摘要：我國瓊州海峽采用<<便航式跨海浮橋>>方案時，需要設付航道橋梁以方便通航，復
合鋼管砼桁架組合剛構橋方案比較適合。這種剛構方案是一種新形式，具有較多的特點。本文對它的結構特點、計算、防護、TRANBBS施工作方案探討。
關鍵詞：鋼管砼復合鋼管砼組合桁架預應力
一、原理
砼剛構橋是現代常用的橋型，它采用懸臂施工，比較安全和方便，耐久性好，養護工作
少，是其主要特點。經濟實用的跨徑在250m以內，更大的跨徑則自重過大，已不經濟合理，
必然要朝向鋼箱或桁架與砼橋面相組合的輕型化方向發展。鋼箱自重輕，跨徑較大，但是養護麻煩，加工費和造價較高。鋼箱的高度不宜過大，只適合用在較小的立交跨徑和砼剛構的
跨中，作為砼剛構橋的改善形式。復合鋼管砼桁架自重較輕，高度變化靈活，可分階段組合形成，加工和施工方便，耐久性好，更適合用于大跨徑橋梁中。箱梁外形顯得笨重，有頭重腳輕的感覺，桁架才能上下外形協調，顯得更自然輕巧。
鋼箱的整體性好，抗扭剛度大，為約束扭轉，橫向穩定性好。桁架為分離桿件受力，靠風構和橫向桁架來加強，可比擬等代于薄壁箱梁的作用，橫向穩定性稍差。桁架與橋面板組合形成板桁結構，橋面板起了行車和橫向穩定的重要作用。剛構橋主要是墩頂負彎矩大，橋面板便于設置和保護受拉預應力筋?？缰袨檎龔澗兀谡龔澗貐^段起受壓作用。桁架的下弦受壓，宜于采用較高強度的復合鋼管砼材料。鋼桁架的成功應用，是由于鋼桿件的韌性和節點板的加強。鋼筋砼或預應力砼桁架則有問題，桁架桿件和節點容易開裂，施工成型較麻煩。如同鋼骨砼一樣，采用勁性的鋼管砼骨架，再采用加勁肋板和復合外包鋼筋砼，桁架桿件和節點具有韌性的特點，節點可以方便加大和加強，故不易開裂，也容易施工成型，并能加快施工速度。桁架采用二梁式，受力簡單明確，便于分析計算。桁架的桿件少，顯得簡潔、穩定、輕巧和美觀。
復合鋼管砼桁架組合剛構橋保持了砼剛構橋不變的橋道結構形式，與桁架相組合，作為桁架上弦，實際成為上弦桿能受彎的板桁結構。桁架下弦和腹桿為復合鋼管砼結構，桁架風構和橫撐為鋼絲網加噴射砼防護的空鋼管或鋼管砼結構，跨中為復合鋼管砼預應力板桁結構。鋼絲網水泥砂漿的防裂性能好，水泥船的成功應用即先例，是鋼鐵銹蝕防護的簡便和實用措施。
二、構造
1、橋面：橋面板作桁架上弦要滿足行車受彎和布置預應力筋，基本上同砼剛構橋，斷面為肋板式，現澆砼橋面便于與桁架腹桿相組合為整體。橋面橫向加有預應力，整體性好，可克服橋面板的剪力滯后。橋面板肋部位設置型鋼，以便腹桿的安裝和定位，肋的高度隨桁架節間長度而變化。橋面板為預應力壓彎構件，預應力筋兼作為局部彎矩配筋。
1/2桁架根部斷面圖1/2跨中桁架斷面圖
2、下弦桿：剛構橋的特點是負彎矩大，桁架的下弦桿主要是受壓，只有跨中是受拉。下弦桿的壓力巨大，隨負彎矩的減小而變小，故桿件截面也是變化的。為簡化下弦桿的截面型式，以方便鋼管加工。故以跨中受拉和構造所需的截面為基礎，再逐漸按需要加大截面。截面為的矩形，以加強下弦桿的橫向穩定，便于布置雙根鋼管和腹桿的聯結，截面加高和加寬很方便。改變鋼管壁厚或外包鋼筋砼尺寸，就可獲得不同的強度，適應壓力大小變化的需要。外包砼和箍筋將鋼管有效的組合為整體，也要參與整體受壓，使鋼管的組合聯結加強，提高了穩定性。鋼管加工簡便，高標號砼粘結力強，有效防護了鋼管的銹蝕。砼立模澆筑簡便，已有的實踐經驗證明，比箱形截面的砼澆筑方便，只相當于結構加固和裝修工程。而且外包砼工序需要適當的滯后，使鋼管砼預先受壓和發生較大的變形，不影響外包砼的滯后施工，施工更方便。外包砼的箍筋需要加強，它能起到組合聯結鋼管和鋼管與外包砼為整體的作用，對箍筋內砼有明顯的緊箍作用，能提高箍筋內砼的承載力。下弦桿分鋼管、鋼管砼和復合鋼管砼三個階段加載，按復合鋼管砼的分解和疊加方法計算。鋼管砼采用外包鋼筋砼組合和防護，形式上同采用型鋼外包鋼筋砼的鋼骨砼結構，實際上復合鋼管砼組合結構可以看作是鋼骨砼的一種特殊形式。復合鋼管砼的彈性模量大于鋼筋砼，砼受鋼管的約束保護限制了裂縫的發展，徐變作用減小，剛構橋跨中的工后變形較小。
3、豎桿：桁架腹桿的豎桿均為壓桿，在滿足壓桿穩定的前提下，其斷面形狀為矩形，以減小豎桿的抗彎剛度，減小剛架作用，按桁架特點傳力，減小桁架節點的內力，以方便處理，使橋梁立面造型輕巧美觀。桁架豎桿較高，為便于施工，便于加強和改善桁架節點受力，以及加快施工進度。豎桿采用復合鋼管砼結構，使鋼管的組合簡單，也采用箍筋組合為整體結構。豎桿的寬度大，能夠加大桁架的抗扭作用，實際是起橫隔板的作用，它與橫撐桁架結合，橫向抗扭剛度較大。
4、斜腹桿：桁架的斜腹桿主要受拉，起抗剪作用，采用配預應力筋來承受。為了加快施工進度，對斜拉桿預應力索的防護有效，仍然采用鋼管砼，預應力索在鋼管內受到保護，無砼開裂和銹蝕的危險。斜拉桿尺寸為較小的矩形，按施工方便和橋型美觀需要而定。斜桿長短相差很大，長的預應力筋可采用鋼絞線，短的則采用預應力高強粗鋼筋，以減少預應力張拉錨固的預應力損失。斜腹桿的拉力很大，可將鋼管上或下端接頭作半徑5m的彎曲，以便正或負彎矩預應力索直接上或下彎，施工更加方便。斜拉桿預應力索應布置在下弦兩鋼管中間，上、下弦桿預留錨固位置，以便相互協調處理。預應力筋也可部分采用無粘結力的形式，以便張拉調整內力，省去設置管道和壓漿的麻煩。
5、節點：桁架節點采用剛結計算，節點彎矩較大，桁架桿件兩端彎矩反向。節點起到節點板的作用，需要重點加強，以便傳遞和平衡彎矩。節點的尺寸加高和加長，應根據計算彎矩需要確定。對桁架桿件兩端局部彎矩大處加強配筋，以適應彎矩變化的需要，施工亦方便。對節點交角作倒角處理，使力線傳遞順適，避免力線轉折突變。實踐經驗證明，應對鋼管節點焊接加勁肋板，外包砼加強配筋和防裂構造鋼筋的設置。采用復合鋼管砼組合結構，桁架桿件和節點的韌性都較好，可以適應變形需要，能夠保證使用安全。
6、橫撐：桁架橫撐采用復合空鋼管作成“X”形，僅在鋼管兩端的局部長度澆灌砼，以加強節點的聯結和剛度。橫撐在桁架節點處間隔設置，視橋梁跨徑和節間長度而定，它主要起到橫向平衡抗扭作用，數量稀密應適當。
7、風構：桁架風構也采用復合空鋼管作成“X”形，僅在鋼管兩端的局部長度澆灌砼，以加強節點的聯結和剛度。對大跨徑橋梁，風力的影響是很大的，橋面和風構共同作用保證了橋梁的橫向穩定。加上桁架與橋面形成板桁結構，其橫向抗風穩定性更好。桁架、風構和橫撐可以比擬成薄板，成為有橫隔板的等代箱梁，具有抗自由和約束扭轉的能力，桁架和箱的作用原理也相似。
合鋼管砼桁架組合剛構橋方案比較適合。這種剛構方案是一種新形式，具有較多的特點。本文對它的結構特點、計算、防護、TRANBBS施工作方案探討。
關鍵詞：鋼管砼復合鋼管砼組合桁架預應力
一、原理
砼剛構橋是現代常用的橋型，它采用懸臂施工，比較安全和方便，耐久性好，養護工作
少，是其主要特點。經濟實用的跨徑在250m以內，更大的跨徑則自重過大，已不經濟合理，
必然要朝向鋼箱或桁架與砼橋面相組合的輕型化方向發展。鋼箱自重輕，跨徑較大，但是養護麻煩，加工費和造價較高。鋼箱的高度不宜過大，只適合用在較小的立交跨徑和砼剛構的
跨中，作為砼剛構橋的改善形式。復合鋼管砼桁架自重較輕，高度變化靈活，可分階段組合形成，加工和施工方便，耐久性好，更適合用于大跨徑橋梁中。箱梁外形顯得笨重，有頭重腳輕的感覺，桁架才能上下外形協調，顯得更自然輕巧。
鋼箱的整體性好，抗扭剛度大，為約束扭轉，橫向穩定性好。桁架為分離桿件受力，靠風構和橫向桁架來加強，可比擬等代于薄壁箱梁的作用，橫向穩定性稍差。桁架與橋面板組合形成板桁結構，橋面板起了行車和橫向穩定的重要作用。剛構橋主要是墩頂負彎矩大，橋面板便于設置和保護受拉預應力筋?？缰袨檎龔澗兀谡龔澗貐^段起受壓作用。桁架的下弦受壓，宜于采用較高強度的復合鋼管砼材料。鋼桁架的成功應用，是由于鋼桿件的韌性和節點板的加強。鋼筋砼或預應力砼桁架則有問題，桁架桿件和節點容易開裂，施工成型較麻煩。如同鋼骨砼一樣，采用勁性的鋼管砼骨架，再采用加勁肋板和復合外包鋼筋砼，桁架桿件和節點具有韌性的特點，節點可以方便加大和加強，故不易開裂，也容易施工成型，并能加快施工速度。桁架采用二梁式，受力簡單明確，便于分析計算。桁架的桿件少，顯得簡潔、穩定、輕巧和美觀。
復合鋼管砼桁架組合剛構橋保持了砼剛構橋不變的橋道結構形式，與桁架相組合，作為桁架上弦，實際成為上弦桿能受彎的板桁結構。桁架下弦和腹桿為復合鋼管砼結構，桁架風構和橫撐為鋼絲網加噴射砼防護的空鋼管或鋼管砼結構，跨中為復合鋼管砼預應力板桁結構。鋼絲網水泥砂漿的防裂性能好，水泥船的成功應用即先例，是鋼鐵銹蝕防護的簡便和實用措施。
二、構造
1、橋面：橋面板作桁架上弦要滿足行車受彎和布置預應力筋，基本上同砼剛構橋，斷面為肋板式，現澆砼橋面便于與桁架腹桿相組合為整體。橋面橫向加有預應力，整體性好，可克服橋面板的剪力滯后。橋面板肋部位設置型鋼，以便腹桿的安裝和定位，肋的高度隨桁架節間長度而變化。橋面板為預應力壓彎構件，預應力筋兼作為局部彎矩配筋。
1/2桁架根部斷面圖1/2跨中桁架斷面圖
2、下弦桿：剛構橋的特點是負彎矩大，桁架的下弦桿主要是受壓，只有跨中是受拉。下弦桿的壓力巨大，隨負彎矩的減小而變小，故桿件截面也是變化的。為簡化下弦桿的截面型式，以方便鋼管加工。故以跨中受拉和構造所需的截面為基礎，再逐漸按需要加大截面。截面為的矩形，以加強下弦桿的橫向穩定，便于布置雙根鋼管和腹桿的聯結，截面加高和加寬很方便。改變鋼管壁厚或外包鋼筋砼尺寸，就可獲得不同的強度，適應壓力大小變化的需要。外包砼和箍筋將鋼管有效的組合為整體，也要參與整體受壓，使鋼管的組合聯結加強，提高了穩定性。鋼管加工簡便，高標號砼粘結力強，有效防護了鋼管的銹蝕。砼立模澆筑簡便，已有的實踐經驗證明，比箱形截面的砼澆筑方便，只相當于結構加固和裝修工程。而且外包砼工序需要適當的滯后，使鋼管砼預先受壓和發生較大的變形，不影響外包砼的滯后施工，施工更方便。外包砼的箍筋需要加強，它能起到組合聯結鋼管和鋼管與外包砼為整體的作用，對箍筋內砼有明顯的緊箍作用，能提高箍筋內砼的承載力。下弦桿分鋼管、鋼管砼和復合鋼管砼三個階段加載，按復合鋼管砼的分解和疊加方法計算。鋼管砼采用外包鋼筋砼組合和防護，形式上同采用型鋼外包鋼筋砼的鋼骨砼結構，實際上復合鋼管砼組合結構可以看作是鋼骨砼的一種特殊形式。復合鋼管砼的彈性模量大于鋼筋砼，砼受鋼管的約束保護限制了裂縫的發展，徐變作用減小，剛構橋跨中的工后變形較小。
3、豎桿：桁架腹桿的豎桿均為壓桿，在滿足壓桿穩定的前提下，其斷面形狀為矩形，以減小豎桿的抗彎剛度，減小剛架作用，按桁架特點傳力，減小桁架節點的內力，以方便處理，使橋梁立面造型輕巧美觀。桁架豎桿較高，為便于施工，便于加強和改善桁架節點受力，以及加快施工進度。豎桿采用復合鋼管砼結構，使鋼管的組合簡單，也采用箍筋組合為整體結構。豎桿的寬度大，能夠加大桁架的抗扭作用，實際是起橫隔板的作用，它與橫撐桁架結合，橫向抗扭剛度較大。
4、斜腹桿：桁架的斜腹桿主要受拉，起抗剪作用，采用配預應力筋來承受。為了加快施工進度，對斜拉桿預應力索的防護有效，仍然采用鋼管砼，預應力索在鋼管內受到保護，無砼開裂和銹蝕的危險。斜拉桿尺寸為較小的矩形，按施工方便和橋型美觀需要而定。斜桿長短相差很大，長的預應力筋可采用鋼絞線，短的則采用預應力高強粗鋼筋，以減少預應力張拉錨固的預應力損失。斜腹桿的拉力很大，可將鋼管上或下端接頭作半徑5m的彎曲，以便正或負彎矩預應力索直接上或下彎，施工更加方便。斜拉桿預應力索應布置在下弦兩鋼管中間，上、下弦桿預留錨固位置，以便相互協調處理。預應力筋也可部分采用無粘結力的形式，以便張拉調整內力，省去設置管道和壓漿的麻煩。
5、節點：桁架節點采用剛結計算，節點彎矩較大，桁架桿件兩端彎矩反向。節點起到節點板的作用，需要重點加強，以便傳遞和平衡彎矩。節點的尺寸加高和加長，應根據計算彎矩需要確定。對桁架桿件兩端局部彎矩大處加強配筋，以適應彎矩變化的需要，施工亦方便。對節點交角作倒角處理，使力線傳遞順適，避免力線轉折突變。實踐經驗證明，應對鋼管節點焊接加勁肋板，外包砼加強配筋和防裂構造鋼筋的設置。采用復合鋼管砼組合結構，桁架桿件和節點的韌性都較好，可以適應變形需要，能夠保證使用安全。
6、橫撐：桁架橫撐采用復合空鋼管作成“X”形，僅在鋼管兩端的局部長度澆灌砼，以加強節點的聯結和剛度。橫撐在桁架節點處間隔設置，視橋梁跨徑和節間長度而定，它主要起到橫向平衡抗扭作用，數量稀密應適當。
7、風構：桁架風構也采用復合空鋼管作成“X”形，僅在鋼管兩端的局部長度澆灌砼，以加強節點的聯結和剛度。對大跨徑橋梁，風力的影響是很大的，橋面和風構共同作用保證了橋梁的橫向穩定。加上桁架與橋面形成板桁結構，其橫向抗風穩定性更好。桁架、風構和橫撐可以比擬成薄板，成為有橫隔板的等代箱梁，具有抗自由和約束扭轉的能力，桁架和箱的作用原理也相似。
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