輕軌高架橋梁斷面設(shè)計(jì)實(shí)際上是橋梁的上部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。其斷面的建筑高度、斷面的形式、材料的選用,必須從實(shí)用、經(jīng)濟(jì)、施工及美觀等方面綜合考慮。一方面要求結(jié)構(gòu)安全,經(jīng)濟(jì)美觀,滿(mǎn)足橋下交通要求等,同時(shí)還要結(jié)合工程及場(chǎng)地的特點(diǎn),采用既經(jīng)濟(jì)又成熟的施工工藝、施工方法與結(jié)構(gòu)形式;另一方面還需滿(mǎn)足無(wú)碴、長(zhǎng)枕式整體道床及長(zhǎng)鋼軌結(jié)構(gòu)對(duì)高架橋梁結(jié)構(gòu)的特殊要求。目前,比較適合作城市軌道交通高架橋梁的上部結(jié)構(gòu)有預(yù)應(yīng)力混凝土箱梁、后張法預(yù)應(yīng)力混凝土T形梁、下承式槽形梁、脊梁式箱梁及槽形梁結(jié)構(gòu)。
橋梁上部橋跨結(jié)構(gòu)的箱形斷面是目前比較先進(jìn)且已被廣泛采用的梁跨斷面形式。這種閉合薄壁斷面抗扭剛度大,整體受力性能好,尤其對(duì)于彎橋、斜橋,優(yōu)點(diǎn)更是突出。同時(shí),梁頂部和底板都具有較大的面積,所以能夠滿(mǎn)足配筋要求,并能有效抵抗正負(fù)彎矩等作用效應(yīng)。箱形斷面具有良好的動(dòng)力特性,其收縮變形系數(shù)小,材料用量小,箱形斷面外形簡(jiǎn)潔,箱底面平整,線(xiàn)條流暢,再配以造型簡(jiǎn)潔的圓柱墩或Y形墩,非常適宜于現(xiàn)代化的城市橋梁。
箱形斷面有各種形式。單室雙箱梁宜作為標(biāo)準(zhǔn)區(qū)間梁使用,適用于景觀要求高、設(shè)備技術(shù)好、施工能力強(qiáng)、場(chǎng)地干擾少的環(huán)境條件。單室單箱及單箱雙室梁材料用量少,外形可做成流線(xiàn)型,造型新穎美觀、景觀效果好,常用現(xiàn)澆法施工,可以用在大跨度橋梁或曲線(xiàn)橋梁上。
板梁結(jié)構(gòu)建筑高度小,外形簡(jiǎn)潔,便于預(yù)制吊裝施工。預(yù)應(yīng)力板梁的經(jīng)濟(jì)跨度為16-20m,板梁斷面主要有空心板、低高薄板和異形板??招陌辶好靠缈筛鶕?jù)橋?qū)挷捎?/FONT>4-8片梁拼裝成橋,每片梁吊重約40一 50t;而低高度板梁采用2片拼裝,吊裝重力相對(duì)較大;異形板梁在美觀上占有優(yōu)勢(shì)。橋跨的單片梁形式,一般采用支架現(xiàn)澆施工,可以用在斜橋和曲線(xiàn)橋梁上,但工期相對(duì)較長(zhǎng)。板梁的抗扭剛度小,對(duì)抵抗列車(chē)偏載不利。多片空心板梁也可用在道岔區(qū)及有配線(xiàn)的地段。
T形梁與箱梁同屬肋粱式結(jié)構(gòu),它兼具箱梁剛度大、材料用量省的特點(diǎn),主要采用預(yù)制場(chǎng)預(yù)制,運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)吊裝,每跨梁由多片預(yù)制主梁相互連接組成,吊重小,構(gòu)件容易修復(fù)或更換,施工便利。簡(jiǎn)支T形梁經(jīng)濟(jì)跨度為20一 25m。
預(yù)應(yīng)力混凝土組合箱梁,即用先張法預(yù)制槽形梁,吊裝就位后,再在它上面現(xiàn)澆筑鋼筋混凝土連續(xù)橋面板,將槽形梁連成整體,形成組合式箱梁。每跨區(qū)間由4片簡(jiǎn)支梁組成,經(jīng)濟(jì)跨度23m,吊重約25t。本方案兼具箱梁整體性好、抗扭剛度大的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)通過(guò)現(xiàn)澆連續(xù)橋面結(jié)構(gòu)克服了筒支梁接縫多的缺點(diǎn),并使行車(chē)條件得到改善。從施工上講,組合梁預(yù)制、運(yùn)輸、吊裝方便,架橋速度快;缺點(diǎn)是橋面板需就地澆筑,增加了現(xiàn)場(chǎng)混凝土施工量,且先張法只能直線(xiàn)預(yù)制,不適于彎梁橋,美觀上也遜色于其他方案。
鋼板梁或鋼桁架梁通過(guò)剪力傳遞器與鋼筋混凝土橋面板結(jié)合成主梁的一種橋梁,稱(chēng)為組合梁橋,又稱(chēng)疊合梁橋。這種構(gòu)造形式的實(shí)質(zhì)是剪力傳遞器使鋼筋混凝土板與鋼梁在豎向荷載作用下共同受彎,鋼梁上的上翼緣或上弦桿的承壓面積可以減少,充分發(fā)揮了混凝土和鋼材的受力特征。
一般認(rèn)為,任何形式的橋梁都有可能成為城市軌道交通高架橋,從景觀出發(fā)各種形式的拱橋、拱梁組臺(tái)體梁,包括斜拉橋都有可能成為城市軌道交通中的橋梁。
綜上所述,如果從構(gòu)件系統(tǒng)化、標(biāo)準(zhǔn)化、便于工廠生產(chǎn)預(yù)制和機(jī)械化施工的原則出發(fā),那么在同一條高架橋線(xiàn)路上的結(jié)構(gòu)類(lèi)型不宜過(guò)多。綜合進(jìn)度工期、施工工藝及經(jīng)濟(jì)造價(jià)等方面的要求,應(yīng)當(dāng)優(yōu)先推薦中、小跨徑的預(yù)制梁橋方案。在特殊的地理?xiàng)l件下,考慮環(huán)境的協(xié)調(diào)、美觀等因素,特殊類(lèi)型的橋梁也常常成為因地制宜的合理選擇。
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