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摘 要：文章首先着眼于主梁构造、墩柱构造和节点构造详细阐述钢筋混凝土刚架桥构造特点，其次从构造布置、预应力钢束布置、主梁尺寸拟定和墩身尺寸拟定四方面着手系统剖析钢筋混凝土刚架桥施工。
关键词：钢筋混凝土刚架桥 构造特点 构造布置 施工
1 引言
钢筋混凝土刚架桥指桥墩与桥跨结构整体相连的桥梁。由于桥主梁和桥墩柱采用刚性连接的方式，承受竖向载荷作用时，主梁端部产生负弯矩，一定程度抵消跨中部位产生的正弯矩，相当于减小跨中截面尺寸，因此赋予刚架桥结构轻巧且外形美观、受力合理等特点。当中，特别是桥下空间开阔的特点，使得刚架桥尤适用于架设高度和架设净空间受限的场合。本文围绕钢筋混凝土刚架桥施工这一主题，依次从主梁构造、墩柱构造和节点构造三方面阐述钢筋混凝土刚架桥构造特点，并从构造布置、预应力钢束布置、主梁尺寸拟定和墩身尺寸拟定四方面系统剖析钢筋混凝土刚架桥施工。
2 钢筋混凝土刚架桥构造特点
介绍钢筋混凝土刚架桥的构造特点尤为必要，便于后续剖析施工环节。下面从主梁构造、墩柱构造和节点构造三方面简要介绍钢筋混凝土刚架桥的构造特点。（1） 主梁构造。截面形式是主梁构造一主要特征。总得来说，主梁截面形式较为多样，可根据实际需要并参照受力分析结果选用变高度截面、等高度截面和等截面形式。特殊情况下，亦可不局限于上述范畴，选用其它形式。但不论截面形式如何选取，目的均相同，即方便施工同时使主梁受力合理。梁底曲线形状是主梁构造另一特征。选取变高度主梁为例，可按等强度原则，参照主梁内力分布状况选择性采用折线、圆弧线、抛物线和曲直交线等。（2） 墩柱构造。立柱式和薄壁式是墩柱构造两种具体形式。前者又可细分为单柱式和多柱式。其中多柱式适用于承受侧向载荷作用的场合，并常串联横梁形成横向框架。工程实际中，为降低负弯矩值和整体梁高，亦可采用其它形式的柱式墩。（3） 节点构造。节点指刚架桥主梁与刚架桥立柱相交接部分。由于连接截面处易产生负弯矩，致使节点外侧出现拉应力而节点内侧出现压应力，因此对其而言，须具备足够刚度以保证刚性可靠连接，同时增大受压面积。此外，还应结合立柱截面形式和主梁构造特点，针对性选取节点构造形式。综上所述，对于箱形截面主梁和立柱，为便于施工同时确保节点具备足够刚性，常做成实体结构。而对于肋式截面主梁和立柱或板式截面主梁和立柱，为改善内缘受力状况，可采用减少筋配并加设梗腋于节点内侧的方式，必要情况下甚至可于主梁底部增设底板。
3 钢筋混凝土刚架桥施工
下面从构造布置、预应力钢束布置、主梁尺寸拟定和墩身尺寸拟定四方面着手，系统剖析钢筋混凝土刚架桥施工。（1） 构造布置。挂梁特征（挂梁合理长度约为桥跨径的一半）的刚构桥型结构布置以单一刚构单元与其两侧相应对称配置的等跨长的挂梁最为科学合理且简易为宜。需特别指出的是，此情形下的刚构自重于两侧对称分摊，正因如此，桥墩柱处不存在非平衡态恒载弯矩，因而更趋稳定。施工中，对于较大主孔跨径的刚架桥，为便于工序展开，通常取较小壁纸的挂梁合理长度，并且保证挂梁跨径介于特定区间内。混凝土刚架桥的悬臂梁在纵桥方向平面内，一般采用变高度梁的形式，但偶尔也采用桁架结构的箱形截面形式。由于刚架桥支点出腹板总厚度与行车道板宽度之比、支点处梁高于跨径之比以及支点处腹板厚度与截面高度之比须满足特定取值区间，为此刚架桥跨中梁高应合理设定，原则为通常参照设定铰支撑的数目及挂梁跨径等参数。举例来说，钢筋混凝土刚架桥挂梁高度一般与梁端高度等同，当挂梁跨径介于0-30m范围内，常取跨中梁高不超出2m。但若于布设加载于桥墩柱一侧，由于墩柱将承受一定程度的不平衡力矩，对此需适当增加墩柱尺寸。（2） 预应力钢束布置。悬臂施工的方式决定着钢筋混凝土刚架桥预应力钢束布置须参照施工现场情况，予以分段配置。因挂梁特征的钢筋混凝土刚架桥悬臂部位仅承受负向弯矩，为使作用力臂最大，故预应力钢束可采用集中形式布置于梁肋顶部或桥面板内部。例如，弯束筋直接锚固于悬臂梁牛腿端面处，而直束筋则直接锚固于梁块接缝端面处。由于梁肋内部产生的弯束一般随施工进程加速逐步下弯并倾斜锚固于接长梁块接缝处，因而位于梁肋外承托内的力筋在下弯的同时须适当平弯化处理，以提高梁体抗剪性能。必要情况下，亦可采用专门设置竖向预应力筋的方式。（3） 主梁尺寸拟定。钢筋混凝土刚架桥主梁一般为变截面箱形状，但若箱梁顶宽介于0-22m间，也可选用单室单箱形式，并于两侧辅以大跨径悬臂，或选用两分离单室箱形式。对主梁而言，特征尺寸主要为主梁高度和箱梁顶板厚度。具体来说，刚架桥箱梁跟部处得梁高和跨中尺寸应合理选择，并且因跨中活载弯矩值较小，通常选取较大跨中梁高值。当然，此并非严格限定，特殊情况下可取较小值，全依实际情况灵活变动。除主梁高度外，箱梁顶板厚度为另一特征尺寸。对于其的确定，主要考虑预应力钢束布置要求和桥面板横向弯矩要求两方面因素。除此之外，也可参照经验因素和现场实际。比如，高强混凝土的应用与否对板厚取值有一定影响，应用的情况下多选取较小值。通常来说，取值介于0.25-0.3m，最大厚度值约为桥墩顶梁高的0.1倍。（4） 墩身尺寸拟定。因钢筋混凝土刚架桥固有刚度的变化对桥主梁内力与墩身内力的变化影响显著，故刚度值的选取尤为关键，核心原则为介于特定合理区间内，以切实保障钢筋混凝土刚架桥本体的稳定性。结合计算公式而言，桥墩身高度主要由四方面因素决定，即刚架桥架设高度、刚架桥面标高、刚架桥架设位置净空间和刚架桥主梁高度。一般情况下，拟定桥墩尺寸过程中，可初选桥细长比介于16-20数值范围内，主跨跨度与薄壁墩中距的比值介于0.04-0.05数值范围内。依此原则，拟定的刚架桥墩身尺寸较为科学合理，满足应用要求。
参考文献：
[1]李拥军. 刚架拱桥的加固方案分析及施工[J]. 市政技术， 2004（3）： 38-39.
[2]彭伟强. 管棚盾构顶推刚架桥技术在高速公路施工中的应用[J]. 广东公路交通， 2004（4）： 45-46.
[3]张继尧. V形墩刚架桥的设计与施工[J]. 公路， 1996（8）： 157.
[4]王昌武. 无桥台斜腿刚架桥结构特性分析[J]. 中南公路工程， 1998（1）： 47-49.
关键词：钢筋混凝土刚架桥 构造特点 构造布置 施工
1 引言
钢筋混凝土刚架桥指桥墩与桥跨结构整体相连的桥梁。由于桥主梁和桥墩柱采用刚性连接的方式，承受竖向载荷作用时，主梁端部产生负弯矩，一定程度抵消跨中部位产生的正弯矩，相当于减小跨中截面尺寸，因此赋予刚架桥结构轻巧且外形美观、受力合理等特点。当中，特别是桥下空间开阔的特点，使得刚架桥尤适用于架设高度和架设净空间受限的场合。本文围绕钢筋混凝土刚架桥施工这一主题，依次从主梁构造、墩柱构造和节点构造三方面阐述钢筋混凝土刚架桥构造特点，并从构造布置、预应力钢束布置、主梁尺寸拟定和墩身尺寸拟定四方面系统剖析钢筋混凝土刚架桥施工。
2 钢筋混凝土刚架桥构造特点
介绍钢筋混凝土刚架桥的构造特点尤为必要，便于后续剖析施工环节。下面从主梁构造、墩柱构造和节点构造三方面简要介绍钢筋混凝土刚架桥的构造特点。（1） 主梁构造。截面形式是主梁构造一主要特征。总得来说，主梁截面形式较为多样，可根据实际需要并参照受力分析结果选用变高度截面、等高度截面和等截面形式。特殊情况下，亦可不局限于上述范畴，选用其它形式。但不论截面形式如何选取，目的均相同，即方便施工同时使主梁受力合理。梁底曲线形状是主梁构造另一特征。选取变高度主梁为例，可按等强度原则，参照主梁内力分布状况选择性采用折线、圆弧线、抛物线和曲直交线等。（2） 墩柱构造。立柱式和薄壁式是墩柱构造两种具体形式。前者又可细分为单柱式和多柱式。其中多柱式适用于承受侧向载荷作用的场合，并常串联横梁形成横向框架。工程实际中，为降低负弯矩值和整体梁高，亦可采用其它形式的柱式墩。（3） 节点构造。节点指刚架桥主梁与刚架桥立柱相交接部分。由于连接截面处易产生负弯矩，致使节点外侧出现拉应力而节点内侧出现压应力，因此对其而言，须具备足够刚度以保证刚性可靠连接，同时增大受压面积。此外，还应结合立柱截面形式和主梁构造特点，针对性选取节点构造形式。综上所述，对于箱形截面主梁和立柱，为便于施工同时确保节点具备足够刚性，常做成实体结构。而对于肋式截面主梁和立柱或板式截面主梁和立柱，为改善内缘受力状况，可采用减少筋配并加设梗腋于节点内侧的方式，必要情况下甚至可于主梁底部增设底板。
3 钢筋混凝土刚架桥施工
下面从构造布置、预应力钢束布置、主梁尺寸拟定和墩身尺寸拟定四方面着手，系统剖析钢筋混凝土刚架桥施工。（1） 构造布置。挂梁特征（挂梁合理长度约为桥跨径的一半）的刚构桥型结构布置以单一刚构单元与其两侧相应对称配置的等跨长的挂梁最为科学合理且简易为宜。需特别指出的是，此情形下的刚构自重于两侧对称分摊，正因如此，桥墩柱处不存在非平衡态恒载弯矩，因而更趋稳定。施工中，对于较大主孔跨径的刚架桥，为便于工序展开，通常取较小壁纸的挂梁合理长度，并且保证挂梁跨径介于特定区间内。混凝土刚架桥的悬臂梁在纵桥方向平面内，一般采用变高度梁的形式，但偶尔也采用桁架结构的箱形截面形式。由于刚架桥支点出腹板总厚度与行车道板宽度之比、支点处梁高于跨径之比以及支点处腹板厚度与截面高度之比须满足特定取值区间，为此刚架桥跨中梁高应合理设定，原则为通常参照设定铰支撑的数目及挂梁跨径等参数。举例来说，钢筋混凝土刚架桥挂梁高度一般与梁端高度等同，当挂梁跨径介于0-30m范围内，常取跨中梁高不超出2m。但若于布设加载于桥墩柱一侧，由于墩柱将承受一定程度的不平衡力矩，对此需适当增加墩柱尺寸。（2） 预应力钢束布置。悬臂施工的方式决定着钢筋混凝土刚架桥预应力钢束布置须参照施工现场情况，予以分段配置。因挂梁特征的钢筋混凝土刚架桥悬臂部位仅承受负向弯矩，为使作用力臂最大，故预应力钢束可采用集中形式布置于梁肋顶部或桥面板内部。例如，弯束筋直接锚固于悬臂梁牛腿端面处，而直束筋则直接锚固于梁块接缝端面处。由于梁肋内部产生的弯束一般随施工进程加速逐步下弯并倾斜锚固于接长梁块接缝处，因而位于梁肋外承托内的力筋在下弯的同时须适当平弯化处理，以提高梁体抗剪性能。必要情况下，亦可采用专门设置竖向预应力筋的方式。（3） 主梁尺寸拟定。钢筋混凝土刚架桥主梁一般为变截面箱形状，但若箱梁顶宽介于0-22m间，也可选用单室单箱形式，并于两侧辅以大跨径悬臂，或选用两分离单室箱形式。对主梁而言，特征尺寸主要为主梁高度和箱梁顶板厚度。具体来说，刚架桥箱梁跟部处得梁高和跨中尺寸应合理选择，并且因跨中活载弯矩值较小，通常选取较大跨中梁高值。当然，此并非严格限定，特殊情况下可取较小值，全依实际情况灵活变动。除主梁高度外，箱梁顶板厚度为另一特征尺寸。对于其的确定，主要考虑预应力钢束布置要求和桥面板横向弯矩要求两方面因素。除此之外，也可参照经验因素和现场实际。比如，高强混凝土的应用与否对板厚取值有一定影响，应用的情况下多选取较小值。通常来说，取值介于0.25-0.3m，最大厚度值约为桥墩顶梁高的0.1倍。（4） 墩身尺寸拟定。因钢筋混凝土刚架桥固有刚度的变化对桥主梁内力与墩身内力的变化影响显著，故刚度值的选取尤为关键，核心原则为介于特定合理区间内，以切实保障钢筋混凝土刚架桥本体的稳定性。结合计算公式而言，桥墩身高度主要由四方面因素决定，即刚架桥架设高度、刚架桥面标高、刚架桥架设位置净空间和刚架桥主梁高度。一般情况下，拟定桥墩尺寸过程中，可初选桥细长比介于16-20数值范围内，主跨跨度与薄壁墩中距的比值介于0.04-0.05数值范围内。依此原则，拟定的刚架桥墩身尺寸较为科学合理，满足应用要求。
参考文献：
[1]李拥军. 刚架拱桥的加固方案分析及施工[J]. 市政技术， 2004（3）： 38-39.
[2]彭伟强. 管棚盾构顶推刚架桥技术在高速公路施工中的应用[J]. 广东公路交通， 2004（4）： 45-46.
[3]张继尧. V形墩刚架桥的设计与施工[J]. 公路， 1996（8）： 157.
[4]王昌武. 无桥台斜腿刚架桥结构特性分析[J]. 中南公路工程， 1998（1）： 47-49.