预应力混凝土连续刚构桥的现状和发展趋势

于是连续刚构应运而生，近年来得到了较快的发展。其结构特点是梁体连续，粱墩固 结，既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点，又保持了Ｔ型刚构不设支座、不需转换 体系的优点，方便施工，且有很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度，能满足特大跨径桥梁 的受力要求。连续刚构不仅在公路上较广泛地应用，．而且在铁路上也开始采用，国外铁路连 续刚构的最大跨径已达２５０ｍ。
出 龉
疆呈 醛２ 划
黯嗣裂
姐
柜
籍
也
蛰 斟
涨
球
黜
似似悄
七螺．
翊
魁甥啬 链 摊 摊
鬣
由
墨
案
《
椒
栅
ｎ
蛞
搬
咛
．ｎ
目姐 一
二
目肇 旺释 匠
馨 ｔ铿 世霉 世《
醛 执摆 觥舞 觥餐
嘏 瑚目测
煺嚣 喾嚣巾
觥矧 站《Ⅱ叫
蹄圭ｉ 趟＿Ｈ球
匠如 匠璐州
器
基． 基蝉监 球
槭
籼叫 剖辑琳 州
营
士鞋 士嚣， 营
艇
魁赠 魁捌宙 抽
的施工场地，又作为防撞结构，确保主墩墩身不直接承受船撞。其缺点是沉井下沉要有一定 的时闻，桩基施工必须在沉井封底填土后进行，工期较长，而且费用较贵。
２．墩周设柔性消能防撞设施 我国黄石长江大桥采用这种防撞措施，在墩周没钢架，放置护舷，藉护舷和钢架的局部 损坏来消能，使消能后作用在主墩上的力能为其承受。 ３．分离式防撞岛 我国虎门大桥辅航道桥采用这种防撞措施。在墩的上下游处设人工防撞岛，为直径２５ｍ 的钢围堰，下沉到风化岩面，壁内用填石压浆混凝土。防撞岛与主墩距离５５ｍ。分离式防撞 岛在承受设计船撞力时，允许防撞设施有一定程度的破坏，日后再行修复，以减少费用。 这种防撞措施最大的优点，是桩基施工与防撞岛无关，可以独立施工，加快工期，但费 用仍较贵，可以考虑在某些场合下，仅在墩上游设防撞岛，而使墩的设计能承受逆流而上的 较小船撞力，以减低防撞结构的造价。
９．１ｍ，８个主墩中，中间４个墩梁墩固结，为连续刚构；两侧各２个墩上设滑动支座，为连 续梁，成为连续刚构和连续粱相结合的结构体系，可以减小温度内力。
（二）防止船只碰撞 江河中的连续刚构双壁墩，通常不能承受船舶的直接撞击力，必须采取措施，防止船只
碰撞。 我国的连续刚构桥，曾采用以下几种防撞措施： １．墩周设人工刚性防撞岛 我国洛溪大桥采用这种防撞措施，用Ｙ形沉井，下沉后封底，内部填土，即作为桩基
蜀
导
｛
｛
科
黯
目啊墨好
美螽慕磊
鋈茎襄豢
寸轼．蝼垛 厘．捌划蛙 哥蠕＿ｌＤｃ足足
量｜｝ 州
粤 犍
Ｃ
一
ｊ
昌
？
器
一 溅 赠 塥
燃宙 麒蚓 啼戋ｉ 旺如
毒
－＿
８
｝
斜
蔫
ｄ
丑
壬 凿
吧 譬
寸 ≮
霉
一
一
一
号
一
｝。
一
鼍
豸
刊
！。
一
冬
譬
一
５。
一
一
一
ｑ ≮
Ｈ
粤
＿
搬
超
箍 骧
晕
一
＜ 一
＜ 一
∞ ＜ 一
号 ∞ ＜ 一
’ 寸
＜ 一
芑 ∞
＜ 一
叶 ∞ ＜ 一
弋 ∞ ＜ 一
尽
一
一
岳
－目
出
恒
齄
繇
盛
值
瓣罂
罂
撰
耀 孥癣 肇瓣 瓣
瓣
颦
制
删
槲
删
槲
硼
椭
擅｜ｌ
删
恻
制
抽｜】
镊
面岳
甘
岳
番 替嘻 番肆鲁
岳
甚
到嚣
譬
叶 。
卜
暑
Ｎ
８
曩
鐾
ｏ
提
曩
ｏ
葛
若
Ｓ
ｇ
ｇ
ｄ
掣
Fra Baidu bibliotek
∞
宝
ｇ
十
一
８
疆
Ｘ
ｎ
宙
＋
寸
＋
是
＋
辞
∞
是
呈
譬
＋
雹
器
＋
＋
＋
＋
＋
蜀
＋
十
导
一
＋
艘
＋
导
竺
２
景
一
霜
一
×
筠
一
＋
十
＋
＋
Ｎ
＋
＿Ｉ鲑
抖
班
＊ 尊当 １１ｔ
∞
懈
划
叫
端
姐
宣
踊
啦 牝
糕
如
督 疑
盏墨ｌ
掣 基
Ｖ§
蜷
爵
世
辅
率 蛙
一 ｕ目
世｝
韫
匿
鲽
Ｉ礤
凹嘣
挂舒
茎囊
露点
眶兰
褰羹
重瞽牲 １啦舡
卜
＜ 一
葛
《
ｇ
ｊ
｛
品
器
ｆ
｛
昌
斟
高
“
鼍 一
庄
世罱｝
嚣 躲霉
岳
．蒜
馨
馨椒 馨
醛
《 醛基 醛
避
宙
罩｜∈
捌
求誊 鞋
Ｎ
。
鼠
＜ 一
＜ 一
宰
ｇ
是
鬲
？
｛
｛
霉
８宝
昌
｛
｛
９６
来以一定长度的挂梁代替剪力铰，把折角化解为折线，虽然缓和了跳车，但增多了伸缩缝； 牛腿构造复杂，也易损坏；除挂篮外．还需吊装挂梁的设备。
随着高速公路的迅速发展，要求行车平顺舒适，多伸缩缝的Ｔ型刚构已不能很好满足 要求，因此连续梁得到了迅速的发展。悬臂施工时，梁墩临时固结，合拢后粱墩处改设支 座，转换体系而成连续梁。连续梁除两端外其他无伸缩缝，有利于行车，但需梁墩临时固结 和转换体系；同时需设大吨位盆式支座，费用贵，养护工作量大。
三、几座著名的连续刚构桥简介
澳大利亚修建了２座跨径２００ｍ以上的连续刚构桥，其中最著名的是１９８５年建成的门
道（Ｇａｔｅｗａｙ）桥（图２），跨径１４５ｍ＋２６０ｒａ＋１４５ｍ，保持世界第一达１２年之久。该桥墩 高４７．５ｍ，双壁墩身为三室箱，宽２．５ｍ，壁厚纵向０．５ｍ，横向中壁厚０．５ｒｎ，外壁厚ｌｍ。 主梁为单室箱，跨中箱高５．２ｍ，根部１５．６８ｍ，箱顶宽２１．９３ｍ，底宽１２ｍ。顶板厚０．２５ｍ， 跨中底板厚０．３ｍ，根部１．８ｍ。腹板厚０．６５－－０．７５ｍ，用ＣＡ０圆柱体抗压强度混凝土（折合
标号５Ｄ号混凝土）。连续刚构边跨悬臂与引桥悬出部分（１６ｍ）之间，以不约束水平变位的
钢箱装置连接。该装置不能传递轴向力，而能承受剪力与弯矩，施工具有相当难度。 １９９８年底建成的挪威Ｒａｆｔ Ｓｕｎｄｅｒ桥（图３），结合地形地质布置桥型，４跨，跨径８６ｍ
｝｛≯ｂ：ｄｅｌ
＋２０２ｍ＋２９８ｍ＋１２５ｒａ，全长７１１ｍ。跨径现居世界首位。位于Ｒ＝３０００ｍ的平曲线上。该
关键词 连续刚构双壁墩身 上部构造轻型化
一、连续刚构桥是大跨径混凝土梁式桥发展的必然趋势
２０世纪５０年代，前联邦德国首次采用平衡悬臂施工法建成了跨径１１４．２ｍ的Ｗｏｒｍｓ 桥，开创了混凝土梁桥用于大跨径的新局面，Ｔ型刚构得到了非常迅速的发展。开始跨中设 剪力铰，营运中发现，铰处往往因下挠而成折角，造成车辆跳动．而且剪力铰也易损坏。后
求球盏
０
蟮世嚣 零
一
８
掣
ｑ
口
零
＜
Ｈ
一
一
一
辎 基
２
ｇ
葛
甍
甚
｝
Ｉ
）
｛
｛
搴
鼠
Ｖｇ
景
ｏ
据
舄昌
登
世
ｆ
｝
ｆ
ｆ
蟮
簧
｝
｛
昌
ｏ
ｆ
ｆ
ｆ
禽
骚 瞽
罱
一
Ｅ
世
一
懈
瞽
媒
鼎 ＃
斑 《
麒肆
州
扣‘
舞
爱
牲麟
８
＜ 一
《 刊
累
ｆ
ｆ
￡ｊ
８
ｆ
７
盅
高
对
岳 誊
街
墟
齄 鞋
一导
￡
一
宙
谁艋
麟
呸
一０昌Ｉｊ风１ｌ纬嚣茬鼎删刊鞋哄掰譬Ｋ匝稀
膻
罐
！。 一
一
．晕 一
９７
￥鬟点嚣誉
捌
肇嚣謇慧：
妇 毒吾鼍善§
＋Ｈ旺刊旺ｉＩ一
ｌ喜
赫
蜇
錾簧
划 瑟
譬髻＿＿日∈硝
蝴 长
霪墓
鲁ｉ
ｄｎ
留 捌
霆季
裂ｏＲ＊
ｎ
叶
＿Ｋ辑差
苗
尊
葺磷嚣
掣
＜
鞲
墨
ｆ
鬣 ｝
ｇ
ｏ
ｏ
一
垲
篓
卧
世
｝
｝
鞯
是
辅 匿
一目
世
一
韫甚
躲
一
丑
壬 番
卑
℃
＿
ｔ
≮
一
一
瀣
幢
骆 馨
号 ≈
一
书 ≈＿
一壬
暑
一
苗
挺墙
薯
般罂
翟
一９０６『Ｉ凡１ｌ｛｝霉匿蒜螂Ｈ舞噗强蠢Ｋ袁皿
桥有以下两个特点：
１．采用轻质高强混凝土
主梁采用Ｃ６０－（３６５（根部）高强混凝土。主跨２９８ｍ的梁，其中部２２４ｍ采用轻质混凝
Ｅ．｛｝、
土，以减轻自重。
２．截面非常轻型
１０１
』丑
５５０００
．
．
』叫卜—ｊ麴Ｌ——卜—Ｊ鲤业——卜——幽哑Ｌ—十——上堂——＿坶堕
集根部横断面
面壹Ｕ｛ —二匠二删堂雪型避
每塔每索面有２６对索，由塔自里向外地编号，河侧冠以Ｊ，岸侧冠以Ａ。 设计中规定对斜拉桥分次张拉。 １．在平衡悬臂施工阶段，浇筑梁段的斜拉索分ｊ次张拉：挂蓝就位时第一次张拉，梁 浇筑一半时第二次张拉，全部浇筑后第三次张拉。岸侧河侧同步进行。 ２．合拢１９０ｍ跨后，主跨向河中单侧悬臂施工时，浇筑梁段及相应岸侧梁段的斜拉索分 为四次张拉：挂篮就位时第一次张拉，梁浇筑ｌ／３时第二次张拉，粱浇筑２／３时第三次张 拉，全部浇筑后第四次张拉。岸侧河侧同步进行。 ３．岸侧最长的Ａ２５、Ａ２６号斜拉索，有其特殊性。在１９０ｍ跨合拢后，即进行第一次张 拉，以便３、６号墩拆除临时墩及临时固结。也即Ａ２５、Ａ２６先于Ａ２０～Ａ２４索张拉。然后 在向河中单向悬臂施工时，视需要在某些阶段再次张拉，共进行了六次张拉。 ４．悬臂施工阶段，除对浇筑段的拉索按仁述进行分次张拉外，还对前一梁段的斜拉索 的索力进行调整。例如对Ａ１９、１１９进行三次张拉后，对Ａ１８、儿８索力进行了调整。 ５．设计中给出的各次索力张拉值，由于自重偏差、弹性模量偏差、索力偏差、施工荷 载及气候等因素，需有所调整，由设计代表与施工单位一起，根据各阶段索力和标高的实测 值，进行调整，其原则是： （１）第一、二次张拉时，以标高控制为主，同时兼顾索力； （２）浇筑完成后的张拉，以及对前一浇筑梁段的斜拉索索力调整，则以索力与标高双
耐面
驾～Ｐ马～ｐ
．丑）琦径２７妇的虎门丈桥辅航道桥
『１Ｊ；引吖ｌｌＬ
ｂ）踌径ｌｏ钿的太平大柝
ｃ）较小跨径时用
圈ｌ观壁墩身截面（尺寸单位：咖） ２．连续刚构总长不宜过大
随着设计水平的提高，连续刚构长度不断增大，目前国内最长的连续刚构桥是黄石长江 大桥，跨径是１６２．５ｍ十３×２４５ｍ＋１６２．５ｍ，全长１０６０ｍ。在条件适宜下，总长可以进一步
＇
％
一
铃
％
一
罩
一
ｔ
雩
一
晕
一
ｔ
℃
一
叩
量
号 刊
一
■
贮
卜
＜
＜
＜
＜
一
一
一
一
＜ 一
＜Ｈ
掣
一
＜
－一
艟
霉 摆坪舞鬃 船
妊
糖
耀
槲
擗
槲 懈 删删
制
删
删
删
矗
耻
：垂
器
：番
褂
岳
丹
＊
牡
ｎ
１
Ｑ
℃
一
一
＜
≈
一
一
姆颦
删
艄
蚌
＝啐
判襄
Ｅ
一 搿 出
剖键廿
坤 粘
世帝
葛
＇
导
－＿
＇
望
ｏ
ｏ
＋
‘
：
＝
高
旨
＋
霉
＋
窖
×
ｎ
荟
Ｎ
＋
Ｎ
＋
十
矗
导
一
西
！
！
系
器
卜
＆
卜
控： （３）９０ｍ跨合拢时，视需要对２６号斜拉索张拉或进行索力调整。 实际合拢情况良好，实测索力与计算值最大偏差４．９％，梁标高的最大偏差３．Ｉｃｍ，为
跨径的１／１３９００，均很理想。
国内外大跨径预应力混凝土连续刚构桥
的现状和发展趋势
周军生楼庄鸿 （北京建达道桥咨询公司）
摘要本文叙述了连续刚构桥是大跨径梁桥的必然趋势，以及如何防止过大温度应力及 防止船撞的措施。收集和分析了国内外大跨径连续刚构桥的数据和资料，论述了上部构造轻 型化和取消落地支架合拢边跨等措施。
世…～
等———器广—呷 圉２澳大平町亚门道（Ｇａｔｅｗａｙ）桥（Ｒ寸单位：ａｎ） 重丝
蓉蚤 图３邪威Ｒａｆｔ Ｓｕｎｄｅｔ轿（尺寸单位：啪）
主跨梁为单室箱，跨中箱高为３．５ｍ，根部１４．５ｍ，零号块１４．９ｍ。箱顶宽１０．３ｍ，底 宽７ｍ。跨中顶板厚２８ｃｎｌ，Ｌ／４到跨中４２ｃｍ，零号块１１０ｃｍ。跨中底板厚２６ｃｍ，根部 １２０ｃｍ，零号块１印ｅｌＴＩ。腹板厚３０～４０ｃｍ，零号块５５ｃｍ。无论箱高、底腹板厚度，均比跨 径稍小的门道（Ｇａｔｅｗａｙ）桥小，显示了特大跨径连续刚构桥采用轻质混凝土的巨大优越
国内外一些大跨径的连续刚构桥请见表１、表２。
二、连续刚构桥要解决的两个特殊问题
（一）减小温度内力 连续刚构梁墩固结，为超静定结构，尤其是多跨连续刚构．超静定次数较多。为防止温 度内力过大，必须采取一定的结构措施。 １．减小墩的抗推刚度 墩的抗推刚度小，温度内力就小。一般连续刚构适用于高墩的场合；如果墩身不够高， 也可设计成柔性的桩基，使墩具有较小的抗推刚度。 在墩身的布置上，一般采用双壁墩角，其抗推刚度仅为墩身绕自身形心轴抗推刚度之 和，而不是绕桥墩中心线的抗推刚度，因而较小。双壁墩也可减小粱的负弯矩峰值，而且又 有较大的抗弯刚度，除墩身绕自身形心轴的抗弯刚度之和外，还有更大的双壁形成的抗弯刚 度，可以保持桥面的平整。双壁墩身一般为箱形截面，近来有往单室箱方向发展的趋势（图 １）。在跨径小于１２０ｍ，双壁墩身可为工字形截面，或矩形截面。国外跨径２２８．６ｍ的美国 Ｈｏｕｓｔｏｎ运河桥，则采用了刚性墩，是比较少有的连续刚构墩身形式。
甓
譬
暮
畸
＋
品
兽
＋
舄
＋
８
星
器
＋
馨
晕
螋
薏！皤廿
寸
一
凸
ｇ
交
蜜
器
譬
宝
害
曼
害
ｎ
器
褶
＿
≤
堆
颦
坤
监
衄
鞍
斗（
蟠
监
窿 监 粘鞲 ＊
Ｋ
Ｈ
《
＊
收＊收套
Ｋ
ｄ
颦
龉
猢
“
Ｋ
嚣
鞋
霉
＊
熊
斗世
蜉
世
＊ 控里 盘嚣 矬
刊
ｍ霹《《
｛（
霹 糖
蠡 ｑ
删姑
整
Ｃ
捂
＊
御
咖
建
赶
嚣
瘴
难
垒
蝗
瑙监
赶
Ｌ
照
侄
蟠
Ｌ
描
证
世夼
高
葛
１００
增大到１２００ｍ或更长。
为了防止温度内力过大，连续刚构总长不宜过大。在某些场合下，可以采用连续刚构与 连续粱桥相结合的结构体系。我国东明黄河大桥跨径７５ｍ＋７×１２０ｍ＋７５ｍ，由于墩高仅
阻
耀
搬
妊
懈
圳
槲
辍
＊
舛
醛
判誊
暑
一
鼎
啦
凸
捌笸廿
誉
圃聪
糖
婶
监
《
１
颦
晶
喝
世中
．ｎ
＝
＋
昙Ｎ
器
十
导
一
：２
虫
量
端
球
翟
楸
｜
拓
蠢
一 型 ￡蛄
蜷
§
皂
至
洲
轻
鼍
皇
重
舞
ｉ
一辑 蛸婷
剑垂
寸
文
＜
∞ 竺
ｆ
Ｒ
尊
’
譬
薯
一
一
＜ 一
瓣
鞭
筷
删
麓
：爵
求
髓
一
宾
量
星
一
曼
菡
曼
氍
蜊
颦
鼙
ｉｌ
：叫 蜢
型 媸
ｇ
Ｎ僻
埘
嚣ｉ 端
划
ｉｊ！Ｉ
兽
一
越
妇
ｉ｛薹 《主 垂委
、。
掣离３
苦
ｇ
ｏ
、。
ｎ
ｏ ＝
＝
＋
矗 型
８
宝
＋
＋
星
一
赛
一
＋
＋
足 Ｈ
＋
兽
暑
一
×
十
鬣
＋
＋
寸
宝
崎
鲁
＋
一
＋
一
：宝
２
一
甓
苎
蓉
誊
ｇ
Ｈ
＋＜
鞲
监
型
蜷Ｈ
蚓
蜷栽
镰
＿＿＜ 筑
颦
莓
Ｋ
Ｈ
牲
蜷面
鼙
颦
避铺
Ｘ
露
匠
型
＊
×槲
１］
ＩＫ
宙爆
窿
颦
辑
■
Ｈ
Ｈ碱
捌
蝣
氅
颦 鼙旺
毂
收
赶
ｍ
蜢
型遣
业
出
－Ｋ
Ｋ
长撕
馨
仁
摧
替
嶂
世 摧蜷 毛
雕
捏
群 螂幂
￡
糕
涮
前
掘
目 栅收 甄