大跨徑混凝土變截面連續梁橋跨徑布置形式

張一卓 謝 斌 何玉寶

(天津市市政工程設計研究院，天津 300051)

0 引言

連續梁橋作為常用橋梁結構已經在公路橋梁建設中廣泛使用，尤以預應力混凝土連續箱梁最為常見。連續梁跨徑布置一般宜采用不等跨的形式，從結構受力的角度來講，一般邊跨長度可取為中跨長度的0.5倍～0.8倍。此外，施工方法的不同影響邊跨跨長與中跨跨長的比值，對于采用現場澆筑的橋梁，邊跨長度取為中跨長度的0.8倍是經濟合理的，但是若采用懸臂施工法，則邊跨長度應取中跨長度的0.65倍為宜。當邊跨跨長與中跨跨長的比值不大于0.3倍時，則邊跨墩臺會產生負反力。支座或者主梁需要采用相應的抗拔措施，包括拉力支座和加壓重的方式。

現階段預應力混凝土變截面連續箱梁大多采用這種邊中跨比在0.5～0.8之間的形式。在特殊地形下，一些三跨連續梁(或連續剛構)將邊跨取的很短，達到0.25左右，旨在依靠中跨一次性跨越主航道，從而取消水中基礎的設置，為此必須在邊跨內用配重去克服中跨的恒載。例如，1977年在加拿大建成的Grandmere橋，中跨 181.4 m，邊跨 39.6 m，邊中跨比為 0.22，1978 年該橋獲美國PCI的一項特別獎。另一個例子是太平洋島國帕勞共和國的 K-B 橋，主跨240.8 m，邊跨53.5 m，邊中跨比為0.22。

該類型的連續梁與邊中跨比達到0.5倍～0.8倍的對稱平衡懸臂澆筑法施工的連續梁比較，存在以下優點:

1)在經濟方面，減小邊跨跨徑，從而減小了不必要的橋梁面積，節省了工程造價。2)在結構受力方面，錨跨采用適當的壓重足以保證結構的平衡。3)在施工風險方面，減少了邊跨懸臂施工的風險。4)在施工精度方面，減小了懸臂施工的誤差對橋梁結構的影響。

1 邊中跨比小的大跨徑預應力混凝土變截面連續箱梁的優點

1)在結構造價方面，減小邊跨跨徑，即減小不必要的橋梁面積，節省了工程造價。通常大跨徑變截面連續梁橋的邊中跨比為0.5～0.8。采用懸臂施工的方法，邊跨長度應取中跨長度的0.65倍，例如主跨160 m的變截面連續箱梁，邊跨一般取到100 m左右，即100+160+100。如果采用中跨比小的結構形式，就可以將邊跨的跨徑減小到40 m左右，這樣可以減少60%的邊跨橋梁面積。節省的總的橋梁面積占整個橋梁面積的33.3%，也就是說可以將橋梁的總造價節省30%左右。由此可見，通過減小大跨徑連續梁邊中跨比的方式，可以減小橋梁面積，節省工程造價。

2)在結構受力方面，錨跨采用適當的壓重足以保證結構的平衡(見圖1)。

邊中跨比小的大跨徑連續梁可以通過邊跨增加重量的方式，保證結構的平衡。

a.錨固跨采用多跨連續梁的形式，并在鄰近墩位處設置壓重。

b.增大邊跨重量，即采取增加混凝土邊跨梁高，在邊跨附近加壓重的方式。

3)采用邊中跨比小的連續箱梁可以減小施工風險。

在施工風險方面，由于連續梁的邊跨跨徑很小，可以采取邊跨滿堂支架，中跨懸澆的施工方式。先完成邊跨，形成錨跨，既減少了邊跨懸臂施工的風險，又能盡快使橋梁結構形成一個穩定的結構體系。

具體來說，邊中跨比為0.5～0.8的變截面連續箱梁由于邊跨與主跨的跨徑不對稱，以及邊墩的支撐需要，一般在邊跨的過渡墩位置設置一段現澆箱梁和合龍段，合龍段有將現澆段與邊跨箱梁相連形成連續箱梁的作用。

邊跨采用滿堂支架，避免了掛籃懸臂施工的風險，為確保安全，快速的完成施工提供了保證。這是因為，掛籃施工的最大隱患是傾覆倒塌，造成設備損壞，人員傷亡的重大惡性事故。

a.混凝土澆筑完畢，初期養護非常重要。養護周期不少于7 d，達到設計要求的強度才能拆模。混凝土的強度形成的過程增加了施工過程的風險。

b.掛籃移動前，要對吊帶、軌道錨固等進行全面檢查，遇大風時需停止掛籃移動，確保掛籃的行走安全。各種惡劣的天氣也對懸澆施工產生不可預見的風險。

c.連續梁兩端懸臂灌注混凝土做到加載基本平衡。工人在實際施工的操作過程也決定著懸澆施工的安全。

所以，通過減小邊跨跨徑，且采用滿堂支架法施工邊跨的方式，減少了邊跨施工風險。A連續梁(邊中跨比為0.25)邊跨采用現澆結構，滿堂支架法施工;B連續梁(邊中跨比為0.5～0.8)邊跨采用對稱懸臂施工法(見圖2)。

4)在施工精度方面，減小了以上誤差對橋梁結構的影響。

在施工精度方面，每個階段都會不可避免地存在施工誤差和環境誤差，例如風載和溫度等引起的誤差，當施工至長懸臂時，大氣溫度變化、日照溫度差等對箱梁變形影響都比較顯著，箱梁的合龍和線形均很難控制。而邊跨采取了滿堂支架的方式后，取消了邊跨部分懸臂施工的階段，減小了以上誤差對橋梁結構的影響。

2 結語

采用這種邊中跨比小的大跨徑連續梁可以使邊跨的施工用支架現澆代替懸臂澆筑法，在結構造價和受力、施工精度與風險上都有很大改善。

在一些特殊地形下，考慮采用邊中跨比小的跨徑布置形式，依靠中跨一次性跨越主航道，從而取消水中基礎的設置，為今后橋梁設計提供參考和幫助。

[1] 許孛皋，張三九.大跨度變截面連續梁橋施工控制[J].山西建筑，2011，37(3):183-184.