连续刚构桥构造形式浅谈.pdf

连续刚构桥构造形式浅谈 赵树森，朱爱生 (山西晋济高速公路有限责任公司，山西晋城048000) 摘要：桥梁初步设计阶段的主要任务是确定桥梁结构方案，由于没有固定的模式，一般是根据桥址自然条件和项目需求， 由设计人员凭经验提出多种方案，再根据“安全、适用、经济和美观”的设计原则提炼出最优方案。连续刚构桥具有外形 美观、跨越能力强、整体性能好、施工难度小和造价低等特点，自1988年引入我国后，在公路、铁路桥梁和城市道路中得 到了广泛的应用。本文针对大跨度连续刚构桥的力学特点，阐述了跨径布置、箱形梁、桥墩、地基和基础的构造形式，并 给出了几座大跨径连续刚构桥的设计参数，以供设计人员参考。 关键词：连续刚构；设计原则；力学特点；构造形式 O引言 桥梁的设计通常按照两个阶段进行，初步设计的核心工作就是为了选择最佳的方案而在多样、不同 的方案中进行选择和提炼。但是由于没有固定的模式来套用，所以方案的确定大部分是由设计人员结合 桥址自然条件和项目需求，根据经验来判断的。在对比各种方案时，桥梁结构的尺度、合理的下部结构 和与周围环境相融合的桥梁造型主要以安全性和经济性为基本出发点，为备选方案构建合理的、科学的 分析框架在初步设计阶段也是非常必要的。做好这一步并不是件容易的事，本文提供了包括山西晋济高 速公路上两座公路桥梁的设计情况以供参考。 1连续刚构桥力学特点 连续刚构外形美观、尺寸小、净空大、桥下视野开阔，除保持了上部构造连续梁的属性外，与连续 梁桥相比，跨中弯矩和竖向位移基本一致，但在采用双肢薄壁墩的连续刚构桥中，墩顶处主梁截面的恒 载负弯矩较小，而且桥墩与梁固结共同工作，活载产生的跨中正弯矩也比连续梁桥的小，所以与连续梁 桥相比主跨径可以增大一些。因此，连续刚构是大跨度桥梁中极具竞争力的_种结构形式。我国在180m 以上跨径的桥梁中，有相当一部分桥梁采用的是连续刚构桥，如洛溪大桥(1988年，主跨180m)，黄石 长江公路大桥(1995年，主跨245m)，重庆黄花园大桥(1999年，主跨250m)，虎门大桥辅航道桥 (1997年，主跨270m)【l，2】。 大跨度连续刚构桥，具有结构整体性能好、抗震性能强、抗扭能力火、便于悬臂施工、维修方便等 特点，但是，连续刚构桥是超静定结构，混凝土收缩、徐变、温度变化、墩台不均匀沉降、预应力等都 会在结构内产生的附加内力占的比重比较大，应予以考虑，而且有些桥梁也出现了不同程度的裂缝。通 过调查分析，这些不利的因素，只要在设计、施二I：、养护等方面采取一些合理的措施仍然是可以避免 的，所以在桥型方案比选时，连续刚构仍是备受关注的桥型，见表l。 表1初步设计方案比选实例阻∞ 桥梁名称 福建平薄海峡走桥’ _“：『 ：『i。 。”、 河源特大桥、 在深水区要求选择150～200跨径的桥梁，各选 连续刚构桥：主桥(75+3×130+75)in 方案有：双索面预应力混凝土斜拉桥和拱桥； 双索面斜拉桥：主桥(130+280+130)m 备选方案 连续刚构桥：(120+150+200+150+120)m； 钢筋混凝土箱形拱：主桥(3×130)in 预应力混凝土简支转连续T梁： (16×45)In 最优方案 连续刚构桥 连续刚构桥 作者简介：赵树森(1956年5月jHIPJ．-)．男，lh两人。高级T程师．本科．总经理．研究方向：桥梁_【程(E-mail：wangl xOjinjihighway．com) ·III．1 39· 平潭海峡人桥规模H火，资金筹措困难，控制 斜拉桥方案外形美观、稳定性好，但结构受力复杂， 总投资是首要因素，此外，考虑到斜拉桥防 工程量较大，造价高，施T难度大，工期长；箱形拱 备注 腐、抗风问题以及拱桥施工困难等因素，最终 桥方案受力明确，工程量较小，但是施T过程复杂． 确定连续刚构桥方案，该桥预计2007年开工， 拱圈稳定性难控制；简支转连续T梁方案上部工程量 2009年建成通车。 较小，但是下部结构工程量较大，且施工稳定性差。 桥梁名称 临淮关淮河特大桥。 仁义河特大桥 连续刚构桥： (78+140+78)in 连续刚构一连续梁桥：(68+135+5×145+135+68)Ill 连续箱梁： (60+100+140+100+60)m 连续刚构一连续T梁：主桥(80+5×145+80)m 箱形拱： (80．5+177+80．5)m 连续刚构：(11I+5X 185+111)m 备选方案 系杆拱： (84+134．4+84)m 独塔斜拉桥：(2X 165)m 双塔斜拉桥： (48+160+380+160+48)m 最优方案 连续刚构桥 预应力混凝土连续刚构桥 综合桥型美观、施工难度、结构安全、日后养 方案1需要犬吨位支座；方案2 T梁造价低，但工序 护、工程投资推荐连续刚构桥方案。 较多