導(dǎo)語(yǔ)：整體式橋梁設(shè)計(jì)理念和實(shí)踐一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:分析了整體式橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，指出其構(gòu)造的型式主要體現(xiàn)在橋臺(tái)設(shè)計(jì)承載型式上。歸納了整體式橋梁的設(shè)計(jì)理念和要點(diǎn)，與普通橋梁的區(qū)別主要體現(xiàn)在橋臺(tái)、樁柱、引道板的設(shè)計(jì)上面，并分析了設(shè)計(jì)注意要點(diǎn)。最后，討論了整體式橋梁的應(yīng)用實(shí)踐問(wèn)題，重點(diǎn)對(duì)其橋梁跨長(zhǎng)、應(yīng)用型式如彎橋和斜橋、基礎(chǔ)條件等方面的應(yīng)用范圍進(jìn)行了分析。相關(guān)總結(jié)和經(jīng)驗(yàn)可為整體式橋梁的設(shè)計(jì)實(shí)踐提供參考。

關(guān)鍵詞:整體式橋梁;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)理念;應(yīng)用技術(shù);關(guān)鍵問(wèn)題

1整體式橋梁的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與技術(shù)優(yōu)勢(shì)

1．1結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。整體式橋梁相對(duì)于一般橋梁的典型差別就是沒(méi)有伸縮縫和支座，通過(guò)引道板將道路與橋梁連接形成橋面連續(xù)的結(jié)構(gòu)，通過(guò)樁柱將橋面結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)連接，這使得橋面因?yàn)闇囟然蛘呋炷潦湛s徐變產(chǎn)生的變形通過(guò)樁柱釋放，如圖1是整體式橋梁的典型構(gòu)造示意圖。上部結(jié)構(gòu)通過(guò)橋頭搭板連接橋臺(tái)和橋面，柔性樁可用于釋放上部結(jié)構(gòu)的變形。整體式橋梁克服了伸縮縫和支座病害問(wèn)題，減少了維修管養(yǎng)的成本，同時(shí)提高了橋梁的耐久性和抗震性能，不會(huì)出現(xiàn)橋跨落梁等典型的地震震害問(wèn)題，同時(shí)極大地改善了橋跨結(jié)構(gòu)的行車(chē)狀況。1．2結(jié)構(gòu)型式。具體構(gòu)造而言，整體式橋梁具有多種結(jié)構(gòu)型式，這主要體現(xiàn)在橋臺(tái)的構(gòu)造方法上面?？蚣苁綐蚺_(tái)既能夠承受橋梁的豎向荷載也同時(shí)作為路堤擋墻承擔(dān)背后填土荷載。它與橋跨結(jié)構(gòu)連接形成整體能夠傳遞剪力、彎矩和軸力。嵌入式橋臺(tái)則通過(guò)隔墻組成，包括咬合樁、板樁擋土墻和連續(xù)墻等作為橋梁的支撐結(jié)構(gòu)受力體系，嵌入式橋臺(tái)嵌入到持力層一定深度來(lái)限制橋臺(tái)的變形。路堤墊式橋臺(tái)則主要針對(duì)于路堤填土低的情況，端部采用淺基礎(chǔ)進(jìn)行支撐并兼做擋土墻作用，為了限制橋臺(tái)的縱向變形一般設(shè)置有足夠的重量以限制其翹起變形問(wèn)題。端頭板式橋臺(tái)是與橋跨結(jié)構(gòu)澆筑形成整體的幕墻結(jié)構(gòu)型式，只用作擋土墻但不能承擔(dān)豎向荷載，橋跨結(jié)構(gòu)的豎向荷載則通過(guò)獨(dú)立的支撐進(jìn)行承擔(dān)。1．3技術(shù)優(yōu)勢(shì)。整體式橋臺(tái)的技術(shù)優(yōu)勢(shì)就是減少了伸縮縫和支座的使用，對(duì)于中小跨徑橋梁而言支座和伸縮縫是最容易產(chǎn)生病害的結(jié)構(gòu)，因此運(yùn)營(yíng)中管理和養(yǎng)護(hù)的成本都比較大。通過(guò)整體式橋臺(tái)，支座和伸縮縫都可以不需要設(shè)計(jì)，因此可以優(yōu)化運(yùn)營(yíng)管理成本，同時(shí)因?yàn)闃蛎娴倪B續(xù)性使得橋跨結(jié)構(gòu)在運(yùn)營(yíng)活載作用下振動(dòng)變形小，相應(yīng)的行車(chē)性能好同時(shí)橋梁的振動(dòng)病害可以顯著降低。

2整體式橋梁的設(shè)計(jì)理念和要點(diǎn)

2．1橋跨結(jié)構(gòu)。整體式橋梁的橋跨結(jié)構(gòu)與普通的橋梁是相同的，因?yàn)檎w式橋梁主要適用于中小跨徑橋梁，因此其橋跨結(jié)構(gòu)可以采用整體式箱梁橋或者多肋式梁橋型式，例如預(yù)制裝配式空心板、T型梁、小箱梁等橋跨結(jié)構(gòu)型式。橋跨結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與普通橋梁沒(méi)有顯著的差別。2．2橋臺(tái)。整體式橋梁的橋臺(tái)構(gòu)造與普通橋梁顯著不同，橋臺(tái)應(yīng)該與主梁的端部進(jìn)行固結(jié)連接形成整體以保證橋面的連續(xù)，橋臺(tái)的結(jié)構(gòu)型式設(shè)計(jì)不同對(duì)應(yīng)的受力行為也有所差異，如果采用帶蓋梁的柱式橋墩則縱向力主要通過(guò)橋臺(tái)背后的填土和路面承擔(dān)，小部分通過(guò)柔性樁柱承擔(dān)。整體式橋臺(tái)設(shè)計(jì)中應(yīng)該考慮溫度變形的影響，合理的應(yīng)該采用單排樁柱及低矮性橋臺(tái)，使得溫度產(chǎn)生的變形能夠得到釋放。2．3樁柱。樁柱的設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)橋梁也有顯著的差別，在整體式橋梁中裝置承擔(dān)較大的縱向變形釋放功能，因此往往設(shè)計(jì)柔性樁柱同時(shí)要保證應(yīng)有的豎向承壓性能，樁柱還需要考慮土體的變形約束效應(yīng)，通過(guò)樁土聯(lián)合作用設(shè)計(jì)其構(gòu)造尺寸，并考慮埋置土體中對(duì)樁柱的嵌固效應(yīng)。2．4引道板。由于橋梁與路基的剛度存在顯著的差異，因此不能直接進(jìn)行道路與橋梁的過(guò)渡，而需要采用引道板進(jìn)行連接，確保剛度的過(guò)渡平緩，使得活載作用及路基長(zhǎng)期沉降變形效應(yīng)下能夠起到很好的連接確保行車(chē)的平順性。引道板的設(shè)計(jì)同時(shí)還應(yīng)該有助于調(diào)節(jié)路基的排水，避免臺(tái)背填土的水凍結(jié)問(wèn)題。

3整體式橋梁的實(shí)踐關(guān)鍵問(wèn)題

3．1橋梁長(zhǎng)度的應(yīng)用限制。整體式橋梁因?yàn)闃蚩缃Y(jié)構(gòu)與橋臺(tái)形成連接受力的整體，這使得橋跨結(jié)構(gòu)的縱向變形需要樁柱和橋臺(tái)進(jìn)行釋放，因此會(huì)因?yàn)闃蚺_(tái)背后較大的被動(dòng)土壓力，同時(shí)橋頭搭板受力性能也受到一定程度的影響。顯然，橋梁的跨度越長(zhǎng)，對(duì)應(yīng)的變形問(wèn)題越大，因此需要限制橋梁的應(yīng)用長(zhǎng)度。根據(jù)歐美國(guó)家整體式橋梁的應(yīng)用實(shí)踐，一般規(guī)定其應(yīng)用范圍在100m長(zhǎng)度作用，對(duì)于上部是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的，長(zhǎng)度限制在200m左右。3．2橋梁結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用限制。普通的中小跨徑橋梁都是直橋的設(shè)計(jì)型式，但是由于目前中小跨徑橋梁的設(shè)計(jì)主要是滿足路線的規(guī)劃，因此往往存在橋梁斜交的問(wèn)題，或者需要采用曲線梁橋結(jié)構(gòu)型式，斜橋存在一定程度的銳角區(qū)域的翹起變形特性，且這種變形特性隨著斜交角度增加更加顯著，這顯然不適用于沒(méi)有伸縮縫裝置的整體式橋梁結(jié)構(gòu)，因此整體式橋梁的應(yīng)用一般要求限制在40°以內(nèi)的斜交范圍。曲線橋梁存在彎扭耦合受力效應(yīng)，扭轉(zhuǎn)的存在使得同一截面左右兩側(cè)的豎向反力不同，這對(duì)于整體式橋梁而言可能存在一定的影響，因此整體式橋梁也要求盡量少應(yīng)用于曲線梁橋結(jié)構(gòu)上，且對(duì)其使用的曲線半徑進(jìn)行限制。3．3基礎(chǔ)應(yīng)用條件。整體式橋梁要求橋臺(tái)的樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是柔性的，存在上部結(jié)構(gòu)的變形問(wèn)題。需要注意的是，如果下部基礎(chǔ)是巖石結(jié)構(gòu)，且與橋臺(tái)梁底的距離很小，這使得橋臺(tái)樁柱的變形受到嚴(yán)重的限制，導(dǎo)致無(wú)法采用樁基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，這種條件是不適宜采用整體式橋梁的。因此設(shè)計(jì)中需要考慮基礎(chǔ)的條件，對(duì)于樁柱嵌入巖石的長(zhǎng)度少于8m的，不建議采用整體式橋梁結(jié)構(gòu)。

4結(jié)語(yǔ)

整體式橋梁充分規(guī)避了伸縮縫和支座的運(yùn)營(yíng)病害問(wèn)題，極大地減少了運(yùn)營(yíng)中對(duì)伸縮縫和支座的管養(yǎng)問(wèn)題，可以優(yōu)化運(yùn)營(yíng)養(yǎng)護(hù)成本，因此在中小跨徑橋梁結(jié)構(gòu)中得到一定程度的應(yīng)用。整體式橋梁通過(guò)橋臺(tái)和樁柱釋放橋跨結(jié)構(gòu)的變形問(wèn)題，具有較好的應(yīng)用前景。首先分析了整體式橋梁的構(gòu)造特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)，指出其構(gòu)造主要體現(xiàn)在橋臺(tái)的設(shè)計(jì)型式方面，不同型式下整體式橋梁的受力特點(diǎn)和傳力特性顯著不同;其次，總結(jié)了整體式橋臺(tái)的設(shè)計(jì)理念和要點(diǎn)，其橋跨結(jié)構(gòu)與普通橋梁是一樣的，重點(diǎn)體現(xiàn)在橋臺(tái)、樁柱和引道板結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上面;最后，歸納了整體式橋梁的應(yīng)用實(shí)踐問(wèn)題，主要闡述了其應(yīng)用范圍及條件，包括橋梁跨徑、結(jié)構(gòu)型式及基礎(chǔ)條件等方面。相關(guān)總結(jié)與研究，可為整體式橋梁的設(shè)計(jì)實(shí)踐提供參考。

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作者:王超 黃旭 單位:中咨集團(tuán)路橋設(shè)計(jì)研究院分公司