大跨径混凝土变截面连续梁桥跨径布置形式

张一卓 谢 斌 何玉宝

(天津市市政工程设计研究院，天津 300051)

0 引言

连续梁桥作为常用桥梁结构已经在公路桥梁建设中广泛使用，尤以预应力混凝土连续箱梁最为常见。连续梁跨径布置一般宜采用不等跨的形式，从结构受力的角度来讲，一般边跨长度可取为中跨长度的0.5倍～0.8倍。此外，施工方法的不同影响边跨跨长与中跨跨长的比值，对于采用现场浇筑的桥梁，边跨长度取为中跨长度的0.8倍是经济合理的，但是若采用悬臂施工法，则边跨长度应取中跨长度的0.65倍为宜。当边跨跨长与中跨跨长的比值不大于0.3倍时，则边跨墩台会产生负反力。支座或者主梁需要采用相应的抗拔措施，包括拉力支座和加压重的方式。

现阶段预应力混凝土变截面连续箱梁大多采用这种边中跨比在0.5～0.8之间的形式。在特殊地形下，一些三跨连续梁(或连续刚构)将边跨取的很短，达到0.25左右，旨在依靠中跨一次性跨越主航道，从而取消水中基础的设置，为此必须在边跨内用配重去克服中跨的恒载。例如，1977年在加拿大建成的Grandmere桥，中跨 181.4 m，边跨 39.6 m，边中跨比为 0.22，1978 年该桥获美国PCI的一项特别奖。另一个例子是太平洋岛国帕劳共和国的 K-B 桥，主跨240.8 m，边跨53.5 m，边中跨比为0.22。

该类型的连续梁与边中跨比达到0.5倍～0.8倍的对称平衡悬臂浇筑法施工的连续梁比较，存在以下优点:

1)在经济方面，减小边跨跨径，从而减小了不必要的桥梁面积，节省了工程造价。2)在结构受力方面，锚跨采用适当的压重足以保证结构的平衡。3)在施工风险方面，减少了边跨悬臂施工的风险。4)在施工精度方面，减小了悬臂施工的误差对桥梁结构的影响。

1 边中跨比小的大跨径预应力混凝土变截面连续箱梁的优点

1)在结构造价方面，减小边跨跨径，即减小不必要的桥梁面积，节省了工程造价。通常大跨径变截面连续梁桥的边中跨比为0.5～0.8。采用悬臂施工的方法，边跨长度应取中跨长度的0.65倍，例如主跨160 m的变截面连续箱梁，边跨一般取到100 m左右，即100+160+100。如果采用中跨比小的结构形式，就可以将边跨的跨径减小到40 m左右，这样可以减少60%的边跨桥梁面积。节省的总的桥梁面积占整个桥梁面积的33.3%，也就是说可以将桥梁的总造价节省30%左右。由此可见，通过减小大跨径连续梁边中跨比的方式，可以减小桥梁面积，节省工程造价。

2)在结构受力方面，锚跨采用适当的压重足以保证结构的平衡(见图1)。

边中跨比小的大跨径连续梁可以通过边跨增加重量的方式，保证结构的平衡。

a.锚固跨采用多跨连续梁的形式，并在邻近墩位处设置压重。

b.增大边跨重量，即采取增加混凝土边跨梁高，在边跨附近加压重的方式。

3)采用边中跨比小的连续箱梁可以减小施工风险。

在施工风险方面，由于连续梁的边跨跨径很小，可以采取边跨满堂支架，中跨悬浇的施工方式。先完成边跨，形成锚跨，既减少了边跨悬臂施工的风险，又能尽快使桥梁结构形成一个稳定的结构体系。

具体来说，边中跨比为0.5～0.8的变截面连续箱梁由于边跨与主跨的跨径不对称，以及边墩的支撑需要，一般在边跨的过渡墩位置设置一段现浇箱梁和合龙段，合龙段有将现浇段与边跨箱梁相连形成连续箱梁的作用。

边跨采用满堂支架，避免了挂篮悬臂施工的风险，为确保安全，快速的完成施工提供了保证。这是因为，挂篮施工的最大隐患是倾覆倒塌，造成设备损坏，人员伤亡的重大恶性事故。

a.混凝土浇筑完毕，初期养护非常重要。养护周期不少于7 d，达到设计要求的强度才能拆模。混凝土的强度形成的过程增加了施工过程的风险。

b.挂篮移动前，要对吊带、轨道锚固等进行全面检查，遇大风时需停止挂篮移动，确保挂篮的行走安全。各种恶劣的天气也对悬浇施工产生不可预见的风险。

c.连续梁两端悬臂灌注混凝土做到加载基本平衡。工人在实际施工的操作过程也决定着悬浇施工的安全。

所以，通过减小边跨跨径，且采用满堂支架法施工边跨的方式，减少了边跨施工风险。A连续梁(边中跨比为0.25)边跨采用现浇结构，满堂支架法施工;B连续梁(边中跨比为0.5～0.8)边跨采用对称悬臂施工法(见图2)。

4)在施工精度方面，减小了以上误差对桥梁结构的影响。

在施工精度方面，每个阶段都会不可避免地存在施工误差和环境误差，例如风载和温度等引起的误差，当施工至长悬臂时，大气温度变化、日照温度差等对箱梁变形影响都比较显著，箱梁的合龙和线形均很难控制。而边跨采取了满堂支架的方式后，取消了边跨部分悬臂施工的阶段，减小了以上误差对桥梁结构的影响。

2 结语

采用这种边中跨比小的大跨径连续梁可以使边跨的施工用支架现浇代替悬臂浇筑法，在结构造价和受力、施工精度与风险上都有很大改善。

在一些特殊地形下，考虑采用边中跨比小的跨径布置形式，依靠中跨一次性跨越主航道，从而取消水中基础的设置，为今后桥梁设计提供参考和帮助。

[1] 许孛皋，张三九.大跨度变截面连续梁桥施工控制[J].山西建筑，2011，37(3):183-184.