连续刚构桥发展史

PC连续刚构桥比PC连续梁桥和PCT型刚构桥有更大的跨越能力。近年来，各国修建PC连续刚构桥很多，随着世界经济发展，PC连续刚构桥将得到更快发展。1998年挪威建成了世界第一stolma桥（主跨301米）和世界第二拉夫特桥（主跨298米），将PC连续刚构桥跨径发展到顶点。我国于1988年建成的广东洛溪大桥（主跨180米），开创了我国修建大跨径PC连续刚构桥的先例，十多年来，PC梁桥在全国范围内已建成跨径大于120米的有74座。世界已建成跨度大于240米PC梁桥17座，中国占7座，其中西部地区占5座（表五）。1997年建成的虎门大桥副航道桥（主跨270米）为当时PC连续刚构世界第一。近几年相继建成了泸州长江二桥（主跨252米）、重庆黄花园大桥（主跨250米）、黄石长江大桥（主跨245米）、重庆高家花园桥（主跨240米）、贵州六广河大桥（主跨240米），近期还将建成一大批大跨径PC连续刚构桥。我国大跨径PC连续刚构桥型和PC梁桥型的建桥技术，已居世界领先水平。

表五：世界大跨度预应力混凝土梁桥

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序号	桥名	国家	建成年代	跨径(m)	结构型式
1	Stolma桥	挪威	1998	94+301+72	PC连续刚构
2	Raftsundet桥	挪威	1998	86+202+298+125	PC连续刚构
3	Asuncion桥	巴拉圭	1979	270	多跨带铰PCT构
4	虎门大桥副航道桥	中国	1997	150+270+150	PC连续刚构
5	Gateway桥	澳大利亚	1985	145+260+145	PC连续刚构
6	Varodd-2桥	挪威	1994	260	PC连续梁
7	泸州长江二桥	中国	2001	145+252+54.8	PC连续刚构
8	Schottwien桥	奥地利	1989	250	PC连续刚构
9	Doutor桥	葡萄牙	1991	250	PC连续刚构
10	Skye桥	英国	1995	250	PC连续刚构
11	Confederation桥毛毡包	加拿大	1997	165+43×250+165	带挂梁PCT构
12	重庆黄花园大桥	中国	1999	137+3×250+137	PC连续刚构
13	黄石长江大桥	中国	1995	162.5+3×245+162.5	PC连续刚构
14	滨名大桥	日本	1976	55+140+240+140+55	PC有铰T构
15	江津长江大桥	中国	1997	140+240+140	PC连续刚构
16	重庆高家花园大桥	中国	1997	140+240+140	PC连续刚构
17	贵州六广河大桥	中国	2000	145.1+240+145.1	PC连续刚构

世界大跨径梁桥排名(2002.10)

序号	桥名	主跨(米)	结构形式	所在国家	建成年限
1	Stolma桥	302	PC连续钢构	挪威	1998
2	Raftsunder桥	298	PC连续钢构	挪威	1998
3	Asuncion桥	270	PCT构	巴拉圭	1979
4	虎门大桥副航道桥	270	PC连续钢构	中国	1997
5	Gateway桥	260	PC连续钢构	澳大利亚	1985
6	Varodd-2桥	260	PC连续梁	挪威	1994
7	Schottwien桥	250	PC连续钢构	奥地利	1989
8	Doutor桥	250	PC连续钢构	葡萄牙	1991
9	Skye桥	250	PC连续钢构	英国	1995
10	重庆黄花园嘉陵江大桥	250	PC连续钢构	中国	1999

连续刚构桥。分主跨为连续梁的多跨刚构桥和多跨连续-刚构桥，均采用预应力混凝土结构，有两个以上主墩采用墩梁固结，具有T形刚构桥的优点。但与同类桥（如连续梁桥、T形刚构桥）相比：多跨刚构桥保持了上部构造连续梁的属性，跨越能力大，施工难度小，行车舒顺，养护简便，造价较低。多跨连续-刚构桥则在主跨跨中设铰，两侧跨径为连续体系，可利用边跨连续梁的重量使T构做成不等长悬臂，以加大主跨的跨径。典型的连续刚构体系对称布置，并采用平衡悬臂施工方法修建。

漫谈大跨径连续刚构桥

摘要：连续刚构桥是现代桥梁类型中的一个重要组成部分。本文就连续刚构桥的特点做了分析介绍，并对其存在的一些病害进行了探讨，有一定的工程指导意义。

关键词：连续刚构，特点，病害

1. 引言

随着社会经济的高速发展，作为基础设施的桥梁，其发展势头也是很强劲的。预应力混凝土连续刚构桥作为近些年发展迅速的桥型也日益受到关注。

表1 国内已建成的大跨连续刚构

Table1 long span rigid frame continuous bridge in China

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序号	桥梁名称	国家	跨径	建成年
1	门道（Gateway）桥	澳大利亚	145+260+145	1985
2	Schottwien桥	奥地利	250	1989
3	Doutor桥	葡萄牙	250	1990
4	Skye桥	英国	250	1995
5	广东虎门大桥辅航道桥	中国	led电子显示屏制作 150+270+150	1997
6	苏通长江大桥辅航道桥	中国	140+268+140	2008
7	云南元江大桥	中国	58+182+265+194+70 港湾场站	2002
8	福建宁德下白石大桥	中国	145+2×260+145	2003
9	四川泸州长江二桥	中国	145+252+54.8	2000
10	重庆马鞍石嘉陵江大桥	中国	146+3×250+146	2002
11	重庆黄花园嘉陵江大桥	中国	137.16+3×250+137.16	1999

2. 预应力混凝土连续刚构桥特点

连续刚构桥的特点是：跨越能力大，受力合理，结构整体性能好，抗震能力强，抗扭潜力大，造型简单，维护方便。主梁连续、梁墩固结，既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点，又保持了T型刚构桥不设支座、施工时不需临时固结的优点，便于悬臂施工，且具有很大的顺桥向抗弯刚度和横向抗扭刚度，能很好地满足较大跨径桥梁的受力要求。另外，双薄壁墩的柔性对桥梁承受温度变形、减小墩身材料、削减墩顶负弯矩及增加施工稳定性都有一定的益处。跨径在200m~300m范围内，连续梁桥在跨越能力方面（目前国内外跨径超过200m的连续梁寥寥无几）、拱桥在施工简易方面以及斜拉桥和吊桥在经济指标方面都明显不如连续刚构桥。因此，尽管其起步较晚，但近二十年来却得到了较大发展。

3. 病害成因分析

目前一些大跨径预应力混凝土连续刚够桥出现的病害主要集中在两个方面：一是主梁的跨中下挠问题，主跨245m的某大桥，最大下挠达到32cm，主跨270m的虎门大桥辅航道桥，

建成5年后，在2002年已下挠17cm，远超过原设计预留的10cm的徐变预拱度；二是箱梁的开裂问题，包括主梁腹板边跨靠近现浇段及中跨1/4L—3/8L段腹板出现的斜裂缝、主梁箱梁地板跨中部分预应力张拉锚固后出现的纵向裂缝及墩顶横隔板的竖向和横向裂缝等。

连续刚构病害的产生，究其原因可以归纳为设计、施工、材料、运营管理等四个方面。这里主要谈设计方面的原因。

3.1主梁下挠

1. 对混凝土徐变的影响程度及长期性估计不足。大跨度连续刚构桥跨中下挠过大不仅影响其外观及行车，而且对其受力也将产生一定影响，从设计的角度来分析其原因主要是对混凝土徐变的影响程度及长期性估计不足。

2. 有效预应力对混凝土徐变的影响。有研究表明，徐变变形随有效预应力增大有明显减少的趋势，反之亦然。因此大跨度预应力混凝土连续刚构桥梁若有效预应力较小，则徐变变形可能增大，导致主梁下挠变形加大。反之，混凝土徐变变形加大，预应力束的应力损失也相应加大，进一步减小了预应力度，从而导致主梁下挠变形值加大。

3.2 箱梁腹板开裂

从上世纪90年代，在箱梁桥的设计中，较普遍地取消弯起束，而用纵向预应力和竖向预应力来克服主拉应力。这样做方便施工，可以减薄腹板的厚度。但竖向预应力筋长度短，预应力损失大，有效预应力不易得到保证，教训是斜裂缝大量出现。目前已认识到取消弯起束是不妥当的！于是重新回到设弯起束的正确轨道上来。但为此已付出了代价。

设计中通常仅从纵向和竖向二维来分析主拉应力，但很不够，没有考虑横向的影响。不考虑横向应力的影响，必然使计算的主拉应力值偏小。正如《苏通大桥副桥连续刚构设计》一文所说，“经计算分析，箱梁的横向荷载对腹板产生的效应很大。考虑此项效应的主拉应力将远超出规范允许值”。

此外，由于采用箱形截面，扭转、翘曲、畸变也会使腹板中的剪应力加大，从而增大主拉应力。因此，应该按三维进行分析。过去大跨径梁桥出现较多斜裂缝，重要原因之一是与设计上对主拉应力估计不足有关。腹板偏薄，配置普通钢筋偏少，也会导致腹板斜裂缝的产生。

在箱梁腹板内外侧均有可能存在横向拉应力，当配筋不足时会在腹板发生纵向裂缝。

变截面箱梁的底板由于施加预应力而产生径向力，当底板横向配筋不足，会在底板横向跨中下缘及横向两侧底板加腋开始的上缘，出现纵向裂缝。

参考文献：

[1]. 杨高中.连续刚构桥在我国的应用和发展[J].中国公路学报.1998.6

[2]. 范立础编著.预应力混凝土连续梁桥.人民交通出版社.1988.2

从１９８８年我国第一座连续刚构桥建成到现在已经１０年了 ,１０年中连续刚构桥以其结构简单、受力合理而得到广泛的应用和迅速的发展。虎门大桥辅航道桥以其主跨２７０ｍ的跨径跃居世界现有同类桥型的首位。随着新问题的出现及其解决 ,将进一步推动本桥型在我国的应用和发展 ......

最大跨径连续刚构桥合龙

本报讯 (记者王丰通讯员刘德联)11月11日早晨6时20分，在时速350公里的广深港铁路客

运专线现场，经过中国铁建十四局集团的精心施工，全长168米的连续刚构桥全部成功合龙（见图，王丰摄），创中国铁路连续刚构桥跨径之最。

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