浅析先简支后连续桥梁设计特点相关研究

薛　翔　周安平

摘要：本文先介绍了先简支后连续桥梁的型式特点，先简支后连续桥梁总体设计特点以及设计中常见的几种布梁方法，最后以实际工程为背景的深入研究不同截面应用范围及其合理性。

关键词：先简支后连续桥梁设计特点

1先简支后连续桥梁的型式及特点

1.1结构型式①按材料分：有钢筋混凝土结构、预应力混凝土结构及混合结构(即预应力混凝土预制构件，钢筋混凝土连续构造)。②按预制构件施加预应力的方式分：有先张法预应力混凝土结构、后张法预应力混凝土结构、及复合式预应力混凝土结构(即预制构件先用先张法施加一部分预应力，在构件中预留孔道，当安装就位后，再用后张法继续施加预应力)。③按预制构件上部构造断面形式分：普通空心板、大孔空心板、工形梁或T形梁、箱形梁等。

1.2主要构造及特点

1.2.1上部构造：预制构件与装配式简支桥梁构件相似，但可视主梁间距少设甚至不设中横隔板。预制主梁靠近现浇连续端与简支桥梁不同，要注意预埋纵向连续钢筋、横向连接钢筋及梁底钢板。当现浇连续段采用预应力钢束时，应注意预应力管道的预埋并合理设置齿板。

1.2.2现浇连续段：在形成连续结构后，预制构件的连续段与预制端横隔板一起组成上部构造的刚性端横隔梁。施工时要求将它在纵、横、竖三个方向与主梁可靠结合。现浇连续段的纵向钢筋可考虑采用普通钢筋或预应力钢束，采用普通钢筋具有操作简便且不影响主梁已有的正弯矩钢束预应力效果的优点，而采用预应力结构则抗裂性较好。

1.2.3现浇桥面板：是预制构件的整体化结构，它加强了装配式T形梁、工字梁或分体式小箱梁的横向联系和抗扭刚度，加强了预制横隔板的功能，且用以布置顶板负弯矩区受力钢筋或钢束。

1.2.4桥面铺装、防撞护栏、桥头搭板、桥梁墩台基础及其它附属构造如支座、伸缩缝及防、排水构造等，先简支后连续梁均与其它型式的桥梁类似。

1.2.5其它。

2先简支后连续梁桥的常用跨径

先简支后连续梁桥体系一般适用于中小跨径桥梁，由于这种体系具有节省施工时间、缩短工期、提高经济效益等优点，使得很多大桥及引桥也宜采用先简支后连续梁桥，先简支后连续梁桥适用于10米～50米，规范中建议此范围内桥梁宜采用标准孔径(10米、13米、16米、20米、25米、30米、35米、40米、45米和50米)。根据桥位处地形、地质情况及桥梁高度，考虑跨高比例和与环境的协调性，同时考虑施工的方便及施工质量，确定合理的孔径。上部结构形式不易采用较多种类。同一座桥梁尽量采用相同的结构型式。

3先简支后连续梁桥的总体设计特点

根据以往简支转连续桥梁的设计，总结出一些先简支后连续桥梁的总体设计特点。

3.1平曲线段布梁方法处于平曲线段上的桥梁，沿测设中心线采用标准跨径，墩、台中心线均径向布置。当梁长变化在±150毫米范围内时，可采用调整现浇连续段长度的方式布梁，预制梁长保持不变：当梁长变化在±500毫米范围内时，各预制梁采用变梁长，现浇连续段长度保持不变。若梁长变化超过±500毫米，则需根据各桥具体情况确定设计方案，并进行结构验算。桥墩盖梁可采用径向布置，预制梁直做，由于弯桥直做引起的弦线(桥梁中心线与弧线路线中心线)的偏差值可通过圆滑处理护栏的宽度以满足行车道宽度的要求，或者T形梁、箱形梁或带翼缘的空心板也可将其外侧翼缘预制成为外凸形或内凹形以适应路线平曲线的要求。当平曲线半径较大时，采用等长度预制梁，现浇连续段为锯齿状，这要求支承梁在架粱时要有足够的安全宽度；当平曲线半径较小时，以现浇连续段宽度为定值，预制梁采用不等长布置来调整桥梁横向变化。

3.2超高段布梁方法当每孔桥的超高变化不大时，可首先考虑按正常方式布置预制梁(板)，然后适当调整现浇桥面板的厚度来满足路线要求的超高变化。当横坡变化超出4％时，可采用改变顶板横坡的方式来调整，也可以通过调整梁底楔块来调整主梁横坡。

4不同跨径与截面型式选取

根据桥位处地形、地质情况及桥墩高度，不同的桥墩高度分别采用不同的标准跨径(主要从高跨比和与环境的协调性，经济、美观、施工方便及施工质量等方面综合考虑确定合理的跨径)。本节重点介绍不同截面型式分别适用于不同的标准跨径，10～20米跨径空心板截面应用非常广泛，20～40米跨径箱形截面应用非常广泛，40～50米跨径T形截面应用非常广泛。

4.1 10～20米跨径空心板截面应用非常广泛10～20米跨径一般桥墩不高(路线纵断受建筑高度影响)，空心板截面具有构造简单、受力明确、施工方便、工艺成熟、建筑高度小、节约桥头引道路基土方占地、经济、外形美观、轻盈等优点。空心板适用于小桥及桥长较短、跨径较小的中桥，桥长较长的中桥和大桥，一般不宜采用，但在跨越被交路及设计水位控制桥面标高的河流时，为降低引道路基填土和整体工程造价，可考虑使用20米跨径的空心板。跨径20米建筑高度比较表可以看出，相同跨径空心板梁较箱梁矮25～30厘米，较T梁矮55～60厘米。当桥位处路线纵断受桥梁建筑高度控制时，空心板梁有着很大的优越性。所以10～20米跨径空心板截面应用非常广泛。

先简支后结构连续桥梁有几种不同形式。按桥墩支座多少分为双排支座连续梁桥和单排支座连续梁桥；按墩顶负弯矩区的受力方式划分为预应力混凝土连续梁桥和普通钢筋混凝土连续梁桥。双排支座的先简后结构连梁桥，上部一期恒载按简支计算，二期恒载和活载按连续结构计算。具有施工方便，连续处开裂后修补容易，湿接缝处剪力小的优点。但由于这种形式的结构体系转换不明确，支座易产生脱空，要求支座有一定的弹性，湿接缝底部易产生拉应力。而单排支座的先简支后结构连续梁桥，具有结构体系转换彻底，结构受力明确，支座不脱空的优点。缺点是施工过程较复杂，需增加临时支座和体系转换过程，湿接缝处剪力大。

4.2 20～40米跨径梁箱形截面应用非常广泛20～40米跨径桥梁桥墩比较高，箱形截面、T形截面都适合此跨径。其中，箱梁与T梁相比建筑高度低，当位于平原区，在高度受限时考虑桥头引道路基土方、占地等因素，箱梁优于T梁。在高度不受限时T梁梁高较大，材料用量较多，箱梁也比T梁经济。单片小箱梁施工稳定性好，抗扭刚度大，存梁反拱小，成桥后线形较为平顺，整体性好，桥面板受力均匀。但在斜交结构中，箱梁仅设置一道跨中隔板，受力整体性下降。丁梁梁间距较小，施工存梁反拱大，成桥后调平困难，因此对存梁期要求严格。箱梁仅设置了端横隔板和中隔板，外形美观，建筑高度小，但箱梁吊装重量较大。T梁横隔板较多，施工也麻烦。

4.3 40～50米跨径T形截面应用非常广泛40～50米跨径一般桥墩很高(路线纵断不受建筑高度影响)，桥墩高度一般30～60米，预应力混凝土简支转连续箱梁、预应力混凝土简支转连续T梁、预应力混凝土箱形连续刚构是比较常见的几种设计。因T梁的吊装重量比箱梁小，故目前跨径40～50米之间T梁应用较广泛。跨径大干40米时预应力混凝土简支转连续箱梁施工时吊装重量较大，施工单位设备可能不能满足要求，可能会因吊装能力不足造成工程费用的增加，根据现阶段大部分施工企业吊装设备，当跨径40米以上时，暂不宜选用预应力混凝土箱梁。预应力混凝土箱形连续刚构施工较难、工期较长、造价较高。所以此40～50米跨径T梁应用非常广泛。

参考文献：

[1]张捷报.浅析先简支后连续梁桥的施工[J]黑龙江科技信息.2009.12

[2]王立春.先简支后连续梁桥的施工工艺[J].大连交通大学学报.2008.01