梁式桥结构在公路建设中该如何利用？

摘 要：梁式桥在目前国内已建成的桥梁中占有相当大的比例。本文结合梁式桥的特点，探讨了各式梁式桥结构在公路桥梁上的利用。

关键词：梁式桥；特点；种类；利用

研究桥梁结构的发展、生产技术水平及结构材料，对桥梁的进步有非常密切的联系。梁式桥在目前国内已建成的桥梁中占有相当大的比例。梁式桥跨径大小是技术水平的重要指标，在1定程度上反应1个国家的工业、交通、桥梁设计和施工各方面的成绩。

1 梁式桥的种类和特点

1.1 梁式桥种类很多，经常使用的情势分为以下几个类型。

按截面型式分为：T型梁、箱型梁（或槽型梁）、衍架梁等。

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。

1.2 梁式桥是公路桥梁中最经常使用的桥型，其逾越能力可从20m直到300m之间。梁式桥的特点是其桥跨的承载结构由梁组成。在竖向荷载作用下梁的支承处仅产生竖向反力而无水平反力（推力）。梁的内力以弯矩和剪力为主。

优点：采取钢筋砼建造的梁桥能就地取材、工业化施工、耐久性好、适应性强、整体性好且美观；梁式桥在设计理论及施工技术上都发展得比较成熟。

缺点：结构本身的自重大，约占全部设计荷载的30%至60%，且跨度越大其自重所占的比值更显著增大。

2 梁式桥的利用

2.1 连续箱形梁桥

箱形梁指横截面情势为箱型的梁。当桥梁跨度较大时，箱形梁是最好的结构情势，它的闭合薄壁截面抗扭刚度很大，对弯桥和采取悬臂施工的桥梁犹为有益。顶底板都具有大的面积，能有效地抵抗正负弯矩并满足配筋需要，具有良好的动力特性和小的收缩变形值。

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1边，同T形梁相比徐变变形较小。由于箱形截面能适应各种使用条件，特别合适于预应力混凝土变宽度桥、连续梁桥。由于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。多跨桥（3跨以上）用等高箱梁具有较好的外观效果；箱梁桥可以是变高度，也能够是等高度。从外观情势上看，有较大主孔和边孔的3跨箱梁桥，用变高度箱梁是较美观的。

连续箱梁桥的施工方法要因时因地置宜，1般经常使用的方法有：立支架就地现浇、预制拼装（可以整孔、分段串连）、悬臂浇筑、顶推、用滑模逐跨现浇施工等。但是要保障满足以下条件：安全经济、保证质量、下降造价、缩短工期等方面综合因素。预应力钢束采取钢绞线，可以分段或连续配束，1般采取大吨位群锚。为了减轻箱梁自重，可以采取体外预应力钢束。由于连续箱梁在构造、施工和使用上的特点，最近几年来建成预应力混凝土连续箱梁桥较多。其发展趋势为：减轻结构自重，采取高标号混凝土40～60号；随着预应力技术发展和建筑材料的改进，其跨径增大，有的国家已建成250m的连续箱梁桥，超过这1跨径，也不是太经济的。大跨径连续箱粱要采取大吨位支座，这类大吨位支座性能和将来如何更换等1系列问题还有待研究。我国中等跨径的预应力连续箱梁，如跨径40～80m，1般用于特大型桥梁引桥、高速公路和城市道路的跨线桥和通航净空要求不太高的跨河桥。

2.2 简支T型梁桥

T型梁桥在我国公路上修建最多，早在上世纪50、60年代，我国就建造了许多T型梁桥，这类桥型对改良我国公路交通起到了重要作用。

T形梁采取钢筋混凝土结构的已很少了，从16m到50m跨径，都是采取预制拼装后张法预应力混凝土T形梁。

预应力体系采取钢绞线群锚，在工地预制，吊装架设。其发展趋势为：采取高强、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是适合的；吊装重量增加；为了减少接缝，改良行车的速度和安全系数，采取工型梁，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，构成比桥面连续更进1步的“准连续”结构。

预应力混凝土T形梁有架设安装方便、受力明确、结构简单，节省材料、，逾越能力较大等优点。T型桥梁最大跨径以不超过50m为好，再加大跨径不论从受力、构造、经济的各个方面斟酌都不是太公道了。大于50m跨径以选择箱形截面为好。

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

2.3 连续刚构桥

连续刚构桥合适于大跨径、高墩。高墩采取柔性薄壁，犹如摆柱，对主梁嵌固作用减小，梁的受力接近于连续梁。墩壁较厚，则作为刚性墩连续梁，犹如框架，桥墩要承受较大弯矩；柔性墩需要斟酌主梁纵向变形和转动的影响和墩身偏压柱的稳定性。

连续刚构可以多跨相连，也能够将边跨松开，采取支座，构成刚构1连续梁体系。1联内无缝，使车辆有良好的通行条件；梁、墩固结，不设支座；公道选择梁与墩的刚度，可以减小梁跨中弯矩，从而可以减小梁的建筑高度。所以，连续刚构保持了T形刚构和连续梁的特点。

我国的预应力混凝土连续刚构桥，几近都采取悬臂浇筑法施工。1般采取50～60号高标号混凝土和大吨位预应力钢束。最近几年来，我国公路上修建了1些著名的预应力混凝土连续刚构桥，如湖北黄石长江大桥，主孔180m；广东虎门大桥副航道桥，主孔270m，广东洛溪大桥，主孔3245m；到目前为止，我国连续刚构桥也是世界同类桥中最大跨径桥之1。

现在，有人正准备设计300m左右跨径的预应力混凝土连续刚构，在1般人看来，若能采取轻质高强混凝土材料，其跨径有望达300m左右。由于连续刚构跨径加大，自重随着加大，恒载比例已高达90％以上，故片面增大跨径，已无实际意义。此时应斟酌选择斜拉桥或别的桥型。

3 结束语

随着我国经济发展，材料、机械、装备工业相应发展，这为我国修建大跨梁式桥提供了有力保障。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。