连续刚构桥的特点和发展现状综述

连续刚构桥的特点和发展现状

（重庆交通大学土木建筑学院，重庆 400074）

摘要：连续刚构桥是一种常见的大跨度桥梁的桥型，在这里对其特点以及国内外的发展现状进行了简要的介绍，其主要特点是无伸缩缝、行车平顺、墩梁固结、抗震性能良好等。

关键词：连续刚构桥特点发展现状

Continuous rigid frame bridge characteristics and development status Abstract:The continuous rigid frame bridge is a common long-span bridges, this is a brief description that its characteristics and development status at home and abroad, its main feature is no expansion joints, driving comfort, pier beamsconsolidation,good seismic performance and so all.

Key words: continuous rigid frame bridge characteristics development status

1 总述

随着国民经济及现代化交通运输事业的快速

发展，大跨度桥梁日益增多。大跨径预应力连续刚构桥正适应了桥梁建设的需要。

预应力混凝土连续刚构桥在体系上属于连续

梁桥。连续梁桥是一种古老的结构体系，它具有变形小，结构刚度好，行车平顺舒适，伸缩缝少，养护简单，抗震能力强等优点。但由于施工方法限制，50年前的连续梁跨径均在百米以下，随着悬臂、悬拼等施工方法的出现，产生了T型刚构。上个世纪60年代，跨径在100～200m范围内，几乎都是大跨径预应力混凝土梁桥为优胜方案。早期有典型意义的桥梁便是联邦德国1953年建造的霍尔姆斯桥和1954年建造的科布伦茨（Koblenz）桥，然而这种结构由于中间带铰，并对混凝土徐变、收缩变形估计不足，又因温度等因素影响使结构在铰处形成明显的折线变形状态，对行车不利，因此对行车有利的连续梁式刚构桥型出现了。在上世纪60年代修建的联邦德国的本道夫桥已初步体现T型刚构与连续梁体系相结合的布置，而且T型刚构的粗大桥墩已被薄型柔性墩所代替，后续的一些著名桥例也采用了类似的结构形式。这样逐步形成了采用柔性薄墩（墩壁厚度一般为0.2～0.3支点梁高），墩梁固结形式的连梁刚构体系。

2 连续刚构桥的特点

预应力混凝土连续刚构桥既保持了连续梁无

伸缩缝、行车平顺的特点，又有T型刚构桥不设支座、施工方便的优点，且有很大的顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度，它利用高墩的柔度来适应结构由预应力混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移，能满足特大跨径桥梁的跨越及受力要求，同时在一定条件下具有用料省、施工简便、养护费用低等优点。连续刚构体系另一个特点是抗震性能好，水平地震力可均摊到各个墩上来承担，而连续梁则需要设置制动墩或是采用价格较昂贵的专用抗震

支座。墩梁固结又便于采用悬臂施工方法，取消了连续梁在施工转换体系时所采用的墩上临时固结

措施。因此，在世界各国的桥梁建筑中，预应力连续刚构桥在近四十年间得到了较快发展，最大跨径从一百米左右发展到超过300m，成为在海湾、深谷、大江大河上建造大跨度桥梁中广泛采用的结构形式之一。

连续刚构桥与连续梁的主要区别在于柔性桥

墩的作用，使结构在竖向荷载作用下基本上属于一种墩台无推力的结构，而上部结构具有连续梁桥一般特点。

连续刚构桥的主要特点表现在以下几个方面：1）构造上一般有两个以上主墩采用墩梁固结，要求主墩有一定的柔度形成摆动支撑体系。因此，常在大跨径高墩桥梁结构中采用。

2）墩梁固结有利于悬臂施工，同时避免了更换支座，省去了连续梁施工在体系转换时采用的临时固结措施。省去了大跨连续梁的支座，无需巨型支座的设计，节省制造、养护和更换支座的费用。

3）受力方面，上部结构仍保持了连续梁的特点，但计入因桥墩受力及混凝土收缩、徐变及温度变化引起的弹塑性变形对上部结构的影响，桥墩需要有一定的柔度，使所受弯矩有所减小，而在墩梁结合处仍有刚架受力性质。

4）抗震性能良好，水平地震力可均摊给各个墩来承受，不象连续梁需设置制动墩，或采用昂贵的专用抗震支座。

5）边跨桥墩较矮，相对刚度较大时，为适应上部结构位移的需要，墩梁可做成铰接或在墩顶设置支座。

6）伸缩缝位置在连续梁的两端，可置于桥台处，长桥也可设置在铰接处。为保证结构的横向稳定性，桥台处需设置控制水平位移的挡块。

3 连续刚构桥的发展现状

3.1 国内发展现状

我国于1964年建成预应力T型刚构实验桥―盐河桥，跨度33米，两个T型双悬臂，中跨用剪力铰连接，边跨为自由悬臂。第一座预应力混凝土连续刚构桥是1988年建成的广东洛溪大桥，主跨180米，双薄壁高约30米，中距7.8米，厚2.2米，梁在支点处高10米；1995年建成主跨245米湖北黄石桥；1997年虎门大桥辅行道桥主跨270米，为当时PC连续刚构桥世界第一，其双薄壁箱形墩高35米，箱壁厚仅0.5米；1999年建成的主跨140米的海沧大桥西行道桥是目前国内最大跨径的弯连

续刚构桥。在近几年还陆续建成了泸州长江二桥（主跨252米）；重庆黄花园大桥（主跨250米）；重庆高家花园大桥（主跨240米）；贵州六广河大桥（主跨240米）等桥梁。10多年来，预应力混凝土刚构桥在全国范围内建成跨度大于120米的有74座，在世界已建成跨度超过240米的16座预应力混凝土连续刚构桥中，中国占6座。从中可以显示出我国在大跨径连续刚构桥型的建造技术已达到

世界领先水平。

3.2 国外发展现状

连续刚构这一桥型首先是在国外发展起来的。1964年联邦德国的本道尔夫（Bendorf）桥，主跨208米，其柔性墩宽2.8米；七十年代建成的日本滨名大桥，主跨240米；随着建筑材料和施工方法的进一步发展，1979年巴拉圭建成主跨270米的阿松星（Asuncion）桥；1985年澳大利亚建成主跨260米的门道（Gateway）桥，墩高48.28米（从承台顶至梁底）；随后阿根廷的塞塔鲍尔（Setubal）桥主跨140米，双薄壁中距10米,厚度仅为0.5米，支点梁高7米；挪威于1998年建成的世界第一的Stolma桥（主跨301米）和世界第二的拉夫特（Raft Sundet）桥（主跨298米），更是将大跨径PC连续刚构桥的跨径发展到了顶点。

4 大跨径连续刚构的发展趋势

从以上论述可以总结出大跨径连续刚构的发

展趋势有以下几点： 1)跨径可进一步增大。我国正处于修建连续刚构桥的热潮，跨径280米的奉节长江大桥的建设；珠海跨伶仃洋特大桥已有318米跨横门东航道的连续刚构方案，可以预见跨径在300米以上的连续刚构不久的将来会在中国出现。

2)上部结构不断轻型化。桥梁上部结构的轻型化可以减轻上部结构的自重，减少材料用量，也可以降低挂蓝的要求，从而降低工程造价。由于采用大吨位锚具、高强混凝土和轻质混凝土，上部结构不断轻型，这也是连续刚构桥的发展方向。

3)简化预应力束类型。我国预应力混凝土连续刚构桥设计中，已有相当多的桥梁取消了弯起束和连续束，用竖向预应力和纵向预应力承担主拉应力，极大的方便了施工，不仅简化了预应力结构体系，而且受到施工单位的欢迎。

4)取消边跨合龙段落地支架。采用合适的边跨与主跨比，在导梁上直接合龙边跨，或与引桥的悬臂相连接实现边跨合龙段的现浇，在高墩的条件下取消边跨合龙段的落地支架，除带来一定的经济效益外还可方便施工。

5)上部结构连续长度增长，以适应高速行车的需要。国外产生了“少用和不用伸缩缝是最好的伸缩缝”的新观点，于是国外桥梁设计中最大限度增加上部结构的连续长度。我国在连续刚构桥设计中亦有加大连续长度的趋势。

5 结语

从上述建造预应力混凝土连续刚构桥的建

设中可以看出，近几十年来的桥梁结构逐步向

轻巧、纤细方面发展，但桥的载重、跨长却不

断增加。连续刚构桥有以上所叙述的优点，那

么其投资比斜拉桥、悬索桥同等跨径下要低，

在高墩结构中也比一直以来最便宜的简支梁桥

在同等条件下投资偏低或是相同。随着桥梁施

工技术水平的提高，对混凝土收缩、徐变和温

度变化等因素引起的附加内力研究的深入和问

题的不断解决，大跨径预应力混凝土连续刚构

桥已成为目前主要采用的桥梁结构体系之一。

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