简析我国公路桥梁的发展趋势

2012-09-06 00:54赵荣
城市建设理论研究 2012年22期
关键词:斜拉桥公路桥梁发展趋势

摘 要:本文从展望公路桥梁建设事业出发, 从板式桥、梁式桥、斜拉桥、钢筋混凝土拱桥等几种常用桥型出发, 深入地探讨了公路桥梁的发展趋势, 以促进我国公路桥梁的发展。

关键词:公路桥梁;发展趋势;板式桥;梁式桥;斜拉桥

中图分类号:X734文献标识码:A 文章编号:

一、 公路桥梁发展现状概述

改革开放以来,“要致富、先修路”的观念已经深入人心,交通基础设施建设已变成了人们的自觉行动。在国家高度重视的基础下,重点投资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。

在过去的十五年里,我国开展了全球最大规模的公路基础设施建设,桥梁技术得到快速发展。修建公路91万公里(其中高速公路4.1万公里),占2005年底193万公里公路总里程的44%;修建的桥梁数和桥梁合计长度分别占2005年底33.7万总座数和1.47万公里总长度的47%和66%。大跨径桥梁建设遍地开花,公路桥梁主跨于1991年突破400米之后,1999年跨径又突破了1000米。近几年,我们已建成主跨400米以上的桥梁30多座,最大跨径达到了1490米。桥梁类型多、跨径突破大、技术进步快令世界各国赞叹不已。

公路建设的发展,带动了桥梁建设的发展, 跨越大江( 河) 、海峡( 湾) 的长大桥梁建设也相继修建, 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。本文就公路桥梁的主要样式,简要谈一下我国公路桥梁的发展趋势。

二、各类桥梁概况及发展趋势

1、板式桥

板式桥是公路桥梁中量大面广的常用桥型。由于它构造简单、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,就地现浇方式适应各种形状的弯、坡、斜桥,因此,在一般公路、高等级公路和城市道路桥梁中被广泛采用。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十三米以下的板桥。因为板高较矮,挖空量很小,所以做成钢筋混凝土实心板,立模现浇或预制拼装均可。而空心板用于大于十三米跨径,一般采用先张或后张预应力混凝土结构。先张法用钢绞线和冷拔钢丝,后张法可用单根钢绞线、多根钢绞线群锚或扁锚,立模现浇或预制拼装。成孔采用胶囊、折装式模板或一次性成孔材料如预制薄壁混凝土管或其他材料。

钢筋混凝土和预应力混凝土板桥的发展趋势是:采用高标号混凝土,为了保证使用性能尽可能采用预应力混凝土结构;预应力方式和锚具多样化;预应力钢材一般采用钢绞线。板桥跨径可做到25m,目前有建成35~40m跨径的桥梁。在我看来跨径太大,用材料不省,板高矮、刚度小,预应力度偏大,上拱高,预应力度偏小,可能出现下挠;若采用预制安装,横向连接不强,使用时容易出现桥面纵向开裂等问题。由于吊装能力增大,预制空心板幅宽有加大趋势,1.5m左右板宽是合适的。

2、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。梁式桥跨径大小是衡量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。

按结构体系分为:简支梁、悬臂梁、连续梁、连续刚构等等,按截面型式分为:T型梁、箱型梁(或槽型梁)、衍架梁等。

2.1简支T型梁桥

T型梁桥在我国公路上修建最多,早在五六十年代,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。

八十年代以来,我国公路上修建了具有代表性的预应力混凝上简支T型梁桥,开封黄河公路桥,浙江省的飞云江大桥等,其跨径达到62m,吊装重220t。

T形梁基本已经不采用钢筋混凝土结构。从16m到50m跨径,都是采用预制拼装后张法预应力混凝土T形梁。预应力体系采用钢绞线群锚,在工地预制,吊装架设。

T型梁桥的发展趋势为:采用高强、低松弛钢绞线群锚;混凝土标号40~60号;T形梁的翼缘板加宽,25m是合适的;吊装重量增加;为了减少接缝,改善行车,采用工型梁,现浇梁端横梁湿接头和桥面,在桥面现浇混凝土中布置负弯矩钢束,形成比桥面连续更进一步的“准连续”结构。这种预应力混凝土T形梁有结构简单,受力明确、节省材料、架设安装方便,跨越能力较大等优点。

目前的预应力混凝土T形梁采用全预应力结构,预应力张拉后上拱偏大,影响桥面线形,带来桥面铺装加厚。为了改善这些缺点,建议预制时在台座上设反拱,反拱值可采用预施应力后裸梁上拱值的1/2~2/3。

2.2连续箱形梁桥

箱形截面能适应各种条件的桥梁施工,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Rg + p 较低, 重心轴不偏一边, 同T 型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等高箱梁具有较好的外观效果。

预应力混凝土连续箱梁桥能保证人们出行快速、舒适的交通条件。它具有桥面接缝少、梁高小、刚度大、整体性强、外形美观、便于养护等优点。

中等跨径的预应力连续箱梁,如跨径40~8Om,一般用于特大型桥梁引桥、高速公路和城市道路的跨线桥以及通航净空要求不太高的跨河桥。

3、斜拉桥

斜拉桥是我国大跨径桥梁最流行的桥型之一。目前为止建成或正在施工的斜拉桥共有30余座,仅次于德国、日本,居世界第三位。十年代中期,瑞典建成第一座现代斜拉桥,斜拉桥经过四十多的发展,具有强劲势头。我国七十年代中期开始修建混凝土斜拉桥,改革开放后,我国修建斜拉桥的势头一直呈上升趋势。

斜拉桥的主梁形式:混凝土以箱式、板式、边箱中板式,钢梁以正交异性极钢箱为主,也有边箱中板式。

该桥梁的发展趋势是:跨径会超过1000m;结构类型多样化、轻型化;加强斜拉索防腐保护的研究;注意索力调整、施工观测与控制及斜拉桥动力问题的研究。

4、钢筋混凝土拱桥

拱桥在我国有悠久的历史, 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, 材料加工费时费工, 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)刚性或半刚性骨架法;

5)半拱转体法。

钢筋混凝土拱桥自重较大, 跨越能力比不上钢拱桥, 但因为具有钢筋混凝土拱桥造价低, 养护工作量小, 抗风性能好等优势,至今仍被广泛采用,特别是我国的西南地区。

钢筋混凝土拱桥的发展趋势:拱圈轻型化、长大化以及施工方法多样化。值得注意的是, 大跨径拱桥施工阶段及使用阶段的横向稳定性, 据统计国内、外拱桥垮塌事故, 多发生在施工阶段。

6、结语

经济的发展带动了材料、机械、设备工业的发展,这为我国修建大跨径公路桥梁提供了有力保障。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。但在幅员辽阔中国,经济发展水平还参差不齐,经济上总体水平还不高,公路桥梁发展还需要往更大、更广的方向发展,桥梁建造者还需不断总结经验,建造出高标准、高质量的桥梁。

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作者简介: 作者姓名:赵荣 出生年月:1970年4月 性别:男

籍贯:河北省承德市学历:本科 职称:工程师

研究方向:建筑工程从事工作:建筑工程

单位名称:承德炜烨建筑工程监理有限公司邮编:067000

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