夏立東
摘要:改革開(kāi)放,黨的富民政策,改變了人們的認(rèn)識(shí),“要致富、先修路”已成共識(shí),加快交通基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)已變成了人們的自覺(jué)行動(dòng)。國(guó)家投資重點(diǎn)傾斜以及集資渠道的多元化,為我國(guó)公路橋梁發(fā)展提供了資金保證。展望公路橋梁發(fā)展趨勢(shì),珍惜時(shí)機(jī),創(chuàng)造性勞動(dòng),為改變我國(guó)公路建設(shè)落后狀況,努力工作。
關(guān)鍵詞:公路建設(shè);橋梁;運(yùn)輸
一、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。
1.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,空心折模不便,可做成鋼筋混凝土實(shí)心板,立?,F(xiàn)澆或預(yù)制拼裝均可。
2.空心板用于等于或大于13m跨徑,一般采用先張或后張預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)。
3.鋼筋混凝土和預(yù)應(yīng)力混凝土板橋,其發(fā)展趨勢(shì)為:板橋跨徑可做到25m,目前有建成35~40m跨徑的橋梁。
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(lái)明顯的好處。
二、梁式橋
梁式橋種類很多,也是公路橋梁中最常用的橋型,其跨越能力可從20m直到300m之間。公路橋梁常用的梁式橋形式有:
按結(jié)構(gòu)體系分為:簡(jiǎn)支梁、懸臂梁、連續(xù)梁、T型剛構(gòu)、連續(xù)剛構(gòu)等。
按截面型式分為:T型梁、箱型梁(或槽型梁)、衍架梁等。梁式橋跨徑大小是技術(shù)水平的重要指標(biāo),一定程度上反映一個(gè)國(guó)家的工業(yè)、交通、橋梁設(shè)計(jì)和施工各方面的成就。
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50、60年代,我國(guó)就建造了許多T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。
80年代以來(lái),我國(guó)公路上修建了幾座具有代表性的預(yù)應(yīng)力混凝上簡(jiǎn)支T型梁橋(或橋面連續(xù)),如河南的鄭州、開(kāi)封黃河公路橋,浙江省的飛云江大橋等,其跨徑達(dá)到62m,吊裝重220t。
T形梁采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的已經(jīng)很少了,目前的預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁采用全預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu),預(yù)應(yīng)力張拉后上拱偏大,影響橋面線形,帶來(lái)橋面鋪裝加厚。為了改善這些缺點(diǎn),建議預(yù)制時(shí)在臺(tái)座上設(shè)反拱,反拱值可采用預(yù)施應(yīng)力后裸梁上拱值的1/2~2/3。
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。箱梁截面有單箱單室、單箱雙室(或多室),早期為矩形箱,逐漸發(fā)展成斜腰板的梯形箱。
箱梁橋可以是變高度,也可以是等高度。從美觀上看,有較大主孔和邊孔的三跨箱梁橋,用變高度箱梁是較美觀的;多跨橋(三跨以上)用等高箱梁具有較好的外觀效果。
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。
中等跨徑的預(yù)應(yīng)力連續(xù)箱梁,如跨徑40~8Om,一般用于特大型橋梁引橋、高速公路和城市道路的跨線橋以及通航凈空要求不太高的跨河橋。
3.T形構(gòu)橋
這種結(jié)構(gòu)體系有致命弱點(diǎn)。從60年代起到80年代初,我國(guó)公路橋梁修建了幾座T形剛構(gòu)橋,如著名的重慶長(zhǎng)江大橋和滬州長(zhǎng)江大橋,80年以后這種橋型基本不再修建了,這里不贅述。
4.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。我國(guó)公路系統(tǒng)從80年中期開(kāi)始設(shè)計(jì)、建造連續(xù)剛構(gòu)橋,至今方興未艾。連續(xù)剛構(gòu)可以多跨相連,也可以將邊跨松開(kāi),采用支座,形成剛構(gòu)一連續(xù)梁體系。近年來(lái),我國(guó)公路上修建了幾座著名的預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋,如廣東洛溪大橋,主孔180m;湖北黃石長(zhǎng)江大橋,主孔3×245m;廣東虎門大橋副航道橋,主孔270m,為目前世界同類橋中最大跨徑。
三、鋼筋混凝立拱橋
拱橋在我國(guó)有悠久歷史,屬我國(guó)傳統(tǒng)項(xiàng)目,也是大跨徑橋梁形式之一。我國(guó)公路上修建拱橋數(shù)量最多。石拱橋由于自重大,在料加工費(fèi)時(shí)費(fèi)工,大跨石拱橋修建少了。山區(qū)道路上的中、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。我國(guó)橋梁工作者都一直在探索,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。
值得提醒注意的是,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。
四、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3O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。50年代中期,瑞典建成第一座現(xiàn)代斜拉橋,40多年來(lái),斜拉橋的發(fā)展,具有強(qiáng)勁勢(shì)頭。我國(guó)70年代中期開(kāi)始修建混凝土斜拉橋,改革開(kāi)放后,我國(guó)修建斜拉橋的勢(shì)頭一直呈上升趨勢(shì)。
我國(guó)一直以發(fā)展混凝土斜拉橋?yàn)橹鳎缟穷^石大橋,主跨518m;武漢長(zhǎng)江第三大橋,主跨618m。鋼箱斜拉橋如南京長(zhǎng)江第二大橋南汊橋,主跨628m;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。
現(xiàn)在已建成的斜拉橋有獨(dú)塔、雙塔和三塔式。以鋼筋混凝土塔為主。塔型有H形、倒Y形、A形、鉆石形等。一般說(shuō),斜拉橋跨徑300~1000m是合適的,在這一跨徑范圍,斜拉橋與懸索橋相比,斜拉橋有較明顯優(yōu)勢(shì)。德國(guó)著名橋梁專家認(rèn)為,即使跨徑14O0m的斜拉橋也比同等跨徑懸索橋的高強(qiáng)鋼絲節(jié)省二分之一,其造價(jià)低30%左右。
斜拉橋發(fā)展趨勢(shì):跨徑會(huì)超過(guò)10O0m;結(jié)構(gòu)類型多樣化、輕型化;加強(qiáng)斜拉索防腐保護(hù)的研究;注意索力調(diào)整、施工觀測(cè)與控制及斜拉橋動(dòng)力問(wèn)題的研究。
五、懸索橋
懸索橋是特大跨徑橋梁的主要形式之一,可以說(shuō)是跨千米以上橋梁的唯一橋型(從目前已建成橋梁來(lái)看說(shuō)是唯一橋型)。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。已建成的日本明石海峽大橋,主跨已達(dá)1990m。正在計(jì)劃中的意大利墨西拿海峽大橋,設(shè)計(jì)方案之一是懸索橋,其主跨3500m。當(dāng)然還有規(guī)劃中更大跨徑的懸索橋。
六、結(jié)束語(yǔ)
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。