我國(guó)公路橋梁的發(fā)展趨勢(shì)探討

張曉春

摘要：近年來，我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，作為公路建設(shè)重要組成部分的橋梁建設(shè)也得到相應(yīng)發(fā)展，本文就我國(guó)橋梁的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了簡(jiǎn)要探討。

關(guān)鍵詞：板式橋；梁式橋；斜拉橋；懸索橋

改革開放以來，我國(guó)公路建設(shè)事業(yè)迅猛發(fā)展，作為公路建設(shè)重要組成部分的橋梁建設(shè)也得到相應(yīng)發(fā)展，跨越大江（河）、海峽（灣）的長(zhǎng)大橋梁建設(shè)也相繼修建，一般公路和高等級(jí)公路上的中、小橋、立交橋，形式多樣，工程質(zhì)量不斷提高，為公路運(yùn)輸提供了安全、舒適的服務(wù)。下面結(jié)合常用的橋型淺談對(duì)公路橋梁的發(fā)展趨勢(shì)。

1、板式橋

板式橋是公路橋梁中量大、面廣的常用橋型，它構(gòu)造簡(jiǎn)單、受力明確，可以采用鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)；可做成實(shí)心和空心，就地現(xiàn)澆為適應(yīng)各種形狀的彎、坡、斜橋，因此，一般公路、高等級(jí)公路和城市道路橋梁中，廣泛采用。尤其是建筑高度受到限制和平原區(qū)高速公路上的中、小跨徑橋梁，特別受到歡迎，從而可以減低路堤填土高度，少占耕地和節(jié)省土方工程量。實(shí)心板一般用于跨徑13m以下的板橋。因?yàn)榘甯咻^矮，挖空量很小，空心拆模不便，可做成鋼筋混凝土實(shí)心板，立模現(xiàn)澆或預(yù)制拼裝均可?？招陌逵糜诘扔诨虼笥?3m跨徑，一般采用先張或后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。板橋跨徑可做到25m，目前有建成35～40m跨徑的橋梁。在我看來跨徑太大，用材料不省，板高矮、剛度小，預(yù)應(yīng)力度偏大，上拱高，預(yù)應(yīng)力度偏小，可能出現(xiàn)下?lián)?；若采用預(yù)制安裝，橫向連接不強(qiáng)，使用時(shí)容易出現(xiàn)橋面縱向開裂等問題。由于吊裝能力增大，預(yù)制空心板幅寬有加大趨勢(shì)，1，5m左右板寬是合適的。預(yù)制裝配式板應(yīng)特別注意加強(qiáng)板的橫向連接，保證板的整體性，如接縫處采用“剪力鍵”。為了保證橫向剪力傳遞，至少在跨中處要施加橫向預(yù)應(yīng)力。建議中、小跨徑板橋，應(yīng)由交通行業(yè)主管部門組織編制標(biāo)準(zhǔn)圖，這樣對(duì)推動(dòng)公路橋梁建設(shè)，提高質(zhì)量，加快設(shè)計(jì)速度都會(huì)帶來明顯的好處。

2、梁式橋

（1）簡(jiǎn)支T型梁橋

T型梁橋在我國(guó)公路上修建最多，早在78世紀(jì)五六十年代，我國(guó)就建造了許多，型梁橋，這種橋型對(duì)改善我國(guó)公路交通起到了重要作用。78世紀(jì)80年代以來，我國(guó)公路上修建了幾座具有代表性的預(yù)應(yīng)力混凝土簡(jiǎn)支T型梁橋。預(yù)應(yīng)力混凝土T型梁有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，受力明確、節(jié)省材料、架設(shè)安裝方便，跨越能力較大等優(yōu)點(diǎn)。

（2）連續(xù)箱形梁橋

箱形截面能適應(yīng)各種使用條件，特別適合于預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋、變寬度橋。因?yàn)榍豆淘谙淞荷系膽冶郯?，其長(zhǎng)度可以較大幅度變化，并且腹板間距也能放大；箱梁有較大的抗扭剛度，因此，箱梁能在獨(dú)柱支墩上建成彎斜橋；箱梁容許有最大細(xì)長(zhǎng)度，重心軸不偏一邊，同T型梁相比徐變變形較小。隨著交通量的快速增長(zhǎng)，車速提高，人們出行希望有快速、舒適的交通條件，預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)箱梁橋能適應(yīng)這一需要。它具有橋面接縫少、梁高小、剛度大、整體性強(qiáng)、外形美觀、便于養(yǎng)護(hù)等優(yōu)點(diǎn)。

（3）連續(xù)剛構(gòu)橋

連續(xù)剛構(gòu)橋也是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋之一，一般采用變截面箱梁。連續(xù)剛構(gòu)可以多跨相連，也可以將邊跨松開，采用支座，形成剛構(gòu)一連續(xù)梁體系。梁內(nèi)無縫，改善了行車條件；梁、墩固結(jié)，不設(shè)支座；合理選擇梁與墩的剛度，可以減小梁跨中彎矩，從而可以減小梁的建筑高度。所以，連續(xù)剛構(gòu)保持了T型剛構(gòu)和連續(xù)梁的優(yōu)點(diǎn)。由于連續(xù)剛構(gòu)受力和使用上的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土橋時(shí)，優(yōu)先考慮這種橋型。

3、鋼筋混凝土拱橋

拱橋在我國(guó)有悠久的歷史，屬我國(guó)傳統(tǒng)項(xiàng)目，也是大跨徑橋梁形式之一。石拱橋由于自重大，材料加工費(fèi)時(shí)費(fèi)工，大跨石拱橋修建少了。山區(qū)道路上中、小橋涵，因地制宜，采用石拱橋（涵）還是合適的。大跨徑拱橋多采用鋼筋混凝土箱拱、勁性骨架拱和鋼管混凝土拱。鋼筋混凝土拱橋的跨徑，一直落后于國(guó)外，主要原因是受施工方法的限制。橋梁工作者一直在探索，尋求安全、經(jīng)濟(jì)、適用的方法。根據(jù)近年的實(shí)踐，常用的拱橋施工方法有：（1）主支架現(xiàn)澆；（2）預(yù)制梁段纜索吊裝；（3）預(yù)制塊件懸臂安裝；（4）半拱轉(zhuǎn)體法；（5）剛性或半剛性骨架法。鋼筋混凝土拱橋自重較大，跨越能力比不上鋼拱橋，但是因?yàn)殇摻罨炷凉皹蛟靸r(jià)低，養(yǎng)護(hù)工作量小，抗風(fēng)性能好等優(yōu)點(diǎn)，仍被廣泛采用，特別是崇山峻嶺的我國(guó)西南地區(qū)。我國(guó)鋼筋混凝土拱橋的發(fā)展趨勢(shì)：拱圈輕型化、長(zhǎng)大化以及施工方法多樣化。值得注意的是，大跨徑拱橋施工階段及使用階段的橫向穩(wěn)定性，據(jù)統(tǒng)計(jì)國(guó)內(nèi)、外拱橋垮塌事故，多發(fā)生在施工階段。

4、斜拉橋

斜拉橋是我國(guó)大跨徑橋梁最流行的橋型之一。目前為止建成或正在施工的斜拉橋共有30余座，僅次于德國(guó)、日本，而居世界第三位，而大跨徑混凝土斜拉橋的數(shù)量已居世界第一。我國(guó)斜拉橋的主梁形式：混凝土以箱式、板式、邊箱中板式；鋼梁以正交異性極鋼箱為主，也有邊箱中板式。斜拉橋的鋼索一般采用自錨體系。近年來，開始出現(xiàn)自錨和部分地錨相結(jié)合的斜拉橋。

5、懸索橋

懸索橋是特大跨徑橋梁的主要形式之一，可以說是跨千米以上橋梁的唯一橋型。但從發(fā)展趨勢(shì)上看斜拉橋具有明顯優(yōu)勢(shì)。但根據(jù)地形、地質(zhì)條件，若能采用隧道式錨碇懸索橋在千米以內(nèi)，也可以同斜拉橋競(jìng)爭(zhēng)。根據(jù)理論分析，就目前的建材水平懸索橋的最大跨徑可達(dá)到3500m左右。懸索橋結(jié)合地形、地質(zhì)、水文可采用單跨懸吊、雙跨不對(duì)稱懸吊和三跨懸吊簡(jiǎn)支和連續(xù)體系。據(jù)查，世界上懸索橋多為單跨懸吊萁次是不對(duì)稱雙跨和三跨簡(jiǎn)支懸吊。三跨懸吊連續(xù)體系最少。我國(guó)今后還會(huì)在長(zhǎng)江、海灣修建更大跨徑的懸索橋；一般加勁梁仍用鋼箱；塔、錨用混凝土，但應(yīng)對(duì)大體積混凝土水化熱的冷卻降溫措施加以研究懸索橋風(fēng)動(dòng)穩(wěn)定還需進(jìn)一步研究；鋼箱梁的橋面鋪裝我國(guó)已建成的幾座懸索橋，都存在問題，今后應(yīng)進(jìn)一步研究鋼箱梁橋面鋪裝材料、鋼箱除銹、清潔、鋪裝的粘結(jié)以及施工工藝等。

6、結(jié)語

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，材料、機(jī)械、設(shè)備工業(yè)相應(yīng)發(fā)展，這為我國(guó)修建大跨徑斜拉橋和懸索橋提供了有力保障。再加上廣大橋梁建設(shè)者的精心設(shè)計(jì)和施工，使我國(guó)建橋水平已躍身于世界先進(jìn)行列。我國(guó)幅員遼闊，經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平參差不齊，經(jīng)濟(jì)上總體水平不高，公路橋梁發(fā)展還是要著眼于量大、面廣的一般大、中橋，這類橋梁仍以預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)為主。首先，要著重抓多樣化、標(biāo)準(zhǔn)化，編制適用經(jīng)濟(jì)的標(biāo)準(zhǔn)圖，提高施工水平和質(zhì)量，然后再抓住跨越大江（河）、海灣的特大型橋梁建設(shè)，不斷總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，既體現(xiàn)公路人的建橋水平，又要保證高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量建橋。