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大跨度预应力混凝土连续梁

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梁式桥种类很多,也是桥梁中最常用的桥型,其跨越能力为20-300m范围内。常用的梁式桥按结构体系分为简支梁、悬臂梁、连续梁、T形刚构、连续刚构等;按截面形式分为T形梁、箱形梁、桁架梁等。

一、连续箱形梁桥

箱形截面能适应各种使用条件,特别适合于预应力混凝土连续梁桥、变宽度桥。因为嵌固在箱梁上的悬臂板,其长度可以较大幅度变化,并且腹板间距也能放大;箱梁有较大的抗扭刚度,因此,箱梁能在独柱支墩上建成弯斜桥;箱梁容许有最大细长度。箱梁截面有单箱单室、单箱双室(或多室),早期为矩形箱,逐渐发展成斜腰板的梯形箱。箱梁桥可以是变高度,也可以是等高度。从美观上看,有较大主孔和边孔的三跨箱梁桥,用变高度箱梁是较美观的;多跨桥(三跨以上)用等高箱梁具有较好的外观效果。预应力混凝土连续箱梁桥具有桥面接缝少、梁高小、刚度大、整体性强,温度应力小、外形美观、便于养护等特点,是大跨度梁式桥的常用桥型。20世纪70年代我国开始修建连续箱梁桥,到目前为止我国已建成了多座连续箱梁桥,如一联长度1340m的杭州钱塘江第二大桥等。

连续箱梁桥的施工方法多种多样,只能因时因地,根据安全经济、保证质量、降低造价、缩短工期等方面因素综合考虑选择。一般常用的方法有:立支架就地现浇、预制拼装(可以整孔、分段串联)悬臂浇筑、顶推、用滑模逐跨现浇施工等。预应力钢束采用钢绞线,可以分段或连续配束,一般采用大吨位群锚。为了减轻箱梁自重,可以采用体外预应力钢束。由于连续箱梁在构造、施工和使用上的优点,近年来建成预应力混凝土连续箱梁桥较多。其发展趋势为:减轻结构自重,采用高强度等级的混凝土C40-C60;随着建筑材料和预应力技术的发展,跨度也得到了提升。

二、连续刚构桥

预应力混凝土连续刚构桥一般采用变截面箱梁。我国公路桥梁在100m以上多采用预应力混凝土连续刚构桥。连续刚构可以多跨相连,也可以将边跨松开,采用支座,形成刚构一连续梁体系。一联内无缝,改善了行车条件;梁、墩固结,不设支座;合理选择梁与墩的刚度,可以减小梁跨中弯矩,从而可以减小梁的建筑高度。所以,连续刚构保持了T形刚构和连续梁的优点。

连续刚构桥适合于大跨径、高墩。高墩采用柔性薄壁,如同摆柱,对主梁嵌固作用减小,梁的受力接近于连续梁。柔性墩需要考虑主梁纵向变形和转动的影响以及墩身偏压柱的稳定性;墩壁较厚,则作为刚性墩连续梁,如同框架,桥墩要承受较大弯矩,而且基础也要承受固端弯矩。由于连续刚构受力和使用上的特点,在设计大跨径预应力混凝土桥时,优先考虑这种桥形。当然,桥墩较矮时,这种桥型受到限制。我国公路上修建了几座著名的预应力混凝土连续刚构桥,如广东洛溪大桥,主孔180m;湖北黄石长江大桥,主孔3x245m;广东虎门大桥副航道桥,主孔270m,为目前世界同类桥中最大跨径刚构桥之一。



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