高墩连续刚构桥应用及关键设计技术

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1、高墩连续刚构桥应用及关键设计技术摘要：目前我国公路建设正处在高速发展时期。连续刚构桥作为山区首选桥型，桥墩高度不断增加。通过连续刚构桥实例，总结介绍其关键设计技术,可为山区高墩桥梁的设计提供一定的借鉴。关键词：薄壁高墩；刚构桥；薄壁高墩；高墩设计；稳定Abstract:Thehighwayconstructioninourcountryisinaperiodofrapiddevelopmentnow.Asthepreferredtypeofcontinuousrigidframebridgeinmountain

2、ousarea,heightofpiersisincreasing.Throughtheapplicationofthecontinuousrigidframebridge,introduceditskeydesigntechnology,theconclusionissignificantforhigh-pierbridgedesign.Keywords:thin-wallandhighpier;rigidframebridge;tallpierwiththinwall;highpierdesign;stab

3、ility中图分类号：U443文献标识码：A文章编号：引言7随着经济的发展，我国公路建设正处在高速发展时期。1990年广东络溪大桥（L=180m）是我国建成的第一座大跨径连续刚构桥，此后经过十几年的推广应用，连续刚构桥己成为我国设计大跨径60m～300m桥梁的主选桥型。高墩连续刚构桥梁在山区高速公路建设中其墩高在不断的刷新着记录，桥墩高度已经从原来的五六十米、七八十米到现在的百米以上。2008年建成的沪蓉国道主干线上的龙潭河特大桥为106+3×200+106m的预应力混凝土连续刚构，最大墩高178m，居世界同类

4、桥梁墩高之最。由中交第一路勘察设计研究院有限公司设计的陕西三水河特大桥，最大墩高达183m，将该类桥型墩高记录进一步刷新。大跨径连续刚构桥的技术特点及应用简支梁是桥梁中最简单的型式，但跨越能力不大，随着跨径的增大，要不断地通过牺牲截面材料来克服自重引起的弯矩。连续梁的应用可以改善简支桥的弊端，而连续刚构桥的墩梁固结及高墩的柔度可适应结构由于预应力、混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移，能够更好地满足特大跨径桥梁的受力要求，在桥型选择中很有竞争力。7连续刚构桥有很大的顺桥向抗弯刚度和横桥向抗扭刚度，它利用高墩的

5、柔度来适应结构由预应力混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移，能满足特大跨径桥梁的跨越及受力要求。连续刚构桥较连续梁桥抗震性能好，水平地震力可均摊到各个桥墩上来承担，而连续梁则需要设置制动墩或是采用价格较昂贵的专用抗震支座。墩梁固结，便于采用悬臂施工方法，取消了连续梁在施工转换体系时所采用的墩上临时固结措施，在一定条件下，连续刚构桥具有用料省、施工便捷、养护费用低等优点。预应力混凝土连续刚构桥与预应力混凝土连续梁桥相比，既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的特点，又有T型刚构桥不设支座、施工方便等优点。其投资比同等

6、跨径的斜拉桥、悬索桥要低，其高墩结构的投资也比一直以来最便宜的简支梁桥在同等条件下偏低或是相同。因此，预应力连续刚构桥在近四十年间得到了较快地发展。最大跨径从100m左右发展到超过300m，成为在海湾、深谷、大江大河上建造大跨度桥梁时广泛采用的结构型式之一。道路通过深沟峡谷或大型水库，往往采用大跨度桥梁穿越。但受经济技术条件限制，跨度不恰当地加大并不一定有利。若采用高桥墩，往往能使桥型更为经济合理。一般而言，墩高是指基础顶面至墩顶的距离，超过40m的为高墩。襄渝线紫阳汉江大桥三号墩高达72.4m，是70年代已建

7、成的最高空心桥墩。1984年建成的西北罕井至东坡矿铁路线的白水河一号桥，墩高达75m，近年建成的侯月线海子沟大桥，最高墩达81m。高桥墩的设计，逐步成为一个重点研究的问题。一般的桥墩，考虑纵横两个方向的外力，墩身截面尺寸受偏心和压应力的控制。但当墩高超过307m以后，稳定性和墩顶位移量成了墩身截面需要考虑的控制因素。在此期间，建成了多种型式的混凝土高桥墩，但为了安全和施工方便，加之桥梁上部构造多为钢筋混凝土简支梁，高墩均为重力式实体桥墩。随着桥梁建设事业的发展，山区桥梁要求修建更多的高桥，桥墩的高度逐步增加，当

8、墩高超过40m时，设计中要求的墩身尺寸已经很大，混凝土数量很多，实体墩已显得很不经济。为解决这一弊端，出现了空心墩，同时由于施工技术不断发展，促进了空心墩的推广，经过一些科学研究、模型试验、实桥测试，说明了空心墩有效的实现了桥墩的轻型化，可适用于很高的桥墩。随后薄壁墩的出现，不仅方便施工，而且进一步省功省料，降低了工程造价。随着桥梁建设不断向西部和山区发展，高墩数量在迅速加大，施工能力