本发明属于斜拉桥技术领域，具体涉及到一种顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥及施工方法。
背景技术：
顺桥向圆环塔斜拉桥是一种新型景观桥梁，已建成此类型桥梁如郑州潮晟路蝶湖大桥、四平市紫气大路立交桥等表明，该型桥梁造型圆润优美，视觉效果突出，因此该型桥梁获得设计者青睐，展示出了很好的发展前景。
目前顺桥向圆环塔斜拉桥设计时，将圆环塔直接放置或通过桥墩放置在河道或水域中，这种布置方案阻水面积较大，不适用于宽度较小河流。将圆环塔直接放置在河道或水域中时，由于圆环塔下端处于桥面甚至水面以下，视觉效果上圆环完整性也受到影响。另外，斜拉索从顺桥向圆环塔两侧扇形布置的布索方案，导致圆环塔承受弯矩较大，且塔顶区域为受拉区，使桥塔承载潜力较小，对增大桥梁跨径形成制约。
技术实现要素：
本发明为解决现有技术的不足，提供一种顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥及施工方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥，包括顺桥向的圆环塔，所述圆环塔下部两侧分别固结连接斜支柱，斜支柱与主梁固结连接，主梁两端通过支座支承在桥台上，主梁向下固结连接两斜腿桥墩，斜腿桥墩与基础固结连接；所述圆环塔上部内侧和主梁边跨之间交错锚固有斜拉索，交错锚固的斜拉索一端锚固在圆环塔上部，穿过圆环塔后另一端锚固在主梁边跨梁底；所述圆环塔下部外侧和主梁中跨之间锚固有斜拉索，斜拉索一端锚固在圆环塔下部，一端锚固在主梁中跨梁底。
优选的，所述主梁内预埋有梁端索导管，主梁底设有锚槽，圆环塔两侧设有穿索管，圆环塔上部设有钢锚箱和塔端索导管；所述交错锚固的斜拉索上端穿装在塔端索导管内，通过钢锚箱和塔端锚具锚固在圆环塔上部，交错锚固的斜拉索向下穿过穿索管，下端穿装在梁端索导管内，在锚槽内通过梁端锚具锚固在主梁上。
优选的，所述圆环塔为设有纵向加劲肋和横隔板的钢箱。
优选的，所述支座为盆式橡胶支座。
优选的，所述梁端索导管、塔端索导管、穿索管为无缝钢管。
优选的，所述圆环塔下部两侧分别通过开孔板和锚筋固结连接斜支柱。
优选的，所述锚筋为预应力螺纹钢筋。
本发明还包括一种顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥施工方法包括如下步骤：
（一）现场支架浇筑施工，包括基础、斜腿桥墩、桥台、主梁、斜支柱下段浇筑施工；
（二）圆环塔在工厂内分节段制作；
（三）与斜支柱固结连接的圆环塔钢箱节段吊装就位，斜支柱上段浇筑施工，施工完成圆环塔与斜支柱固结连接；
（四）圆环塔其他钢箱节段吊装就位，并焊接形成圆环塔；
（五）交错锚固的斜拉索一端在圆环塔上部内侧锚固，穿过对侧圆环塔，另一端在主梁边跨梁底张拉锚固；下方的斜拉索一端在圆环塔下部锚固，另一端在主梁中跨梁底张拉锚固；
（六）完成后续桥面系施工，成桥。
优选的，所述步骤（二）中，圆环塔内预制钢锚箱，在预制的圆环塔上预焊开孔板、穿索管、塔端索导管。
优选的，所述步骤（三）中，吊装与斜支柱连接的圆环塔钢箱节段，斜支柱中的钢筋穿过开孔板的圆孔，锚筋预锚固在斜支柱下段中，锚筋上端穿过圆环塔预留孔洞，然后浇筑斜支柱上段混凝土并达设计强度后，在圆环塔内张拉锚筋锚固。
本发明的顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥提高了该桥型景观效果，改善了圆环塔受力状态，可跨越较窄的主河槽，适用地形更广泛，拓展了顺桥向圆环塔斜拉桥的适用范围。本发明采用斜腿刚构式墩梁和斜支圆环塔构成塔梁墩固结体系的斜拉桥，斜腿桥墩跨过主河槽，解决阻水问题；通过斜支柱将圆环塔完整地置于桥面以上，将整个圆环塔在桥面以上展现出来，增强了景观效果；该新型结构圆环塔斜拉桥的斜拉索交错锚固在圆环塔塔顶内侧区域，使圆环塔各截面均处于受压状态，改善了圆环塔受力状态，使圆环塔处处承压，提高了圆环塔承载潜力，为增大桥梁跨径创造了有利条件。本发明新型圆环塔斜拉桥可用于较大跨径的地标性景观桥梁。
附图说明
图1是本发明的立面图。
图2是图1的侧面图。
图3是图1的平面图。
图4是主梁横断面。
图5是图4中的a部分放大图。
图6是圆环塔与斜支柱连接结构图。
图7是圆环塔锚筋与开孔板布置图。
图8是开孔板结构示意图。
图9是圆环塔标准断面图。
图10是圆环塔横隔板处断面图。
图11是圆环塔横隔板结构示意图。
图12是圆环塔钢锚箱结构示意图。
图13是圆环塔上部锚固结构示意图。
图14是总装配图。
图中：1基础，2桥台，3斜腿桥墩，4支座，5主梁，6锚槽，7梁端索导管，8斜支柱，9锚筋，10圆环塔，10-1纵肋，10-2横隔板，11开孔板，12钢锚箱，12-1穿孔盖板，12-2箱壁板，12-3加劲板，13塔端索导管，14穿索管，15斜拉索，16塔端锚具，17梁端锚具。
具体实施方式
以下给出本发明的具体实施例，需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例，凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例1：
本发明提供了一种新型圆环塔斜拉桥结构体系和斜拉索布置形式，整体结构为：与基础1固结连接有两斜腿桥墩3，斜腿桥墩3的上端与主梁5固结连接，主梁5两端通过支座4支承在桥台2上。主梁5向上固结连接两斜支柱8，两斜支柱8分别固结连接圆环塔10下部两侧。圆环塔10为顺桥向圆环塔，圆环塔10上部内侧和主梁5两边跨之间交错锚固有斜拉索15，圆环塔10下部和主梁5中跨之间同样也锚固有斜拉索15，交错锚固的斜拉索15一端锚固在圆环塔10上部内侧，然后穿过圆环塔10后另一端锚固在主梁5边跨梁底。
本发明设计的这种顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥阻水面积小，适用地形更广泛，且通过斜支柱8将圆环塔10完整地置于桥面以上，景观效果更好。该新型结构圆环塔斜拉桥的斜拉索15交错锚固在圆环塔10塔顶内侧区域，改善了圆环塔10受力状态，使圆环塔10处处承压，提高了圆环塔10承载潜力，为增大桥梁跨径创造了有利条件。
上述的本发明设计的顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥可以通过以下步骤完成：
（一）现场支架浇筑施工，包括基础1、斜腿桥墩3、桥台2、主梁5、斜支柱8下段浇筑施工。
（二）圆环塔10在工厂内分节段制作。
（三）与斜支柱8固结连接的圆环塔10钢箱节段吊装就位，浇筑斜支柱8上段，施工完成圆环塔10与斜支柱8固结连接。
（四）圆环塔10其他钢箱节段吊装就位，并焊接形成圆环塔10。
（五）交错锚固的斜拉索15一端在圆环塔10上部内侧锚固，穿过对侧的圆环塔10，另一端在主梁5边跨梁底张拉锚固；下方的斜拉索15一端在圆环塔10下部锚固，另一端在主梁5中跨梁底张拉锚固。
（六）完成后续桥面系施工，成桥。
实施例2：
参阅附图1-3，本实施例的顺桥向交错拉索斜支圆环桥斜拉桥，全桥为塔梁墩固结连接体系斜拉桥。墩梁体系为斜腿刚构式桥梁结构，包括基础1、桥台2、斜腿桥墩3、支座4、主梁5，主梁5预埋有梁端索导管7，预设梁下锚槽6。桥塔体系包括圆环塔10、斜支柱8、开孔板11、钢锚箱12、塔端索导管13，圆环塔10为设有穿索管14的钢箱型的圆环塔10，斜支柱8与圆环塔10通过开孔板11和锚筋9连接。斜拉索体系包括斜拉索15、塔端锚具16和梁端锚具17。
其中，支座4为成品盆式橡胶支座；斜腿桥墩3为薄板墩；锚筋9为成品预应力螺纹钢筋；梁端索导管7、塔端索导管13、穿索管14为成品无缝钢管；开孔板11为开有数排圆孔的钢板；斜拉索15为镀锌平行钢丝成品索；塔端锚具16和梁端锚具17为与斜拉索15配套的成品锚具。
参阅附图4-5，主梁5为单箱多室箱梁，在箱梁中腹板预埋有梁端索导管7，在中腹板底设有梁下锚槽6，在锚槽6内通过梁端锚具17对斜拉索15进行张拉锚固。
参阅附图6-8，塔、梁、墩为固结连接。主梁5与斜腿桥墩3同为钢筋混凝土结构，整体浇筑实现固结连接。圆环塔10与斜支柱8通过开孔板11和锚筋9实现固结连接，具体的，在圆环塔10上焊接开孔板11，斜支柱8中的钢筋穿过开孔板11的圆孔，锚筋9预锚固在斜支柱8中，锚筋9穿过圆环塔10预留孔洞，在圆环塔10的钢箱内张拉锚固。
参阅附图9-13，圆环塔10为带纵肋10-1和横隔板10-2的组焊钢箱结构。圆环塔10钢箱内设有塔端索导管13、钢锚箱12和塔端锚具16。钢锚箱12为钢板焊接成的箱型锚固装置，主要由穿孔盖板12-1、箱壁板12-2和加劲板12-3组焊而成。
采用上述结构时，包括以下施工步骤：
（一）现场支架浇筑施工，包括基础1、斜腿桥墩3、桥台2、主梁5、斜支柱8下段浇筑施工。
（二）圆环塔10在工厂内分节段制作，圆环塔10内预制钢锚箱12，在预制的圆环塔10上预焊开孔板11、穿索管14、塔端索导管13，开孔板11分别焊接在圆环塔10下部两侧对应斜支柱8的位置。圆环塔10预制可与现场支架浇筑施工同时进行。
（三）斜腿桥墩3、桥台2、主梁5、斜支柱8下段浇筑完成并达到设计强度后，然后在现场支架吊装圆环塔10节段，先吊装与斜支柱8连接的圆环塔10节段，斜支柱8中的钢筋穿过开孔板11的圆孔，锚筋9预锚固在斜支柱8下段中，锚筋9上端穿过圆环塔10预留孔洞，然后浇筑斜支柱8上段混凝土并达设计强度后，在圆环塔10内张拉锚筋9锚固，通过张拉锚筋9施加预应力，实现圆环塔10与斜支柱8固结连接。
（四）吊装圆环塔10其他节段，并将各节段焊接成圆环塔10。
（五）挂装斜拉索15，斜拉索15挂装分为两部分，一部分是圆环塔10上部和主梁5边跨之间交错锚固的斜拉索15，一部分是圆环塔10下部和主梁5中跨之间的斜拉索15。
具体的，交错锚固的斜拉索15上端穿装在塔端索导管13内，通过钢锚箱12和塔端锚具16锚固在圆环塔10上部内侧，斜拉索15向下穿过对侧的圆环塔10的穿索管14，斜拉索15的下端穿装在主梁5的梁端索导管7内，在锚槽6内通过梁端锚具17锚固在主梁5边跨梁底，这样两边跨的斜拉索15在圆环塔10上部范围形成交错，实现了边跨荷载通过斜拉索15传递至对侧圆环塔10截面上。
圆环塔10下部和主梁5中跨之间的斜拉索15一端锚固在圆环塔10下部，一端锚固在主梁5中跨梁底。
完成斜拉索15张拉锚固后，总装图如附图14所示。
（六）完成后续桥面系施工，成桥。
以上所述的实施例，只是本发明较优选的具体实施方式的一种，本领域的技术人员在本发明技术方案范围内进行的通常变化和替换都应包含在本发明的保护范围内。
1.一种顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥，包括顺桥向的圆环塔（10），其特征在于：所述圆环塔（10）下部两侧分别固结连接斜支柱（8），斜支柱（8）与主梁（5）固结连接，主梁（5）两端通过支座（4）支承在桥台（2）上，主梁（5）向下固结连接两斜腿桥墩（3），斜腿桥墩（3）与基础（1）固结连接；所述圆环塔（10）上部内侧和主梁（5）边跨之间交错锚固有斜拉索（15），圆环塔（10）下部和主梁（5）中跨之间锚固有斜拉索（15），交错锚固的斜拉索（15）一端锚固在圆环塔（10）上部，穿过圆环塔（10）后另一端锚固在主梁（5）边跨梁底。
2.根据权利要求1所述的顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥，其特征在于：所述主梁（5）内预埋有梁端索导管（7），主梁（5）底设有锚槽（6），圆环塔（10）两侧设有穿索管（14），圆环塔（10）上部设有钢锚箱（12）和塔端索导管（13）；所述交错锚固的斜拉索（15）上端穿装在塔端索导管（13）内，通过钢锚箱（12）和塔端锚具（16）锚固在圆环塔（10）上部，交错锚固的斜拉索（15）向下穿过穿索管（14），下端穿装在梁端索导管（7）内，在锚槽（6）内通过梁端锚具（17）锚固在主梁（5）边跨梁底。
3.根据权利要求1所述的顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥，其特征在于：所述圆环塔（10）为设有纵向加劲肋和横隔板（10-2）的钢箱。
4.根据权利要求1所述的顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥，其特征在于：所述支座（4）为盆式橡胶支座。
5.根据权利要求1所述的顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥，其特征在于：所述梁端索导管（7）、塔端索导管（13）、穿索管（14）为无缝钢管。
6.根据权利要求1所述的顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥，其特征在于：所述圆环塔（10）下部两侧分别通过开孔板（11）和锚筋（9）固结连接斜支柱（8）。
7.根据权利要求6所述的顺桥向交错拉索斜支圆环塔（10）斜拉桥，其特征在于：所述锚筋（9）为预应力螺纹钢筋。
8.根据权利要求1-7任一项所述的顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥，一种顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥施工方法包括如下步骤：
（一）现场支架浇筑施工，包括基础（1）、斜腿桥墩（3）、桥台（2）、主梁（5）、斜支柱（8）下段浇筑施工；
（二）圆环塔（10）在工厂内分节段制作；
（三）与斜支柱（8）固结连接的圆环塔（10）钢箱节段吊装就位，斜支柱（8）上段浇筑施工，施工完成圆环塔（10）与斜支柱（8）固结连接；
（四）圆环塔（10）其他钢箱节段吊装就位，并焊接形成圆环塔（10）；
（五）交错锚固的斜拉索（15）一端在圆环塔（10）上部内侧锚固，穿过对侧的圆环塔（10），另一端在主梁（5）边跨梁底张拉锚固；下方的斜拉索（15）一端在圆环塔（10）下部锚固，另一端在主梁（5）中跨梁底张拉锚固；
（六）完成后续桥面系施工，成桥。
9.根据权利要求8所述的顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥施工方法，其特征在于：所述步骤（二）中，圆环塔（10）内预制钢锚箱（12），在预制的圆环塔（10）上预焊开孔板（11）、穿索管（14）、塔端索导管（13）。
10.根据权利要求8所述的顺桥向交错拉索斜支圆环塔斜拉桥施工方法，其特征在于：所述步骤（三）中，吊装与斜支柱（8）连接的圆环塔（10）钢箱节段，斜支柱（8）中的钢筋穿过开孔板（11）的圆孔，锚筋（9）预锚固在斜支柱（8）下段中，锚筋（9）上端穿过圆环塔（10）预留孔洞，然后浇筑斜支柱（8）上段混凝土并达设计强度后，在圆环塔（10）内张拉锚筋（9）锚固。
技术总结