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[摘 要]随着 经济 的发展、综合国力增强,我国的建筑材料、设备、建筑技术都有了较快发展。
[关键词]公路桥梁 发展趋势
中图分类号:F540.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)12-0180-01
改革开放以来,我国公路建设事业迅猛 发展 ,尤其是高速公路建设,作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到相应发展,一般公路和高等级公路上的中、小桥、立交桥,形式多样,工程质量不断提高,为公路运输提供了安全、舒适的服务。
一、板式桥
板式桥是公路桥梁中量大、面广的常用桥型,它构造简单、受力明确,可以采用钢筋混凝土和预应力混凝土结构;可做成实心和空心,就地现浇为适应各种形状的弯、坡、斜桥,因此,一般公路、高等级公路和城市道路桥梁中,广泛采用。尤其是建筑高度受到限制和平原区高速公路上的中、小跨径桥梁,特别受到欢迎,从而可以减低路堤填土高度,少占耕地和节省土方工程量。
实心板一般用于跨径13m以下的板桥。因为板高较矮,挖空量很小,空心折模不便,可做成钢筋混凝土实心板,立模现澆或预制拼装均可。
二、梁式桥
梁式桥种类很多,也是公路桥梁中最常用的桥型,其跨越能力可从20m直到300m之间。
公路桥梁常用的梁式桥形式有:
按结构体系分为:简支梁、悬臂梁、连续梁、T型刚构、连续刚构等。按截面型式分为:T型梁、箱型梁(或槽型梁)、衍架梁等。梁式桥跨径大小是技术水平的重要指标,一定程度上反映一个国家的 工业 、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。
(一)简支T型梁桥
T型梁桥在我国公路上修建最多,早在50、60年代,我国就建造了许多T型梁桥,这种桥型对改善我国公路交通起到了重要作用。
(二)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;应力值σg p较低,重心轴不偏一边,同T形梁相比徐变变形较小。
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。
随着交通量的快速增长,车速提高,人们出行希望有快速、舒适的交通条件,预应力混凝土连续箱梁桥能适应这一需要。它具有桥面接缝少、梁高小、刚度大、整体性强,外形美观,便于养护等。
(三)T形构桥
这种结构体系有致命弱点。从60年代起到80年代初,我国公路桥梁修建了几座T形刚构桥,如著名的重庆长江大桥和沪州长江大桥,80年以后这种桥型基本不再修建了,这里不赘述。
(四)连续刚构桥
连续刚构桥也是预应力混凝土连续梁桥之一,一般采用变截面箱梁。我国公路系统从80年中期开始设计、建造连续刚构桥,至今方兴未艾。
三、钢筋混凝立拱桥
拱桥在我国有悠久 历史 ,属我国传统项目,也是大跨径桥梁形式之一。
我国公路上修建拱桥数量最多。石拱桥由于自重大,在料加工费时费工,大跨石拱桥修建少了。山区道路上的中、小桥涵,因地制宜,采用石拱桥(涵)还是合适的。大跨径拱桥多采用钢筋混凝土箱拱、劲性骨架拱和钢管混凝土拱。
钢筋混凝土拱桥的跨径,一直落后于国外,主要原因是受施工 方法 的限制。我国桥梁工作者都一直在探索,寻求安全、 经济 、适用的方法。根据近年的实践,常用的拱桥施工方法有:(1)主支架现浇;(2)预制梁段缆索吊装;(3)预制块件悬臂安装;(4)半拱转体法;(5)刚性或半刚性骨架法。
五、悬索桥
悬索桥是特大跨径桥梁的主要形式之一,可以说是跨千米以上桥梁的唯一桥型(从 目前 已建成桥梁来看说是唯一桥型)。但从发展趋势上看,斜拉桥具有明显优势。但根据地形、地质条件,若能采用隧道式锚碇,悬索桥在千米以内,也可以同斜拉桥竞争。根据 理论 分析 ,就目前的建材水平,悬索桥的最大跨径可达到3500m左右。已建成的日本明石海峡大桥,主跨已达1990m。正在计划中的意大利墨西拿海峡大桥,设计方案之一是悬索桥,其主跨3500m。当然还有规划中更大跨径的悬索桥。
悬索桥跨径增大,如上所述当跨径达35O0m时,动力问题将是一个突出的矛盾,所以,对特大跨桥梁,已提出用悬索桥和斜拉桥相结合的“吊拉式”桥型。在国外这种桥型目前还停留在研究之中,并未诸实施。然而,在我国贵州省乌江1997年底建成了一座用预应力钢纤维混凝土薄壁箱梁作为加劲梁的吊拉组合桥,把桥梁工作者多年梦寐追求的桥型付诸实现,这是贵州桥梁工作者的大胆尝试,对推动我国乃至世界桥梁建设都有巨大作用。乌江吊拉组合桥,经过近两年运行和测试,结构性能良好,特别是两种桥型交接部位的处理,较为合理。
悬索桥结合地形、地质、水文可采用单跨悬吊、双跨不对称悬吊和三跨悬吊(简支和连续体系)。据查,世界上悬索桥多为单跨悬吊,其次是不对称双跨和三跨简支悬吊。三跨悬吊连续体系最少。丹麦大带桥,三跨悬吊连续,其跨径为535m+1624m+535m;中国 的厦门海沧大桥,三跨悬吊连续,其跨径为230m+648m+23Om,可称世界同类桥梁的第二位。 主缆的施工方法:空中纺线法(AS);索股法(PWS)。我国几座悬索桥均采用PWS法。索股采用φ5mm镀锌钢丝,由91或127根φ5组成一根索股,根据受力钢缆由不同数量索股组成。
我国今后还会在长江、海湾修建更大跨径的悬索桥;一般加劲梁仍用钢箱;塔、锚用混凝土,但应对大体积混凝土水化热的冷却降温措施加以 研究 ;悬索桥风动稳定还需进一步研究;钢箱梁的桥面铺装,我国已建成的几座悬索桥,都存在 问题 ,今后应进一步研究钢箱梁桥面铺装材料、钢箱除锈、清洁、铺装的粘结以及施工工艺等。结束语
随着我国经济发展,材料、机械、设备工业相应发展,这为我国修建大跨径斜拉桥和悬索桥提供了有力保障。再加上广大桥梁建设者的精心设计和施工,使我国建桥水平已跃身于世界先进行列。我国幅员辽阔,经济发展水平参差不齐,经济上总体水平不高,公路桥梁发展还是要着眼于量大、面广的一般大、中桥,这类桥梁仍以预应力混凝土结构为主。首先,要着重抓多样化、标准化,编制适用经济的标准图,提高施工水平和质量,然后再抓住跨越大江(河)、海湾的特大型桥梁建设,不断总结经验,既体现公路人的建桥水平,又要保证高标准、高质量建桥。
改革开放,党的富民政策,改变了人们的认识,“要致富、先修路”已成共识,加快交通基础设施建设已变成了人们的自觉行动。国家投资重点倾斜以及集资渠道的多元化,为我国公路桥梁发展提供了资金保证。展望公路桥梁发展趋势,珍惜时机,创造性劳动,为改变我国公路建设落后状况,努力工作。
[关键词]公路桥梁 发展趋势
中图分类号:F540.3 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2013)12-0180-01
改革开放以来,我国公路建设事业迅猛 发展 ,尤其是高速公路建设,作为公路建设重要组成部分的桥梁建设也得到相应发展,一般公路和高等级公路上的中、小桥、立交桥,形式多样,工程质量不断提高,为公路运输提供了安全、舒适的服务。
一、板式桥
板式桥是公路桥梁中量大、面广的常用桥型,它构造简单、受力明确,可以采用钢筋混凝土和预应力混凝土结构;可做成实心和空心,就地现浇为适应各种形状的弯、坡、斜桥,因此,一般公路、高等级公路和城市道路桥梁中,广泛采用。尤其是建筑高度受到限制和平原区高速公路上的中、小跨径桥梁,特别受到欢迎,从而可以减低路堤填土高度,少占耕地和节省土方工程量。
实心板一般用于跨径13m以下的板桥。因为板高较矮,挖空量很小,空心折模不便,可做成钢筋混凝土实心板,立模现澆或预制拼装均可。
二、梁式桥
梁式桥种类很多,也是公路桥梁中最常用的桥型,其跨越能力可从20m直到300m之间。
公路桥梁常用的梁式桥形式有:
按结构体系分为:简支梁、悬臂梁、连续梁、T型刚构、连续刚构等。按截面型式分为:T型梁、箱型梁(或槽型梁)、衍架梁等。梁式桥跨径大小是技术水平的重要指标,一定程度上反映一个国家的 工业 、交通、桥梁设计和施工各方面的成就。
(一)简支T型梁桥
T型梁桥在我国公路上修建最多,早在50、60年代,我国就建造了许多T型梁桥,这种桥型对改善我国公路交通起到了重要作用。
(二)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;应力值σg p较低,重心轴不偏一边,同T形梁相比徐变变形较小。
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。
随着交通量的快速增长,车速提高,人们出行希望有快速、舒适的交通条件,预应力混凝土连续箱梁桥能适应这一需要。它具有桥面接缝少、梁高小、刚度大、整体性强,外形美观,便于养护等。
(三)T形构桥
这种结构体系有致命弱点。从60年代起到80年代初,我国公路桥梁修建了几座T形刚构桥,如著名的重庆长江大桥和沪州长江大桥,80年以后这种桥型基本不再修建了,这里不赘述。
(四)连续刚构桥
连续刚构桥也是预应力混凝土连续梁桥之一,一般采用变截面箱梁。我国公路系统从80年中期开始设计、建造连续刚构桥,至今方兴未艾。
三、钢筋混凝立拱桥
拱桥在我国有悠久 历史 ,属我国传统项目,也是大跨径桥梁形式之一。
我国公路上修建拱桥数量最多。石拱桥由于自重大,在料加工费时费工,大跨石拱桥修建少了。山区道路上的中、小桥涵,因地制宜,采用石拱桥(涵)还是合适的。大跨径拱桥多采用钢筋混凝土箱拱、劲性骨架拱和钢管混凝土拱。
钢筋混凝土拱桥的跨径,一直落后于国外,主要原因是受施工 方法 的限制。我国桥梁工作者都一直在探索,寻求安全、 经济 、适用的方法。根据近年的实践,常用的拱桥施工方法有:(1)主支架现浇;(2)预制梁段缆索吊装;(3)预制块件悬臂安装;(4)半拱转体法;(5)刚性或半刚性骨架法。
五、悬索桥
悬索桥是特大跨径桥梁的主要形式之一,可以说是跨千米以上桥梁的唯一桥型(从 目前 已建成桥梁来看说是唯一桥型)。但从发展趋势上看,斜拉桥具有明显优势。但根据地形、地质条件,若能采用隧道式锚碇,悬索桥在千米以内,也可以同斜拉桥竞争。根据 理论 分析 ,就目前的建材水平,悬索桥的最大跨径可达到3500m左右。已建成的日本明石海峡大桥,主跨已达1990m。正在计划中的意大利墨西拿海峡大桥,设计方案之一是悬索桥,其主跨3500m。当然还有规划中更大跨径的悬索桥。
悬索桥跨径增大,如上所述当跨径达35O0m时,动力问题将是一个突出的矛盾,所以,对特大跨桥梁,已提出用悬索桥和斜拉桥相结合的“吊拉式”桥型。在国外这种桥型目前还停留在研究之中,并未诸实施。然而,在我国贵州省乌江1997年底建成了一座用预应力钢纤维混凝土薄壁箱梁作为加劲梁的吊拉组合桥,把桥梁工作者多年梦寐追求的桥型付诸实现,这是贵州桥梁工作者的大胆尝试,对推动我国乃至世界桥梁建设都有巨大作用。乌江吊拉组合桥,经过近两年运行和测试,结构性能良好,特别是两种桥型交接部位的处理,较为合理。
悬索桥结合地形、地质、水文可采用单跨悬吊、双跨不对称悬吊和三跨悬吊(简支和连续体系)。据查,世界上悬索桥多为单跨悬吊,其次是不对称双跨和三跨简支悬吊。三跨悬吊连续体系最少。丹麦大带桥,三跨悬吊连续,其跨径为535m+1624m+535m;中国 的厦门海沧大桥,三跨悬吊连续,其跨径为230m+648m+23Om,可称世界同类桥梁的第二位。 主缆的施工方法:空中纺线法(AS);索股法(PWS)。我国几座悬索桥均采用PWS法。索股采用φ5mm镀锌钢丝,由91或127根φ5组成一根索股,根据受力钢缆由不同数量索股组成。
我国今后还会在长江、海湾修建更大跨径的悬索桥;一般加劲梁仍用钢箱;塔、锚用混凝土,但应对大体积混凝土水化热的冷却降温措施加以 研究 ;悬索桥风动稳定还需进一步研究;钢箱梁的桥面铺装,我国已建成的几座悬索桥,都存在 问题 ,今后应进一步研究钢箱梁桥面铺装材料、钢箱除锈、清洁、铺装的粘结以及施工工艺等。结束语
随着我国经济发展,材料、机械、设备工业相应发展,这为我国修建大跨径斜拉桥和悬索桥提供了有力保障。再加上广大桥梁建设者的精心设计和施工,使我国建桥水平已跃身于世界先进行列。我国幅员辽阔,经济发展水平参差不齐,经济上总体水平不高,公路桥梁发展还是要着眼于量大、面广的一般大、中桥,这类桥梁仍以预应力混凝土结构为主。首先,要着重抓多样化、标准化,编制适用经济的标准图,提高施工水平和质量,然后再抓住跨越大江(河)、海湾的特大型桥梁建设,不断总结经验,既体现公路人的建桥水平,又要保证高标准、高质量建桥。
改革开放,党的富民政策,改变了人们的认识,“要致富、先修路”已成共识,加快交通基础设施建设已变成了人们的自觉行动。国家投资重点倾斜以及集资渠道的多元化,为我国公路桥梁发展提供了资金保证。展望公路桥梁发展趋势,珍惜时机,创造性劳动,为改变我国公路建设落后状况,努力工作。