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中国预应力混凝土公路桥的设计与施工(一)

中国预应力混凝土公路桥的设计与施工(一)

作者:admin    来源:未知    发布时间:2018-07-13 14:32    浏览量:

  我国是文明古国。在古代,不少科学技术超过同时代的欧洲。在世界桥梁建筑史上也写下过光辉的篇章。然而,由于封建制度的长期统治,近代桥梁建筑技术处于很落后的状态。中华人民共和国成立后,由于社会主义制度的优越性,社会主义生产一日千里地发展,有了自己的材料、机具、设备工业,劳动人民的智慧重新闪耀出它的光芒,开始从事大规模现代工程建设,在祖国的长江大河士出现了许许多多钢桥、钢筋混凝土桥及预应力混凝土桥。

  五十年代中期,我国开始研究预应力混凝土这种新材料的应用,预应力混凝土工艺被广泛应用于各种类型的桥梁工程中。

  另外,公路预应力混凝土桥梁设计规范于1979年部颁试行,于1985年进行了修订,现已颁发施行。公路桥涵标准图方面,设计有8 -16m先张空心板和25-40m后张T型梁标准图,以及一些不同跨度、不同锚具形式桥的通用设计图纸。七十年代开始,在桥梁设计中比较广泛地采用电算技术,有了桥梁上、下部构造的电算程序,取得了显著效果。预应力混凝土公路桥在短时期内蓬勃发展,日新月异,已成为我国公路干线上大中桥梁的主要类型。

  现从桥梁类型、设计计算、建桥材料、预应力体系及张拉设备、施工方法等方面,将我国预应力混凝土公路桥设计与施工发展的历史进程分别叙述如下。

  1.桥梁类型

  (1)简支梁、板式桥 中国公路预应力桥首先从简支式桥梁结构开始。简支梁受力明确,施工简单,适用于中、小跨径桥、大桥引桥和悬臂端上的挂梁。简支梁桥一般采用装配式,也有部分为现浇的组合式。1956年在全国提倡使用预应力混凝土和铁路部门修建简支梁试验桥的形势下,在北京到周口店的芦沟桥附近公络上兴建了一座后张20m跨径的试验性简支T梁桥,为中国公路预应力混凝土桥的开端。其后后张T形梁建者日多,如1963年援助蒙古人民共和国修建的布东桥,跨径为40m, 1965年建成的浙江9 x 30m临海桥,1965年广东5 X 35th+3 X 26m的韶关桥,1966年陕西15 x 30m的耿镇渭河桥;1974年甘肃焦家川黄河桥等。至1976年建成洛阳黄河桥,其跨径达50m,全长3429m,规模相当之大。后张预应力不用支架设备,较先张易行,所以应用较广。先张法多用于小跨板式桥,现已有8-16m的空心板标准设计,1966年建成的北京永定河桥即为25 x 12.5m空心板式。先张法槽形梁的通用设计图纸,跨径达16-30m,曾用于个别大桥及引桥。此外尚有各种形式的组合梁,如Ⅰ形、Ⅱ形、T形、箱形、槽形等;桥型、桥式也多种多样,如锚具、空心板、实心板、连续板等。

  (2)T型刚构桥 它是在简支预应力桥和大跨钢筋混凝土箱梁桥的基础上,在悬臂施工潮流的影响下产生的。T型刚构桥的上部构造可为箱梁、桁架或桁拱,与墩固结而成T型,适用于大跨悬臂平衡施工,可无支架跨越深水急流,避免下部施工困难或中断航运,1965年在江苏建成盐河实验桥后,采用较广、发展迅速,为大跨径桥的主要类型,如四川石棉大渡河桥  (1966年),为设剪力铰的超静定结构,干缝悬拼,跨径达84m;福建乌龙江桥(1971年)悬拼悬浇跨均达144m;山西保德黄河桥(1972年),为5跨连续T构,重庆长江大桥。(1980年)是悬浇T构中跨径最大的,其跨径达174m,是带挂梁的静定结构。现在T构桥已建成20-30座,其中初期除乌龙江桥外多为悬臂拼装的跨径在100m以内的T构桥。后期大跨T构桥多采用悬浇法施工,主跨在120m以上者有7座,均为悬臂浇注的静定结构。

  T构的悬臂可由桁架构成,如湖北黄陵矶桥;也可由系杆拱桁构成,如四川江津桥。另一种T构是将预制的T梁安装在墩顶,用竖向预应力与墩身连牢,用横向预应力将梁片压界,在伸臂上设挂梁,它适用于跨径不太大的桥,一般在50m左右,如福建闽江桥、辽宁太子河桥、吉林扶余桥。

  T构这一名词的由来,显然是因为上下部构造固结,伸出两臂,形如英文的字母T,而且又是刚构,预应力锚具上下部共同受力,在国外常将这种桥笼统地称为悬臂桥,实际上用悬臂施工的桥最终可以是悬臂上带挂梁,或悬臂用铰接,或悬臂端连成整体形成连续的刚构体系。

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