预应力混凝土连续刚构桥发展概况

维普资讯 http://www.cqvip.com 第３２卷第１５期　２　０　０　６年８月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥ　ｎ　ＪＲＥ　Ｖｏｌ＿３２　Ｎｏ．１５　Ａｕｇ．２００６　?２７７?　文章编号：１００９—６８２５（２００６）１５—０２７７一Ｏ２　预应力混凝土连续刚构桥发展概况　蒋呈翔　摘要：简述了预应力混凝土连续刚构桥的发展历程及特点，分析了其发展趋势以及在设计方面存在的问题，以适应桥　梁建设的需要，指出大跨度连续刚构桥在桥梁建设中将会有更大的发展。　关键词：预应力混凝土，连续刚构桥，连续梁，简支梁　中图分类号：Ｕ４４８．２３　文献标识码：Ａ　１概述　．　巨型支座的设计，节省制造、养护和更换支座的费用。３）受力方　随着国民经济及现代化交通运输事业的快速发展，大跨度桥　梁日益增多。大跨径预应力连续刚构桥正适应了桥梁建设的需　面，上部结构仍保持了连续梁的特点，但因桥墩受力及混凝土收　缩、徐变及温度变化引起的弹塑性变形对上部结构的影响，桥墩　需要有一定的柔度，使所受弯矩有所减小，而在墩梁结合处仍有　要。预应力混凝土连续刚构桥在体系上属于连续梁桥。连续梁　桥是一种古老的结构体系，它具有变形小，结构刚度好，行车平顺　舒适，伸缩缝少，养护简单，抗震能力强等优点。但由于施工方法　刚架受力性质。４）抗震性能良好，水平地震力可分担给各个墩来　承受，不象连续梁需设置制动墩，或采用昂贵的专用抗震支座。　　限制，５０年前的连续梁跨径均在百米以下，随着悬臂、悬拼等施工　５）边跨桥墩较矮，相对刚度较大时，为适应上部结构位移的需要，墩梁可做成铰接或在墩顶设置支座。６）伸缩缝位置在连续梁的　方法的出现，产生了Ｔ型刚构。２０世纪６０年代，跨径在１００　ｍ～　可置于桥台处，长桥也可设置在铰接处。为保证结构的横　２００　ｍ范围内，几乎都是大跨径预应力混凝土梁桥为优胜方案。　两端，早期有典型意义的桥梁便是联邦德国１９５３年建造的霍尔姆斯桥　和１９５４年建造的科布伦茨（Ｋｏｂｌｅｎｚ）桥，然而这种结构由于中间　带铰，并对混凝土徐变、收缩变形估计不足，又因温度等因素影响　使结构在铰处形成明显的折线变形状态，对行车不利，因此对行　向稳定性，桥台处需设置控制水平位移的挡块。　表１　大跨度预应力混凝土梁式桥优缺点比较　桥型　优点　缺点　１）缩缝多，行车不舒适；　２）跨中可能产生较大挠度；　３）顺桥向抗弯刚度和横桥向抗　扭刚度小，不利于悬臂施工、横　向抗风要求　车有利的连续梁式刚构桥型出现了。在２０世纪６０年代修建的　联邦德国的本道夫桥已初步体现Ｔ型刚构与连续梁体系相结合　的布置，而且Ｔ型刚构的粗大桥墩已被薄型柔性墩所代替，后续　的一些著名桥例也采用了类似的结构形式。这样逐步形成了采　用柔性薄墩（墩壁厚度一般为０．２～０．３支点梁高），墩梁固结形　式的连梁刚构体系。　预应力混凝土连续刚构桥既保持了连续梁无伸缩缝、行车平　１）主墩无支座；　Ｔ型刚　２）施工无体系转换；　构桥　３）带挂孔Ｔ构为静定结构，因此　温度徐变不产生附加内力收缩　１）缩缝少，行车舒适；　１）有支座；　２）滑动支座时温度、混凝土收缩徐　２）施工时需要墩粱固结，有体系　连续粱　变产生的附加内力较小；　转换；　３）滑动支座对连续长度可增长；　３）顺桥向抗弯刚度和横桥向抗　４）有较好抗震性能　扭刚度小。也不利于悬臂施工、　横向抗风要求　１）墩无支座；　１）上部结构连续长度有一定限　２）施工体系转换方便；　制，长度再增加时应改为连续刚　连续　３）伸缩缝少，行车舒适；　构与连续梁组合体系；　刚构桥　４）顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭　２）抗撞击能力较弱　刚度大，受力性能好　５）顺桥向抗推刚度小。对温度、收　缩徐变及地震影响有利　顺的特点，又有Ｔ型刚构桥不设支座、施工方便的优点，且有很大　的顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度，它利用高墩的柔度来适应　结构由预应力混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移，能满　足特大跨径桥梁的跨越及受力要求，同时在一定条件下具有用料　省、施工简便、养护费用低等优点。连续刚构体系另一个特点是　抗震性能好，水平地震力可均摊到各个墩上来承担，而连续梁则　２发展趋势与存在问题　２　１发展趋势　从世界各国建造预应力混凝土连续刚构桥的建设中可以看　出，近几十年来的桥梁结构逐步向轻巧、纤细方面发展，但桥的载　需要设置制动墩或是采用价格较昂贵的专用抗震支座。墩梁固　结又便于采用悬臂施工方法，取消了连续梁在施工转换体系时所　采用的墩上临时固结措施。因此，在世界各国的桥梁建筑中，预应　力连续刚构桥在近四十年间得到了较快发展，最大跨径从１００　ｍ　左右发展到超过３００　ｍ，成为在海湾、深谷、大江大河上建造大跨　重、跨长却不断增加。连续刚构桥有以上所叙述的优点，那么其　投资比斜拉桥、悬索桥同等跨径下要低，在高墩结构中也比一直　以来最便宜的简支梁桥在同等条件下投资偏低或是相同。随着　桥梁施工技术水平的提高，对混凝土收缩、徐变和温度变化等因　素引起的附加内力研究的深入和问题的不断解决，大跨径预应力　混凝土连续刚构桥已成为目前主要采用的桥梁结构体系之一。　从以上论述可以总结出大跨径连续刚构桥的发展趋势有以　度桥梁中广泛采用的结构形式之一。　连续刚构桥与连续梁的主要区别在于柔性桥墩的作用，使结　构在竖向荷载作用下基本上属于一种墩台无推力的结构，而上部　结构具有连续梁桥的一般特点。　连续刚构桥的主要特点表现在以下几个方面：１）构造上一般　有两个以上主墩采用墩梁固结，要求主墩有一定的柔度形成摆动　下几点：１）跨径可进一步增大。２）上部结构不断轻型化。３）简化　预应力束类型。４）取消边跨合拢段落地支架。５）上部结构连续　长度增长，以适应高速行车的需要。　支撑体系。因此，常在大跨径高墩桥梁结构中采用。２）墩梁固结　有利于悬臂施工，同时避免了更换支座，省去了连续梁施工在体　系转换时采用的临时固结措施。省去了大跨连续梁的支座，无需　收稿日期：２００６－０２—１２　综上分析，大跨度连续刚构桥在今后桥梁建设的设计建造中　作者简介：蒋呈翔（１９７０一），男，工程师，柳州市城市投资建设发展有限公司，广西柳州５４５００１　维普资讯 http://www.cqvip.com 第３２卷第１５期　?２７８?　２　０　０　６年８月　山　西　建　筑　ＳＨＡＮＸＩ　ＡＲＣＨＩＴＥ　兀瓜Ｅ　Ｖ０１．３２　Ｎｏ．１５　Ａｕｇ．　２００６　文章编号：１００９—６８２５［２００６】１５—０２７８－０２　深圳城市化公路建设的发展思路　谭绮颖　摘要：结合深圳城市化的提出，通过对深圳市现有公路网存在的问题进行分析，根据深圳城市发展布局与产业布局，提　出了未来公路建设的发展思路，以推动经济和社会的发展。　关键词：城市化，公路建设，城市发展布局，产业布局　中图分类号：Ｕ４１２．３６６　文献标识码：Ａ　２００４年，深圳全面提出的“撤镇设街”，意味着深圳农村全面　的要求结合不够紧密，需对部分公路进行城市化改造。　城市化的到来和全面推广城市化。伴随着城市化步伐的加快，深　４）公路的建设标准与城市环境不协调。公路的路基高度一　圳的公路网呈现出与城市化不相适应的地方，有部分道路建设者　般比道路两侧要高，不利于道路两侧的开发利用；公路的排水设　认为“深圳全面城市化，公路已不适应深圳的发展，深圳不需要建　计一般采用明沟形式，不利于行人的来往；公路边坡防护形式单　设公路了”。现就该观点，根据深圳的特点、城市发展布局与产业　布局，提出了未来深圳公路建设的发展思路。　一，绿化率较低，与城市环境不相协调。　１．２公路网布局不够合理　特区内成带状组团式布局，东西向交通集中，但目前东西向　道路太少，现有东西向道路交通压力较大，如Ｇ１０７北深线和　１公路网存在的主要问题　１．１　公路建设与城市快速发展不相适应　尤其是与东部组团联系　１）公路建设与土地利用矛盾突出。深圳作为一个新兴城市，　Ｇ２０５山深线；特区外纵向联系通道不足，　经济发展有其自身的特点，马路经济是其中之一。马路经济推动　的道路太少；整体路网与周边地区联系的对外通道不足。．３公路网衔接不够顺畅　了沿线地区经济的发展，却制约了公路以后的改、扩建；同时，因　１ｔ现有公路网存在三大衔接不顺，分别是：１）高快速路自身转　公路规划对远期的预测不够，公路用地范围控制不够严格，使公路　用地与城市建设用地矛盾显著，给公路发展带来严重的用地问题。　换体系不够完善，连接不顺；２）特区内外的衔接不够顺畅，缺乏特　３）干线公路与地方公路的转换不顺。　２）交通供给与交通需求矛盾突出。自１９９０年以来，全市小　区内外的快速通道；深圳市作为国内最大的陆路口岸城市和作为世界第四大集　汽车年均增长２７％，而同期深圳市公路里程的年均增长率远远　落后于小汽车增长速度，交通供给与需求矛盾十分突出。　装箱港口城市，并以物流产业作为支柱产业的枢纽城市，尚未实　３）特区外道路功能与城市化需求矛盾突出。特区外道路长　现高快速路与一线口岸、港区、主要物流产生源的直接连接，缺乏　期以来主要按公路标准进行规划建设，且因公路建设在先，城市　过境通道、疏港通道和货运通道，未形成快速路疏散体系。过境　造成其与城　发展在后，随着特区外城市化进程的日益加快，导致道路性质、功　交通、疏港交通、货运交通均需经市政道路进行转换，带来严重的交通问题和　能划分发生变化，不仅弱化了公路的通道功能，也严重影响了城　市交通混杂，给市政道路造成较大压力，　市道路的集散功能，纯公路建设标准已与特区外快速城市化发展　环境问题。将会有更大的发展。　所引起的位移，能够更好地满足特大跨径桥梁的受力要求，所以　在桥型选择中很有竞争力。但在长期的设计实践中，由于结构分　２．２存在问题　连续刚构体系跨径的增大，结构的轻巧、纤细，无疑会推动桥　析的复杂冗长，虽然设计者主观上希望把结构设计得尽可能　力图使结构轻巧、纤细、美观以达到经济适用的要求，但缺　梁结构设计理论和施工技术的发展。但回顾总结连续刚构桥梁　“优”，以往的设计实践，可以看出对大跨径ＰＣ连续刚构桥优化设计方　乏高速的计算工具来进行桥梁结构的分析，也由于缺乏系统的方　面的研究很少，可供借鉴的资料不多。　法指导桥梁结构设计和改进结构设计，结构的优化依靠人们积累　桥梁中最简单的形式是简支梁，但它的跨越能力不大，随着　起来的经验，以进化的方式缓慢进行。这种设计过程必然带有主　跨径的增大，要不断地牺牲截面材料来克服自重引起的弯矩。连　观性和盲目性，且工作量大，浪费时间，甚至导致方案的失误，所　续梁的应用可以改善简支桥的弊端，而连续刚构桥的墩梁固结，　以在大跨径ＰＣ连续刚构桥设计中，对主要参数进行优化研究是　高墩的柔度适应结构由于预应力、混凝土收缩、徐变和温度变化　必要的。　Ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｓｕｒｖｅｙ　ｏｆ　ｐｒｅ?ｓｔｒｅｓｓｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｒｉｇｉｄ　ｆｒａｍｅ　ｂｒｉｄｇｅ　ＪＩＡＮＧ　Ｃｈｅｎｇ－ｘｉａｎｇ　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｅｓｃｒｉｂｅ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ａｎｄ　ｆｅａｔｕｒｅｓ　ｏｆ　ｐｒｅ￣ｓｔｒｅｓｓｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ啦ｉｄ　ｆｒａｍｅ　ｂｒｉｄｇｅ，ａｎａｌｙｚｅ　ｉｔｓ　ｄｅｖｅｌｐ　ｔｏｒｅｎｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｂｌｅｍｔｈａｔ　ｅｘｉｓｔｉｎｄｅｓｉｇｎｔｏｍｅｅｔｔｈｅｎｅｅｄｏｆｂｒｉｄｇｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ，ｐｏｉｎｔｏｕｔｔｈａｔｔｈｅｂｉｇ　ｓｐａｎ　ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｉｎ　ｂｒｉａｇｅ　ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ　ａｆｔｅｒｔｉｍｅ．　Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｐｒｅ￣ｓｔｒｅｓｓｅｄ　ｃｏｎｃｒｅｔｅ，ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｒｉｇｉｄｆｒａｍｅ　ｂｒｉｄｇｅ，ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ　ｂｅａｍ，ｆｒｅｄｙ　ｓｕｐｐｏｒｔｅｄ　ｂｅａｍ　ｄｆｒａｍｅｂｒｉｄｇｅｗｉｌｌｈａｖｅ矗】ｒｔｈｅｒ　收稿日期：２００６—０２—０８　作者简介：ｉｌｌ绮颖（１９７５　），女，工程师，深圳市综合交通设计研究院，广东深圳５１８１３１