剛架橋的構(gòu)造特點(diǎn)及類型

楊嚴(yán)華

(龍建路橋股份有限公司第四工程處)

1 剛架橋的主要類型

剛架橋可以是單跨或多跨。單跨剛架橋的支柱可以做成直柱式(也稱門形剛架，如圖1a、b、c所示)或斜柱式(也稱斜腿剛架，如圖1d、e所示)。

圖1 單跨剛架橋的類型

單跨的剛架橋一般會產(chǎn)生較大的水平反力。為了抵抗水平反力，可用拉桿連接兩根支柱的底端(圖1b)，或做成封閉式剛架。門形剛架也可兩端帶有懸臂(圖1e)，這樣可減小水平反力，改善基礎(chǔ)的受力狀態(tài)，而且有利于與路基連接，但會增加主梁的長度。

有不少跨線橋采用斜腿剛架，它不僅造型輕巧美觀，施工也較拱橋簡單。

多跨剛架橋的主梁，可以做成V形墩身的剛架橋，亦可以做成連續(xù)式或非連續(xù)式。非連續(xù)式是在主梁跨中設(shè)鉸或懸掛簡支梁，形成T形剛構(gòu)或帶掛梁的T形剛構(gòu)，這樣有利于采用懸臂法施工，而靜定結(jié)構(gòu)則可以減小次內(nèi)力、簡化主梁配筋。對于連續(xù)式主梁的多跨剛架橋，當(dāng)全橋太長時，宜設(shè)置伸縮縫，或者做成數(shù)座互相分離的連續(xù)式主梁的剛架橋。

中、小跨度的連續(xù)式剛架通常做成等跨，以利于施工?？缍容^大時，為了減少邊跨的彎矩，使之與中跨相近，利于設(shè)計和構(gòu)造，也可使邊跨跨度小于中跨。有時，當(dāng)連續(xù)剛架邊跨的跨度遠(yuǎn)小于中間跨時，可能導(dǎo)致主梁端支座承受很大的上拔力，需要進(jìn)行特殊的處理。通常可將邊跨主梁截面改成實(shí)體的，或加平衡重，以使端支座獲得正的反力(壓力)。

剛架橋的支承分鉸結(jié)(圖1a)和固結(jié)(圖1c)兩種。固結(jié)剛架橋的基礎(chǔ)要承受固端彎矩，內(nèi)力也較鉸結(jié)剛架橋大許多，但主梁彎矩可減小。鉸結(jié)剛架橋的構(gòu)造和施工都比較復(fù)雜，養(yǎng)護(hù)也比較費(fèi)時。

2 一般構(gòu)造

剛架橋主梁截面形狀與梁橋相同，可做成整體肋梁、板式截面或箱梁。主梁在縱向的變化可做成等截面、等高變截面和變高度截面三種。變高度主梁的下緣形狀有曲線形、折線形、曲線加直線形等。

剛架橋支柱有薄壁式和立柱式。立柱式又可分為多柱和單柱。多柱式的柱頂通常都用橫梁相連，形成橫向框架，以承受側(cè)向作用力。當(dāng)立柱較高時，尚應(yīng)在其中部用橫撐將各立柱連接起來。當(dāng)橋梁很高時，為了增加其橫向剛度，還可做成斜向立柱，立柱的橫截面可以做成實(shí)體矩形、I字形或箱形等。

3 剛架橋節(jié)點(diǎn)構(gòu)造

剛架橋的節(jié)點(diǎn)是指立柱與主梁相連接的地方，又稱角隅節(jié)點(diǎn)。該節(jié)點(diǎn)必須具有非常大的剛度，以保證主梁和立柱的剛性連接。角隅節(jié)點(diǎn)和主梁(或立柱)相連接的截面受很大的負(fù)彎矩，因此在節(jié)點(diǎn)內(nèi)緣，混凝土承受較高的壓應(yīng)力。節(jié)點(diǎn)外緣的拉力由鋼筋承擔(dān)。

對于板式剛架，可在節(jié)點(diǎn)內(nèi)緣加梗腋，以改善其受力情況，而且可以減少配筋，以利施工。角隅節(jié)點(diǎn)的外緣鋼筋必須連續(xù)繞過隅角之后加以錨固。

當(dāng)主梁和立柱都是箱形截面時，角隅節(jié)點(diǎn)可做成三種形式:僅在箱形截面內(nèi)設(shè)置斜隔板;設(shè)有豎隔板和平隔板;兼有斜隔板、豎隔板和平隔板。為了使角隅節(jié)點(diǎn)有強(qiáng)大的剛性，并簡化施工，也可將它做成實(shí)體的。

4 鉸的構(gòu)造

剛架橋的鉸支座，按所用的材料分為鉛板鉸、混凝土鉸和鋼鉸。

鉛板鉸就是在支柱底面與基礎(chǔ)頂面之間墊有鉛板，中間設(shè)銷釘，銷釘?shù)纳习虢厣烊酥鶅?nèi)，下半截伸入基礎(chǔ)內(nèi)，利用鉛材容易產(chǎn)生變形的特點(diǎn)形成鉸的轉(zhuǎn)動作用。鋼鉸支座一般為鑄鋼制成，其構(gòu)造與梁固定支座和拱橋支座相同?；炷零q就是在需要設(shè)置鉸的位置將混凝土截面驟然減小(稱為頸縮)，使截面剛度大大減小，因而該處的抗彎能力很低，可產(chǎn)生結(jié)構(gòu)所需要的轉(zhuǎn)動，這樣就形成了鉸。