无桥台斜腿刚架桥

无桥台斜腿刚架桥

引言

桥台，历来是桥梁的组成部分之一。它有三个功能，即：支撑桥跨结构，使路堤衔接匀顺并保持桥头路堤的稳定。

传统的重力式桥台（U形桥台），圬工体积大、造价高，特别是桥头路堤较高时，U形桥台不仅费工费料，而且外形累赘，有损于桥梁的外观。

埋置式桥台可以做得比较轻巧，但在桥下水流速度较大时，铺砌边坡的工作量大，提高了工程的造价。

采用带悬臂的悬臂梁桥，可以不设桥台。同样，在水流速度较大时，铺砌边坡的工作量很大。此外，悬臂端部的挠度较大，桥头跳车问题不好解决。在高等级公路上或荷载较大时，目前已不使用。

无桥台斜腿刚架桥，是在斜腿刚架桥的基础上，取消桥台，增设边斜杆，将梁端荷载传递到桥墩上。边斜杆的倾角与路堤边坡一致，一般采用45°。

无桥台斜腿刚架桥的特性

无桥台斜腿刚架桥是以和边跨端部及斜腿基础形成固结的边斜杆在斜腿和边跨间形成稳固的三角形结构而对边孔端部形成较强的约束，而不使其上翘和下挠以满足使用需要，因而可省去桥台。从表面上看，与斜腿刚架相比，似乎只是省去了桥台而以边斜杆代替，但实际上结构性能却发生了很大的变化。由于上、下部结构连成整体，各部位共同受力，所以在结构构造上自然有其特殊之处。

⑴不设桥台但可以满足桥台的各项功能。

①无桥台斜腿刚架桥的边斜杆可以支撑桥跨结构，能将上部结构中的荷载传到桥墩上去。梁端部只有很小的弹性变形，这与悬臂梁端部挠度大是完全不同的。

②主梁两端伸入桥头各75cm，并可根据需要设置搭板，与有桥台的情况完全一样，可

路桥衔接匀顺、行车平稳。

③铺砌边斜杆之间的坡面，可确保路堤的稳定。

⑵桥型结构合理，受力性能好。

拱桥之所以能做成较大的跨径，主要是因为主拱圈（肋）是压弯构件。无桥台斜腿刚架桥主孔的斜腿及主梁均为压弯构件，与折线拱的受力相似。但在构造上，因无拱上结构而与梁式桥很相似。因而，这种桥梁同时具有梁式桥和拱式桥的某些优点。此外，由于边斜杆亦为压弯构件，杆中轴向压力的水平分力，可以抵消斜腿中的部分水平分力，而其竖向分力又作用于边斜杆上，使边墩的竖向压力大（摩阻力就大）、水平推力小，与斜腿刚架桥相比，显著地改善了边墩的受力。

⑶跨越能力大。

无桥台斜腿刚架桥由于主孔中的梁为压弯构件，斜腿又有增大跨径的作用，其跨径可达连续梁桥的1.6倍。目前我国用普通钢筋混凝土建造的无桥台斜腿刚架桥，其跨径已达到50m.

⑷伸缩缝少，行车舒适平稳。

一般单孔或多孔无桥台斜腿刚架桥，只需在梁的两端设置伸缩缝。仅当桥梁的长度大于200～400m时，才考虑在梁中设置伸缩缝，这是它比刚架拱桥优越之处。

⑸造型美观，造价低廉。

无桥台斜腿刚架桥造型新颖、美观，用于高等级公路的跨线桥，无需设置中墩，除视线开阔、投资节省之外，在视觉和精神上给人简洁而生动、纤细而有力的桥梁美学效应。

在跨河桥中，无桥台斜腿刚架桥也是一种好桥型。特别是桥头填土较高、或者是地基比较软弱，采用无桥台斜腿刚架桥，可以省得更多。

工程实践

清河二桥原设计为11孔20m简支T梁，桥面净宽为24m。设计荷载为:汽车-20级，采用挂车-100验算。原设计的简支梁中,有一个桥墩位于主河槽中间,施工费用大,也影响通航,建设单位决定变更主跨部分的设计,采用无桥台斜腿刚架桥跨越。变更后的主跨部分布置成33.33m+46.76m+33.33m，避免了在主河槽中设置桥墩的弊病。

为了避免在主河槽中搭设支架，本桥采用了部分预制、部分现浇的办法施工。中墩上部斜腿和主梁组成的T形部分采用现浇法施工，作主梁的两端设置牛腿，以利于支撑挂孔。挂孔安装就位后，电焊牛腿上部预留的钢筋，然后现浇接头混凝土，把牛腿上部联成整体，使牛腿处能正常传递推力和剪力。这种能正常传递推力和剪力但不能正常传递弯矩但不能正常传递弯矩的构造，称之为“推力铰”。

主梁仍采用T形截面，梁底为折线形。跨中梁高h=1.5m,支点梁高H=2.4m,与挂孔相连的主梁悬臂长度4.9m。

桥梁下部采用桩径为1m的双排钻孔灌注桩基础，按摩擦桩设计。承台厚1.6m。由于主梁有8条梁肋，采用宽斜腿的方案，横桥向设4条斜腿，每条斜腿支承两条梁肋。斜腿的宽度和厚度都是上大下小，即符合斜腿中的弯矩分布规律，又可获得较好的美学效果。本桥的斜腿宽度由上至下为3.7～2.2m，厚度则由顶部0.65m减至底部为0.5m。