設(shè)縱橫向加勁肋及桁架支撐，加勁肋與鋼殼的焊縫均為直線，使加工制造大為簡化，鋼殼既可作為模板，又可依靠剪力鍵與混凝土結(jié)合而共同受力，方便了施工，同時增加結(jié)構(gòu)耐久性，并且較純鋼結(jié)構(gòu)索塔降低了造價。
【附圖說明】
[0048]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0049]圖1為本發(fā)明空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔的正立面圖；
[0050]圖2為本發(fā)明空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔的側(cè)立面圖；
[0051 ]圖3為本發(fā)明空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔的塔座俯視圖；
[0052]圖4為本發(fā)明空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔的塔柱及下橫梁加勁示意圖；
[0053]圖5為圖4的A-A剖面圖，顯示桁架加勁塔柱段的斷面結(jié)構(gòu)；
[0054]圖6為圖4的B-B剖面圖，顯示普通加勁塔柱段的斷面結(jié)構(gòu)；
[0055]圖7為圖5或圖6中的豎向局部結(jié)構(gòu)圖，顯示塔柱豎向加勁肋的構(gòu)造；
[0056]圖8為圖5的E部放大圖；
[0057]圖9為本發(fā)明空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔的塔頂融合段斷面圖；
[0058]圖10為圖4的C-C剖面圖，顯示桁架加勁下橫梁段的斷面結(jié)構(gòu)；
[0059]圖11為圖4的D-D剖面圖，顯示普通加勁下橫梁段的斷面結(jié)構(gòu)；
[0060]圖12為本發(fā)明空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔的塔柱截面扭轉(zhuǎn)示意圖；
[0061]圖13為本發(fā)明空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔的施工節(jié)段劃分示意圖。
[0062]附圖標(biāo)記說明
[0063]1、基礎(chǔ);2、承臺；3、塔座;4、塔柱;41、桁架加勁塔柱段;42、普通加勁塔柱段;5、塔頂融合段;6、斜頂塔冠;7、下橫梁;71、桁架加勁下橫梁段;72、普通加勁下橫梁段;401、塔柱外鋼殼;402、塔柱內(nèi)鋼殼;403、水平桁架加勁肋;404、水平桁架腹桿;405、豎向普通加勁肋；
406、塔柱豎向鋼筋；407、塔柱水平鋼筋；408、塔柱微膨脹混凝土 ； 409、水平普通加勁肋；410、豎向桁架加勁肋;411、豎向桁架腹桿;412、豎向加勁桁架;413、水平加勁桁架;501、塔頂融合段外鋼殼;502、塔頂融合段內(nèi)隔板;503、塔頂融合段豎向加勁肋;504、塔頂融合段微膨脹混凝土; 505、塔頂融合段人洞；701、下橫梁外鋼殼;702、下橫梁內(nèi)鋼殼;703、下橫梁桁架加勁肋；704、下橫梁桁架腹桿;705、下橫梁縱向加勁肋;706、下橫梁縱向鋼筋；707、下橫梁橫向鋼筋;708、下橫梁微膨脹混凝土; 709、下橫梁橫向普通加勁肋。
【具體實(shí)施方式】
[0064]如圖1至圖13所示的一種空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔，該索塔包括基礎(chǔ)1、承臺2、塔座3、塔柱4、斜頂塔冠6和下橫梁7，基礎(chǔ)I支撐于具有一定埋深的穩(wěn)固地基上，承臺2、塔座3與基礎(chǔ)I現(xiàn)澆成為整體，塔柱4的底端深入塔座3及承臺2—定深度，以保證塔柱4與基礎(chǔ)I之間連接的可靠性，塔柱4為兩個，兩個塔柱4相向向內(nèi)傾斜且對稱設(shè)置，兩個塔柱4分別為A字的兩個斜邊，兩個塔柱4的扭轉(zhuǎn)方向相反，每個塔柱4至塔底到塔頂均呈連續(xù)扭轉(zhuǎn)狀，塔頂相對于塔底的扭轉(zhuǎn)角度為90°，塔柱4的水平橫切面均為菱形斷面，菱形斷面的每一條菱邊均為直線，塔柱4任一水平橫切面的四條邊在扭轉(zhuǎn)前后均保持為直線，塔柱4四周的表面為多條空間直線組成的曲面，塔柱4四周的表面與任一鉛垂面相交形成的交線均為直線，塔柱4采用菱形斷面結(jié)構(gòu)利于抗風(fēng)，兩個塔柱4在塔頂處相交融形成一段塔頂融合段5，以增強(qiáng)索塔結(jié)構(gòu)橫橋向的穩(wěn)定性及剛度，斜頂塔冠6位于塔柱4的塔頂處，斜頂塔冠6為V字形，斜頂塔冠6為兩個對稱的45°斜面形成的具有多角度空間的立體塔冠，以增強(qiáng)索塔的整體景觀效果，下橫梁7為A字的一個橫邊，下橫梁7橫向架設(shè)在兩個塔柱4的下半段之間，下橫梁7位于塔柱4下半段一定高度，其高度位置取決于主梁的高度，為呼應(yīng)塔柱景觀效果，并利于抗風(fēng)支座墊石的設(shè)置，該索塔整體呈A字形，并且呈現(xiàn)出具有極佳美學(xué)效果的均勻直線扭轉(zhuǎn)形狀。
[0065]本實(shí)施中，塔柱4、下橫梁7及塔頂融合段5均為鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)，基礎(chǔ)I采用沉井結(jié)構(gòu)、群粧基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，也可以采用復(fù)合式基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。承臺2采用分層現(xiàn)澆的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，塔座3為棱角分明的多面體鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其形似鉆石，與塔柱風(fēng)格相呼應(yīng)。
[0066]作為優(yōu)選方案，斜頂塔冠6為鋼殼結(jié)構(gòu)，斜頂塔冠6為兩個對稱的45°斜面形成的中間夾角為90°角的V字形。斜頂塔冠6所具有的多角度空間立體感，極大的增強(qiáng)了索塔整體景觀效果。
[0067]本實(shí)施中，塔柱4由多節(jié)桁架加勁塔柱段41以及多節(jié)普通加勁塔柱段42組成，多節(jié)桁架加勁塔柱段41以及多節(jié)普通加勁塔柱段42呈上下一一交替狀設(shè)置，每一節(jié)桁架加勁塔柱段41和普通加勁塔柱段42均為鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)，桁架加勁塔柱段41和普通加勁塔柱段42中的部分組件相同。
[0068]桁架加勁塔柱段41包括塔柱外鋼殼401、塔柱內(nèi)鋼殼402、豎向普通加勁肋405、塔柱豎向鋼筋406、塔柱水平鋼筋407、塔柱微膨脹混凝土408、豎向加勁桁架412和水平加勁桁架413，塔柱外鋼殼401、塔柱內(nèi)鋼殼402均為鋼板，塔柱外鋼殼401位于桁架加勁塔柱段41的外側(cè)，塔柱內(nèi)鋼殼402位于桁架加勁塔柱段41的內(nèi)側(cè)，塔柱外鋼殼401和塔柱內(nèi)鋼殼402構(gòu)成桁架加勁塔柱段41的鋼殼體，豎向普通加勁肋405、塔柱豎向鋼筋406、塔柱水平鋼筋407、塔柱微膨脹混凝土408、豎向加勁桁架412和水平加勁桁架413均內(nèi)置在桁架加勁塔柱段41的鋼殼體內(nèi)，豎向普通加勁肋405為鋼板，所有加勁肋均為空間平面，所有加勁肋均與桁架加勁塔柱段41的鋼殼體相焊接，焊縫均為直線，塔柱豎向鋼筋406豎向穿插水平加勁桁架413，塔柱水平鋼筋407水平穿插豎向加勁桁架412和豎向普通加勁肋405，豎向加勁桁架412豎向設(shè)置在塔柱4的轉(zhuǎn)角位置處，水平加勁桁架413水平設(shè)置，塔柱微膨脹混凝土 408澆筑在桁架加勁塔柱段41的鋼殼體內(nèi)。
[0069]豎向加勁桁架412由豎向桁架加勁肋410和豎向桁架腹桿411組成，水平加勁桁架413由水平桁架加勁肋403和水平桁架腹桿404組成，其中，水平桁架加勁肋403、豎向桁架加勁肋410均為鋼板，水平桁架腹桿404、豎向桁架腹桿411均為等邊角鋼，水平桁架腹桿404的兩端分別與兩側(cè)的水平桁架加勁肋403相焊接，豎向桁架腹桿411的兩端分別與兩側(cè)的豎向桁架加勁肋410相焊接，水平加勁桁架413的兩側(cè)分別與兩側(cè)的豎向桁架加勁肋410相焊接。
[0070]普通加勁塔柱段42包括塔柱外鋼殼401、塔柱內(nèi)鋼殼402、豎向普通加勁肋405、塔柱豎向鋼筋406、塔柱水平鋼筋407、塔柱微膨脹混凝土408、水平普通加勁肋409、和豎向加勁桁架412，塔柱外鋼殼401、塔柱內(nèi)鋼殼402均為鋼板，塔柱外鋼殼401位于普通加勁塔柱段42的外側(cè)，塔柱內(nèi)鋼殼402位于普通加勁塔柱段42的內(nèi)側(cè)，塔柱外鋼殼401和塔柱內(nèi)鋼殼402構(gòu)成普通加勁塔柱段42的鋼殼體，豎向普通加勁肋405、塔柱豎向鋼筋406、塔柱水平鋼筋
407、塔柱微膨脹混凝土408、水平普通加勁肋409和豎向加勁桁架412均內(nèi)置在普通加勁塔柱段42的鋼殼體內(nèi)，水平普通加勁肋409和豎向普通加勁肋405均為鋼板，所有加勁肋均為空間平面，所有加勁肋均與普通加勁塔柱段42的鋼殼體相焊接，焊縫均為直線，塔柱豎向鋼筋406豎向穿插水平普通加勁肋409，塔柱水平鋼筋407水平穿插豎向加勁桁架412和豎向普通加勁肋405，塔柱微膨脹混凝土408澆筑在普通加勁塔柱段42的鋼殼體內(nèi)。
[0071 ]豎向加勁桁架412由豎向桁架加勁肋410和豎向桁架腹桿411組成，其中，豎向桁架加勁肋410為鋼板，豎向桁架加勁肋410豎向焊接在普通加勁塔柱段42的鋼殼體內(nèi)，豎向桁架腹桿411為等邊角鋼，豎向桁架腹桿411的兩端分別與兩側(cè)的豎向桁架加勁肋410相焊接。
[0072]本實(shí)施例中，塔柱外鋼殼401、塔柱內(nèi)鋼殼402的鋼板厚度均為16mm，水平桁架加勁肋403、水平普通加勁肋409、豎向桁架加勁肋410和豎向普通加勁肋405的鋼板厚度均為12mm，水平桁架腹桿404、豎向桁架腹桿411均為100mm X 1mm的等邊角鋼，塔柱豎向鋼筋406的直徑為32mm，塔柱水平鋼筋407的直徑為16mm，塔柱微膨脹混凝土408為C50微膨脹混凝土。
[0073]本實(shí)施例中，塔柱外鋼殼401、塔柱內(nèi)鋼殼402的鋼板厚度均可以在8mm?20mm范圍內(nèi)取值，水平桁架加勁肋403、水平普通加勁肋409、豎向桁架加勁肋410和豎向普通加勁肋405的鋼板厚度均可以在8mm?16mm范圍內(nèi)取值，水平桁架腹桿404、豎向桁架腹桿411的等邊角鋼均可以在80mmX 1mm?160mmX 1mm范圍內(nèi)取值，塔柱豎向鋼筋406的直徑可以在20mm?40mm范圍內(nèi)取值，塔柱水平鋼筋407的直徑可以在16mm?20mm范圍內(nèi)取值，塔柱微膨脹混凝土408可以選取C40?C60微膨脹混凝土。
[0074]上述豎向桁架加勁肋410和豎向桁架腹桿411構(gòu)成了塔柱豎向加勁肋，對于桁架加勁塔柱段41和普通加勁塔柱段42中，塔柱豎向加勁肋的結(jié)構(gòu)相同。
[0075]本實(shí)施中，塔頂融合段5為鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)，塔頂融合段5包括塔頂融合段外鋼殼501、塔頂融合段內(nèi)隔板502、塔頂融合段豎向加勁肋503、塔頂融合段微膨脹混凝土 504和塔頂融合段人洞505，塔頂融合段外鋼殼501為鋼板圍成的兩個菱形部分重合所形成的多邊形外殼，塔頂融合段內(nèi)隔板502、塔頂融合段豎向加勁肋503、塔頂融合段微膨脹混凝土504和塔頂融合段人洞505均位于塔頂融合段外鋼殼501內(nèi)，塔頂融合段外鋼殼501、塔頂融合段內(nèi)隔板502和塔頂融合段豎向加勁肋503均為鋼板，塔頂融合段內(nèi)隔板502為交錯設(shè)置的多塊豎板，多塊塔頂融合段內(nèi)隔板502之間相互焊接，并且與塔頂融合段外鋼殼501相焊接，塔頂融合段豎向加勁肋503與對應(yīng)的塔頂融合段外鋼殼501和塔頂融合段內(nèi)隔板502相焊接，塔頂融合段微膨脹混凝土504澆筑在塔頂融合段外鋼殼501內(nèi)，塔頂融合段人洞505為塔頂融合段內(nèi)隔板502所圍成的空洞，塔頂融合段人洞505可用于人員進(jìn)入塔冠及懸索橋索塔鞍室，避免塔壁外側(cè)開孔。
[0076]塔頂融合段外鋼殼501的鋼板厚度為16mm，塔頂融合段內(nèi)隔板502的鋼板厚度為12mm，塔頂融合段豎向加勁肋503的鋼板厚度為12mm，塔頂融合段微膨脹混凝土504為C50微膨脹混凝土。
[0077]本實(shí)施例中，塔頂融合段外鋼殼501的鋼板厚度可以在8mm?20mm范圍內(nèi)取值，塔頂融合段內(nèi)隔板502的鋼板厚度可以在8mm?20mm范圍內(nèi)取值，塔頂融合段豎向加勁肋503的鋼板厚度可以在8mm?16mm范圍內(nèi)取值，塔頂融合段微膨脹混凝土504可以選取C40?C60微膨脹混凝土。
[0078]本實(shí)施中，下橫梁7由多節(jié)桁架加勁下橫梁段71以及多節(jié)普通加勁下橫梁段72組成，多節(jié)桁架加勁下橫梁段71以及多節(jié)普通加勁下橫梁段72呈左右一一交替狀設(shè)置，每一節(jié)桁架加勁下橫梁段71和普通加勁下橫梁段72均為頂邊底邊水平、側(cè)面棱角外凸的橫斷面為六邊形的鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)。
[0079]桁架加勁下橫梁段71包括下橫梁外鋼殼701、下橫梁內(nèi)鋼殼702、下橫梁桁架加勁肋703、下橫梁桁架腹桿704、下橫梁縱向加勁肋705、下橫梁縱向鋼筋706、下橫梁橫向鋼筋707和下橫梁微膨脹混凝土708，下橫梁外鋼殼701、下橫梁內(nèi)鋼殼702、下橫梁桁架加勁肋703和下橫梁縱向加勁肋705均為鋼板，下橫梁外鋼殼701位于桁架加勁下橫梁段71的外側(cè)，下橫梁內(nèi)鋼殼702位于桁架加勁下橫梁段71的內(nèi)側(cè)，下橫梁外鋼殼701、下橫梁內(nèi)鋼殼702構(gòu)成桁架加勁下橫梁段71的鋼殼體，下橫梁桁架加勁肋703、下橫梁桁架腹桿704、下橫梁縱向加勁肋705、下橫梁縱向鋼筋706、下橫梁橫向鋼筋707和下橫梁微膨脹混凝土 708均內(nèi)置在桁架加勁下橫梁段71的鋼殼體內(nèi)，其中，下橫梁桁架加勁肋703和下橫梁縱向加勁肋705均為平面，所有加勁肋均與桁架加勁下橫梁段71的鋼殼體相焊接，焊縫均為直線，下橫梁桁架腹桿704兩端分別與兩側(cè)的下橫梁桁架加勁肋703相焊接，下橫梁縱向鋼筋706穿插下橫梁桁架加勁肋703，下橫梁橫向鋼筋707穿插下橫梁縱向加勁肋705，下橫梁微膨脹混凝土 708饒筑在桁架加勁下橫梁段71的鋼殼體內(nèi)。
[0080]普通加勁下橫梁段72包括下橫梁外鋼殼701、下橫梁內(nèi)鋼殼702、下橫梁縱向加勁肋705、下橫梁縱向鋼筋706、下橫梁橫向鋼筋707、下橫梁微膨脹混凝土708和下橫梁橫向普通加勁肋709，下橫梁外鋼殼701、下橫梁內(nèi)鋼殼702、下橫梁縱向加勁肋705和下橫梁橫向普通加勁肋709均為鋼板，下橫梁外鋼殼701位于普通加勁下橫梁段72的外側(cè)，下橫梁內(nèi)鋼殼702位于普通加勁下橫梁段72的內(nèi)側(cè)，下橫梁外鋼殼701、下橫梁內(nèi)鋼殼702構(gòu)成普通加勁下橫梁段72的鋼殼體，下橫梁縱向加勁肋705、下橫梁縱向鋼筋706、下橫梁橫向鋼筋707、下橫梁微膨脹混凝土 708和下橫梁橫向普通加勁肋709均內(nèi)置在普通加勁下橫梁段72的鋼殼體內(nèi)，其中，下橫梁縱向加勁肋705和和下橫梁橫向普通加勁肋709均為平面，所有加勁肋均與普通加勁下橫梁段72的鋼殼體相焊接，焊縫均為直線，下橫梁縱向鋼筋706穿插下橫梁橫向普通加勁肋709，下橫梁橫向鋼筋707穿插下橫梁縱向加勁肋705，下橫梁微膨脹混凝土 708澆筑在普通加勁下橫梁段72的鋼殼體內(nèi)。
[0081]下橫梁外鋼殼701、下橫梁內(nèi)鋼殼702、下橫梁橫向普通加勁肋709的鋼板厚度均為16mm，下橫梁桁架加勁肋703、下橫梁縱向加勁肋705、下橫梁橫向普通加勁肋709的鋼板厚度均為12mm，下橫梁桁架腹桿704為100mm X 1mm的等邊角鋼，下橫梁縱向鋼筋706的直徑為28mm，下橫梁橫向鋼筋707的直徑為16mm，下橫梁微膨脹混凝土708為C50微膨脹混凝土。
[0082]本實(shí)施例中，下橫梁外鋼殼701、下橫梁內(nèi)鋼殼702、下橫梁橫向普通加勁肋709的鋼板厚度均可以在8mm?20mm范圍內(nèi)取值，下橫梁桁架加勁肋703、下橫梁縱向加勁肋705、下橫梁橫向普通加勁肋709的鋼板厚度均可以在8mm?16mm范圍內(nèi)取值，下橫梁桁架腹桿704的等邊角鋼可以在80mmX 1mm?160mmX 1mm范圍內(nèi)取值，下橫梁縱向鋼筋706的直徑可以在20mm?32mm范圍內(nèi)取值，下橫梁橫向鋼筋707的直徑可以在16mm?20mm范圍內(nèi)取值，下橫梁微膨脹混凝土708可以選取C40?C60微膨脹混凝土。
[0083 ]上述空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔的施工方法，該施工方法包括如下步驟:
[0084](I)在工廠制作塔柱4、下橫梁7各節(jié)段鋼殼，安裝鋼殼內(nèi)加勁肋及鋼筋，如采用浮吊安裝，則可將塔柱4、下橫梁7的若干節(jié)段焊接成為第一、二、三、四、五施工大節(jié)段鋼殼，并在兩塔柱4鋼殼間設(shè)置一定數(shù)量的臨時橫撐及斜撐；
[0085](2)依次現(xiàn)澆施工基礎(chǔ)1、底層承臺2，同時預(yù)埋塔柱臨時固定預(yù)埋連接件；
[0086]如采用浮吊安裝，則步驟如下:
[0087](3)利用大型駁船將已安裝好鋼筋及加勁肋的塔柱4及下橫梁7第一施工大節(jié)段鋼殼運(yùn)輸至安裝現(xiàn)場；
[0088](4)利用大型浮吊船整體吊裝塔柱4及下橫梁7第一施工大節(jié)段鋼殼，調(diào)整就位后，連接塔柱臨時固定連接件；
[0089 ] (5)澆筑頂層承臺2、塔座3混凝土 ；
[0090](6)澆筑塔柱4及下橫梁7第一施工大節(jié)段鋼殼內(nèi)微膨脹混凝土；
[0091](7)利用大型駁船將已安裝好鋼筋及加勁肋的塔柱4第二施工大節(jié)段鋼殼運(yùn)輸至安裝現(xiàn)場；
[0092](8)利用大型浮吊船整體吊裝塔柱4第二施工大節(jié)段鋼殼，調(diào)整就位后，連接塔柱臨時固定連接件；
[0093](9)澆筑塔柱4第二吊裝施工大節(jié)段鋼殼內(nèi)微膨脹混凝土；
[0094](10)采用與步驟(7)?(9)相同的施工方法施工第三、四、五施工大節(jié)段；
[0095]如無條件進(jìn)行塔柱鋼殼大節(jié)段浮吊安裝，則可采用塔吊逐節(jié)安裝并澆筑混凝土爬升法施工；
[0096](11)安裝塔頂附屬設(shè)施；
[0097](12)塔柱4表面防腐及景觀涂裝。
[0098]本發(fā)明的上述實(shí)施例并不是對本發(fā)明保護(hù)范圍的限定，本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此，凡此種種根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，對本發(fā)明上述結(jié)構(gòu)做出的其它多種形式的修改、替換或變更，均應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔，該索塔包括基礎(chǔ)(I)、承臺(2)、塔座(3)、塔柱(4)、斜頂塔冠(6)和下橫梁(7)，所述的基礎(chǔ)(I)支撐于穩(wěn)固地基上，所述的承臺(2)、塔座(3)與基礎(chǔ)(I)現(xiàn)澆成為整體，所述塔柱(4)的底端深入塔座(3)及承臺(2)—定深度，以保證塔柱(4)與基礎(chǔ)(I)之間連接的可靠性，其特征在于:所述塔柱(4)為兩個，兩個塔柱(4)相向向內(nèi)傾斜且對稱設(shè)置，兩個塔柱(4)分別為A字的兩個斜邊，兩個塔柱(4)的扭轉(zhuǎn)方向相反，每個塔柱(4)至塔底到塔頂均呈連續(xù)扭轉(zhuǎn)狀，塔頂相對于塔底的扭轉(zhuǎn)角度為90°，塔柱(4)的水平橫切面均為菱形斷面，菱形斷面的每一條菱邊均為直線，塔柱(4)任一水平橫切面的四條邊在扭轉(zhuǎn)前后均保持為直線，塔柱(4)四周的表面為多條空間直線組成的曲面，塔柱(4)四周的表面與任一鉛垂面相交形成的交線均為直線，所述塔柱(4)采用菱形斷面結(jié)構(gòu)利于抗風(fēng)，兩個塔柱(4)在塔頂處相交融形成一段塔頂融合段(5)，以增強(qiáng)索塔結(jié)構(gòu)橫橋向的穩(wěn)定性及剛度，所述的斜頂塔冠(6)位于塔柱(4)的塔頂處，斜頂塔冠(6)為V字形，斜頂塔冠(6)為兩個對稱的45°斜面形成的具有多角度空間的立體塔冠，以增強(qiáng)索塔的整體景觀效果，所述的下橫梁(7)為A字的一個橫邊，下橫梁(7)橫向架設(shè)在兩個塔柱(4)的下半段之間，所述索塔整體呈A字形，并且呈現(xiàn)出具有極佳美學(xué)效果的均勻直線扭轉(zhuǎn)形狀。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔，其特征在于:所述的塔柱(4)由多節(jié)桁架加勁塔柱段(41)以及多節(jié)普通加勁塔柱段(42)組成，多節(jié)桁架加勁塔柱段(41)以及多節(jié)普通加勁塔柱段(42)呈上下一一交替狀設(shè)置，每一節(jié)桁架加勁塔柱段(41)和普通加勁塔柱段(42)均為鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔，其特征在于:所述的桁架加勁塔柱段(41)包括塔柱外鋼殼(401)、塔柱內(nèi)鋼殼(402)、豎向普通加勁肋(405)、塔柱豎向鋼筋(406),塔柱水平鋼筋(407)、塔柱微膨脹混凝土(408)、豎向加勁桁架(412)和水平加勁桁架(413)，所述的塔柱外鋼殼(401)、塔柱內(nèi)鋼殼(402)均為鋼板，塔柱外鋼殼(401)位于桁架加勁塔柱段(41)的外側(cè)，塔柱內(nèi)鋼殼(402)位于桁架加勁塔柱段(41)的內(nèi)側(cè)，塔柱外鋼殼(401)和塔柱內(nèi)鋼殼(402)構(gòu)成桁架加勁塔柱段(41)的鋼殼體，所述的豎向普通加勁肋(405),塔柱豎向鋼筋(406)、塔柱水平鋼筋(407)、塔柱微膨脹混凝土 (408)、豎向加勁桁架(412)和水平加勁桁架(413)均內(nèi)置在桁架加勁塔柱段(41)的鋼殼體內(nèi)，豎向普通加勁肋(405)為鋼板，所有加勁肋均為空間平面，所有加勁肋均與桁架加勁塔柱段(41)的鋼殼體相焊接，焊縫均為直線，所述的塔柱豎向鋼筋(406)豎向穿插水平加勁桁架(413)，所述的塔柱水平鋼筋(407)水平穿插豎向加緊桁架(412)和豎向普通加勁肋(405)，所述的豎向加勁桁架(412)豎向設(shè)置在塔柱(4)的轉(zhuǎn)角位置處，所述的水平加勁桁架(413)水平設(shè)置，所述的塔柱微膨脹混凝土 (408)澆筑在桁架加勁塔柱段(41)的鋼殼體內(nèi)；所述的豎向加勁桁架(412)由豎向桁架加勁肋(410)和豎向桁架腹桿(411)組成，所述的水平加勁桁架(413)由水平桁架加勁肋(403)和水平桁架腹桿(404)組成，其中，水平桁架加勁肋(403)、豎向桁架加勁肋(410)均為鋼板，水平桁架腹桿(404)、豎向桁架腹桿(411)均為等邊角鋼，水平桁架腹桿(404)的兩端分別與兩側(cè)的水平桁架加勁肋(403)相焊接，豎向桁架腹桿(411)的兩端分別與兩側(cè)的豎向桁架加勁肋(410)相焊接，水平加勁桁架(413)的兩側(cè)分別與兩側(cè)的豎向桁架加勁肋(410)相焊接。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔，其特征在于:所述的普通加勁塔柱段(42)包括塔柱外鋼殼(401)、塔柱內(nèi)鋼殼(402)、豎向普通加勁肋(405)、塔柱豎向鋼筋(406)、塔柱水平鋼筋(407)、塔柱微膨脹混凝土 (408)、水平普通加勁肋(409)和豎向加勁桁架(412)，所述的塔柱外鋼殼(401)、塔柱內(nèi)鋼殼(402)均為鋼板，塔柱外鋼殼(401)位于普通加勁塔柱段(42)的外側(cè)，塔柱內(nèi)鋼殼(402)位于普通加勁塔柱段(42)的內(nèi)側(cè)，塔柱外鋼殼(401)和塔柱內(nèi)鋼殼(402)構(gòu)成普通加勁塔柱段(42)的鋼殼體，所述的豎向普通加勁肋(405),塔柱豎向鋼筋(406)、塔柱水平鋼筋(407)、塔柱微膨脹混凝土 (408)、水平普通加勁肋(409)和豎向加勁桁架(412)均內(nèi)置在普通加勁塔柱段(42)的鋼殼體內(nèi)，其中，水平普通加勁肋(409))和豎向普通加勁肋(405)均為鋼板，所有加勁肋均為空間平面，所有加勁肋均與普通加勁塔柱段(42)的鋼殼體相焊接，焊縫均為直線，所述的塔柱豎向鋼筋(406)豎向穿插水平普通加勁肋(409)，所述的塔柱水平鋼筋(407)水平穿插豎向加緊桁架(412)和豎向普通加勁肋(405)，所述的塔柱微膨脹混凝土 (408)澆筑在普通加勁塔柱段(42)的鋼殼體內(nèi)；所述的豎向加勁桁架(412)由豎向桁架加勁肋(410)和豎向桁架腹桿(411)組成，其中，豎向桁架加勁肋(410)為鋼板，豎向桁架加勁肋(410)豎向焊接在普通加勁塔柱段(42)的鋼殼體內(nèi)，豎向桁架腹桿(411)為等邊角鋼，豎向桁架腹桿(411)的兩端分別與兩側(cè)的豎向桁架加勁肋(410)相焊接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔，其特征在于:所述的塔頂融合段(5)為鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)，塔頂融合段(5)包括塔頂融合段外鋼殼(501)、塔頂融合段內(nèi)隔板(502)、塔頂融合段豎向加勁肋(503)、塔頂融合段微膨脹混凝土 (504)和塔頂融合段人洞(505)，所述的塔頂融合段外鋼殼(501)為鋼板圍成的兩個菱形部分重合所形成的多邊形外殼，所述的塔頂融合段內(nèi)隔板(502)、塔頂融合段豎向加勁肋(503)、塔頂融合段微膨脹混凝土(504)和塔頂融合段人洞(505)均位于塔頂融合段外鋼殼(501)內(nèi)，塔頂融合段外鋼殼(501)、塔頂融合段內(nèi)隔板(502)和塔頂融合段豎向加勁肋(503)均為鋼板，塔頂融合段內(nèi)隔板(502)為交錯設(shè)置的多塊豎板，多塊塔頂融合段內(nèi)隔板(502)之間相互焊接，并且與塔頂融合段外鋼殼(501)相焊接，塔頂融合段豎向加勁肋(503)與對應(yīng)的塔頂融合段外鋼殼(501)和塔頂融合段內(nèi)隔板(502)相焊接，所述的塔頂融合段微膨脹混凝土 (504)澆筑在塔頂融合段外鋼殼(501)內(nèi)，所述的塔頂融合段人洞(505)為塔頂融合段內(nèi)隔板(502)所圍成的空洞。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔，其特征在于:所述的斜頂塔冠(6)為鋼殼結(jié)構(gòu)，斜頂塔冠(6)為兩個對稱的45°斜面形成的中間夾角為90°角的V字形。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔，其特征在于:所述下橫梁(7)由多節(jié)桁架加勁下橫梁段(71)以及多節(jié)普通加勁下橫梁段(72)組成，多節(jié)桁架加勁下橫梁段(71)以及多節(jié)普通加勁下橫梁段(72)呈左右一一交替狀設(shè)置，每一節(jié)桁架加勁下橫梁段(71)和普通加勁下橫梁段(72)均為頂邊底邊水平、側(cè)面棱角外凸的橫斷面為六邊形的鋼殼混凝土組合結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔，其特征在于:所述的桁架加勁下橫梁段(71)包括下橫梁外鋼殼(701)、下橫梁內(nèi)鋼殼(702)、下橫梁桁架加勁肋(703)、下橫梁桁架腹桿(704)、下橫梁縱向加勁肋(705)、下橫梁縱向鋼筋(706)、下橫梁橫向鋼筋(707)和下橫梁微膨脹混凝土 (708)，所述的下橫梁外鋼殼(701)、下橫梁內(nèi)鋼殼(702)、下橫梁桁架加勁肋(703)和下橫梁縱向加勁肋(705)均為鋼板，下橫梁外鋼殼(701)位于桁架加勁下橫梁段(71)的外側(cè)，下橫梁內(nèi)鋼殼(702)位于桁架加勁下橫梁段(71)的內(nèi)側(cè)，下橫梁外鋼殼(701)、下橫梁內(nèi)鋼殼(702)構(gòu)成桁架加勁下橫梁段(71)的鋼殼體，所述的下橫梁桁架加勁肋(703)、下橫梁桁架腹桿(704)、下橫梁縱向加勁肋(705)、下橫梁縱向鋼筋(706)、下橫梁橫向鋼筋(707)和下橫梁微膨脹混凝土 (708)均內(nèi)置在桁架加勁下橫梁段(71)的鋼殼體內(nèi)，其中，下橫梁桁架加勁肋(703)和下橫梁縱向加勁肋(705)均為平面，所有加勁肋均與桁架加勁下橫梁段(71)的鋼殼體相焊接，焊縫均為直線，下橫梁桁架腹桿(704)兩端分別與兩側(cè)的下橫梁桁架加勁肋(703)相焊接，下橫梁縱向鋼筋(706)穿插下橫梁桁架加勁肋(703)，下橫梁橫向鋼筋(707)穿插下橫梁縱向加勁肋(705)，所述的下橫梁微膨脹混凝土 (708)澆筑在桁架加勁下橫梁段(71)的鋼殼體內(nèi)。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔，其特征在于:所述的普通加勁下橫梁段(72)包括下橫梁外鋼殼(701)、下橫梁內(nèi)鋼殼(702)、下橫梁縱向加勁肋(705)、下橫梁縱向鋼筋(706)、下橫梁橫向鋼筋(707)、下橫梁微膨脹混凝土 (708)和下橫梁橫向普通加勁肋(709)，所述的下橫梁外鋼殼(701)、下橫梁內(nèi)鋼殼(702)、下橫梁縱向加勁肋(705)和下橫梁橫向普通加勁肋(709)均為鋼板，下橫梁外鋼殼(701)位于普通加勁下橫梁段(72)的外偵U，下橫梁內(nèi)鋼殼(702)位于普通加勁下橫梁段(72)的內(nèi)側(cè)，下橫梁外鋼殼(701)、下橫梁內(nèi)鋼殼(702)構(gòu)成普通加勁下橫梁段(72)的鋼殼體，所述的下橫梁縱向加勁肋(705)、下橫梁縱向鋼筋(706)、下橫梁橫向鋼筋(707)、下橫梁微膨脹混凝土 (708)和下橫梁橫向普通加勁肋(709)均內(nèi)置在普通加勁下橫梁段(72)的鋼殼體內(nèi)，其中，下橫梁縱向加勁肋(705)和和下橫梁橫向普通加勁肋(709)均為平面，所有加勁肋均與普通加勁下橫梁段(72)的鋼殼體相焊接，焊縫均為直線，下橫梁縱向鋼筋(706)穿插下橫梁橫向普通加勁肋(709)，下橫梁橫向鋼筋(707)穿插下橫梁縱向加勁肋(705)，所述的下橫梁微膨脹混凝土 (708)澆筑在普通加勁下橫梁段(72)的鋼殼體內(nèi)。10.如權(quán)利要求1至9任一項(xiàng)所述的空間扭轉(zhuǎn)曲面A型橋梁索塔的施工方法，其特征在于，該施工方法包括如下步驟: (1)在工廠制作塔柱(4)、下橫梁(7)各節(jié)段鋼殼，安裝鋼殼內(nèi)加勁肋及鋼筋，如采用浮吊安裝，則可將塔柱(4)、下橫梁(7)的若干節(jié)段焊接成為第一、二、三、四、五施工大節(jié)段鋼殼，并在兩塔柱(4)鋼殼間設(shè)置一定數(shù)量的臨時橫撐及斜撐； (2)依次現(xiàn)澆施工基礎(chǔ)(I)、底層承臺(2)，同時預(yù)埋塔柱臨時固定預(yù)埋連接件； 如采用浮吊安裝，則步驟如下: (3)利用大型駁船將已安裝好鋼筋及加勁肋的塔柱(4)及下橫梁(7)第一施工大節(jié)段鋼殼運(yùn)輸至安裝現(xiàn)場； (4)利用大型浮吊船整體吊裝塔柱(4)及下橫梁(7)第一施工大節(jié)段鋼殼，調(diào)整就位后，連接塔柱臨時固定連接件； (5)澆筑頂層承臺(2)、塔座(3)混凝土； (6)澆筑塔柱(4)及下橫梁(7)第一施工大節(jié)段鋼殼內(nèi)微膨脹混凝土； (7)利用大型駁船將已安裝好鋼筋及加勁肋的塔柱(4)第二施工大節(jié)段鋼殼運(yùn)輸至安裝現(xiàn)場； (8)利用大型浮吊船整體吊裝塔柱(4)第二施工大節(jié)段鋼殼，調(diào)整就位后，連接塔柱臨時固定連接件； (9)澆筑塔柱(4)第二吊裝施工大節(jié)段鋼殼內(nèi)微膨脹混凝土； (10)采用與步驟(7)?(9)相同的施工方法施工第三、四、五施工大節(jié)段； 如無條件進(jìn)行塔柱鋼殼大節(jié)段浮吊安裝，則可采用塔吊逐節(jié)安裝并澆筑混凝土爬升法施工； (11)安裝塔頂附屬設(shè)施； (12)塔柱(4)表面防腐及景觀涂裝。
【文檔編號】E01D19/14GK105887679SQ201610269111
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月27日
【發(fā)明人】梁立農(nóng), 馬玉全, 萬志勇, 孫向東, 徐德志, 羅旭東, 蔣娜芳, 武建中
【申請人】廣東省交通規(guī)劃設(shè)計研究院股份有限公司