梁式橋的發展趨勢分析

　　梁式橋種類很多，也是公路橋梁中最常用的橋型，其跨越能力可從20m直到300m之間。公路橋梁常用的梁式橋形式分為以下幾個類型。
　　按結構體系分為：簡支梁、懸臂梁、連續梁、T型剛構、連續剛構等。
　　按截面型式分為：T型梁、箱型梁（或槽型梁）、衍架梁等。
　　梁式橋跨徑大小是技術水平的重要指標，一定程度上反映一個國家的工業、交通、橋梁設計和施工各方面的成就。
　　現從以下幾種常用的結構形式介紹梁式橋在公路橋梁上的使用和發展趨勢。
　　
　　一、簡支T型梁橋
　　
　　T型梁橋在我國公路上修建最多，早在20世紀五、六十年代，我國就建造了許多T型梁橋，這種橋型對改善我國公路交通起到了重要作用。
　　T形梁采用鋼筋混凝土結構的已經很少了，從16m到50m跨徑，都是采用預制拼裝后張法預應力混凝土T形梁。預應力體系采用鋼絞線群錨，在工地預制，吊裝架設。其發展趨勢為：采用高強、低松弛鋼絞線群錨：混凝土標號40—60號；T形梁的翼緣板加寬，25m是合適的；吊裝重量增加；為了減少接縫，改善行車，采用工型梁，現澆梁端橫梁濕接頭和橋面，在橋面現澆混凝土中布置負彎矩鋼束，形成比橋面連續更進一步的“準連續”結構。
　　預應力混凝土T形梁有結構簡單，受力明確、節省材料、架設安裝方便，跨越能力較大等優點。其最大跨徑以不超過50m為宜，再加大跨徑不論從受力、構造、經濟上都不合理了。大于50m跨徑以選擇箱形截面為宜。
　　目前的預應力混凝土T形梁采用全預應力結構，預應力張拉后上拱偏大，影響橋面線形，帶來橋面鋪裝加厚。為了改善這些缺點，建議預制時在臺座上設反拱，反拱值可采用預施應力后裸梁上拱值的1/2—2/3。
　　預應力混凝土簡支或“準連續”T形梁，建議由交通行業主管部門組織編制一套適用的標準圖。
　　
　　二、連續箱形梁橋
　　
　　箱形截面能適應各種使用條件，特別適合于預應力混凝土連續梁橋、變寬度橋。因為嵌固在箱梁上的懸臂板，其長度可以較大幅度變化，并且腹板間距也能放大；箱梁有較大的抗扭剛度，因此，箱梁能在獨柱支墩上建成彎斜橋；箱梁容許有最大細長度；應力值較低，重心軸不偏一邊，同T形梁相比徐變變形較小。
　　箱梁截面有單箱單室、單箱雙室（或多室），早期為矩形箱，逐漸發展成斜腰板的梯形箱。
　　箱梁橋可以是變高度，也可以是等高度。從美觀上看，有較大主孔和邊孔的三跨箱梁橋，用變高度箱梁是較美觀的；多跨橋（三跨以上）用等高箱梁具有較好的外觀效果。
　　隨著交通量的快速增長，車速提高，人們出行希望有快速、舒適的交通條件，預應力混凝土連續箱梁橋能適應這一需要。它具有橋面接縫少、梁高小、剛度大、整體性強，外形美觀，便于養護等。
　　連續箱梁橋的施工方法多種多樣，只能因時因地，根據安全經濟、保證質量、降低造價、縮短工期等方面因素綜合考慮選擇。一般常用的方法有：立支架就地現澆、預制拼裝（可以整孔、分段串聯）、懸臂澆筑、頂推、用滑模逐跨現澆施工等。
　　預應力鋼束采用鋼絞線，可以分段或連續配束，一般采用大噸位群錨。為了減輕箱梁自重，可以采用體外預應力鋼束。
　　由于連續箱梁在構造、施工和使用上的優點，近年來建成預應力混凝土連續箱梁橋較多。其發展趨勢為：減輕結構自重，采用高標號混凝土40—60號；隨著建筑材料和預應力技術發展，其跨徑增大，葡萄牙已建成250m的連續箱梁橋，超過這一跨徑，也不是太經濟的。我國公路橋梁在100m以上多采用預應力混凝土連續剛構橋。
　　中等跨徑的預應力連續箱梁，如跨徑40～8Om，一般用于特大型橋梁引橋、高速公路和城市道路的跨線橋以及通航凈空要求不太高的跨河橋。
　　
　　三、T形構橋
　　
　　這種結構體系有致命弱點。從60年代起到80年代初，我國公路橋梁修建了幾座T形剛構橋，如著名的重慶長江大橋和滬州長江大橋，80年以后這種橋型基本不再修建了，這里不贅述。
　　
　　四、連續剛構橋
　　
　　連續剛構橋也是預應力混凝土連續梁橋之一，一般采用變截面箱梁。我國公路系統從上世紀80年中期開始設計、建造連續剛構橋，至今方興未艾。
　　連續剛構可以多跨相連，也可以將邊跨松開，采用支座，形成剛構一連續梁體系。一聯內無縫，改善了行車條件；梁、墩固結，不設支座；合理選擇梁與墩的剛度，可以減小梁跨中彎矩，從而可以減小梁的建筑高度。所以，連續剛構保持了T形剛構和連續梁的優點。
　　連續剛構橋適合于大跨徑、高墩。高墩采用柔性薄壁，如同擺柱，對主梁嵌固作用減小，梁的受力接近于連續梁。柔性墩需要考慮主梁縱向變形和轉動的影響以及墩身偏壓柱的穩定性；墩壁較厚，則作為剛性墩連續梁，如同框架，橋墩要承受較大彎矩。
　　由于連續剛構受力和使用上的特點，在設計大跨徑預應力混凝土橋時，優先考慮這種橋形。當然，橋墩較矮時，這種橋型受到限制。
　　近年來，我國公路上修建了幾座著名的預應力混凝土連續剛構橋，如廣東洛溪大橋，主孔180m；湖北黃石長江大橋，主孔3×245m；廣東虎門大橋副航道橋，主孔270m。我國的預應力混凝土連續剛構橋，幾乎都采用懸臂澆筑法施工。一般采用50—60號高標號混凝土和大噸位預應力鋼束。
　　現在，有人正準備設計300m左右跨徑的預應力混凝土連續剛構，筆者認為，若能采用輕質高強混凝土材料，其跨徑有望達300m左右。由于連續剛構跨徑加大，自重隨著加大，恒載比例已高達90％以上，故片面增大跨徑，已無實際意義。此時應考慮選擇斜拉橋或別的橋型。
　　
　　（作者單位：七臺河市公路管理處）