導(dǎo)語：整體式橋梁設(shè)計理念和實踐一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，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)特點和技術(shù)優(yōu)勢，指出其構(gòu)造的型式主要體現(xiàn)在橋臺設(shè)計承載型式上。歸納了整體式橋梁的設(shè)計理念和要點，與普通橋梁的區(qū)別主要體現(xiàn)在橋臺、樁柱、引道板的設(shè)計上面，并分析了設(shè)計注意要點。最后，討論了整體式橋梁的應(yīng)用實踐問題，重點對其橋梁跨長、應(yīng)用型式如彎橋和斜橋、基礎(chǔ)條件等方面的應(yīng)用范圍進行了分析。相關(guān)總結(jié)和經(jīng)驗可為整體式橋梁的設(shè)計實踐提供參考。

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

1整體式橋梁的結(jié)構(gòu)特點與技術(shù)優(yōu)勢

1．1結(jié)構(gòu)特點。整體式橋梁相對于一般橋梁的典型差別就是沒有伸縮縫和支座，通過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，這使得橋面因為溫度或者混凝土收縮徐變產(chǎn)生的變形通過樁柱釋放，如圖1是整體式橋梁的典型構(gòu)造示意圖。上部結(jié)構(gòu)通過橋頭搭板連接橋臺和橋面，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題，減少了維修管養(yǎng)的成本，同時提高了橋梁的耐久性和抗震性能，不會出現(xiàn)橋跨落梁等典型的地震震害問題，同時極大地改善了橋跨結(jié)構(gòu)的行車狀況。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)在橋臺的構(gòu)造方法上面?？蚣苁綐蚺_既能夠承受橋梁的豎向荷載也同時作為路堤擋墻承擔背后填土荷載。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。嵌入式橋臺則通過隔墻組成，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，嵌入式橋臺嵌入到持力層一定深度來限制橋臺的變形。路堤墊式橋臺則主要針對于路堤填土低的情況，端部采用淺基礎(chǔ)進行支撐并兼做擋土墻作用，為了限制橋臺的縱向變形一般設(shè)置有足夠的重量以限制其翹起變形問題。端頭板式橋臺是與橋跨結(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豎向荷載，橋跨結(jié)構(gòu)的豎向荷載則通過獨立的支撐進行承擔。1．3技術(shù)優(yōu)勢。整體式橋臺的技術(shù)優(yōu)勢就是減少了伸縮縫和支座的使用，對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)，因此運營中管理和養(yǎng)護的成本都比較大。通過整體式橋臺，支座和伸縮縫都可以不需要設(shè)計，因此可以優(yōu)化運營管理成本，同時因為橋面的連續(xù)性使得橋跨結(jié)構(gòu)在運營活載作用下振動變形小，相應(yīng)的行車性能好同時橋梁的振動病害可以顯著降低。

2整體式橋梁的設(shè)計理念和要點

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，因為整體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)計與普通橋梁沒有顯著的差別。2．2橋臺。整體式橋梁的橋臺構(gòu)造與普通橋梁顯著不同，橋臺應(yīng)該與主梁的端部進行固結(jié)連接形成整體以保證橋面的連續(xù)，橋臺的結(jié)構(gòu)型式設(shè)計不同對應(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橋臺背后的填土和路面承擔，小部分通過柔性樁柱承擔。整體式橋臺設(shè)計中應(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，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)計與傳統(tǒng)橋梁也有顯著的差別，在整體式橋梁中裝置承擔較大的縱向變形釋放功能，因此往往設(shè)計柔性樁柱同時要保證應(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)，通過樁土聯(lián)合作用設(shè)計其構(gòu)造尺寸，并考慮埋置土體中對樁柱的嵌固效應(yīng)。2．4引道板。由于橋梁與路基的剛度存在顯著的差異，因此不能直接進行道路與橋梁的過渡，而需要采用引道板進行連接，確保剛度的過渡平緩，使得活載作用及路基長期沉降變形效應(yīng)下能夠起到很好的連接確保行車的平順性。引道板的設(shè)計同時還應(yīng)該有助于調(diào)節(jié)路基的排水，避免臺背填土的水凍結(jié)問題。

3整體式橋梁的實踐關(guān)鍵問題

3．1橋梁長度的應(yīng)用限制。整體式橋梁因為橋跨結(jié)構(gòu)與橋臺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進行釋放，因此會因為橋臺背后較大的被動土壓力，同時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，對應(yīng)的變形問題越大，因此需要限制橋梁的應(yīng)用長度。根據(jù)歐美國家整體式橋梁的應(yīng)用實踐，一般規(guī)定其應(yīng)用范圍在100m長度作用，對于上部是預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)的，長度限制在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)計型式，但是由于目前中小跨徑橋梁的設(shè)計主要是滿足路線的規(guī)劃，因此往往存在橋梁斜交的問題，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，且對其使用的曲線半徑進行限制。3．3基礎(chǔ)應(yīng)用條件。整體式橋梁要求橋臺的樁基礎(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)，且與橋臺梁底的距離很小，這使得橋臺樁柱的變形受到嚴重的限制，導(dǎo)致無法采用樁基礎(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)計中需要考慮基礎(chǔ)的條件，對于樁柱嵌入巖石的長度少于8m的，不建議采用整體式橋梁結(jié)構(gòu)。

4結(jié)語

整體式橋梁充分規(guī)避了伸縮縫和支座的運營病害問題，極大地減少了運營中對伸縮縫和支座的管養(yǎng)問題，可以優(yōu)化運營養(yǎng)護成本，因此在中小跨徑橋梁結(jié)構(gòu)中得到一定程度的應(yīng)用。整體式橋梁通過橋臺和樁柱釋放橋跨結(jié)構(gòu)的變形問題，具有較好的應(yīng)用前景。首先分析了整體式橋梁的構(gòu)造特點和技術(shù)優(yōu)勢，指出其構(gòu)造主要體現(xiàn)在橋臺的設(shè)計型式方面，不同型式下整體式橋梁的受力特點和傳力特性顯著不同;其次，總結(jié)了整體式橋臺的設(shè)計理念和要點，其橋跨結(jié)構(gòu)與普通橋梁是一樣的，重點體現(xiàn)在橋臺、樁柱和引道板結(jié)構(gòu)的設(shè)計上面;最后，歸納了整體式橋梁的應(yīng)用實踐問題，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)計實踐提供參考。

參考文獻:

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［3］王旭．整體式橋梁結(jié)構(gòu)特征分析［J］．北方交通，2011，(12):49－51．

作者:王超 黃旭 單位:中咨集團路橋設(shè)計研究院分公司