1.板橋是公路橋梁中數量多、面積廣的壹種常見橋型。結構簡單，受力明確，可采用鋼筋混凝土和預應力混凝土結構。可以做成實心和空心，現場澆註，適應各種形狀的彎、坡、斜橋。因此廣泛應用於普通公路、高等級公路和城市道路橋梁。尤其是建築高度有限的和平平原地區高速公路上的中小跨徑橋梁特別受歡迎，這樣可以降低路堤填築高度，占用耕地少，節省土方。實心板壹般用於跨度在13m以下的板橋。由於板的高度較短，鏤空量較小，折疊空心模板不方便，所以可以做成鋼筋混凝土實心板，可以用模板現澆，也可以預制拼裝。空心板用於跨度等於或大於13m，壹般采用先張法或後張法混凝土結構。先張法采用鋼絞線和冷拉鋼絲；後張法可采用單根鋼絞線、多根鋼絞線群錨或扁錨，采用模板現澆或預制組裝。成孔采用膠囊、折疊模板或預制混凝土薄壁管等壹次性成孔材料或其他材料。鋼筋混凝土和預應力混凝土板橋的發展趨勢是:采用高標號混凝土，盡可能采用預應力混凝土結構，以保證性能；預應力方法和錨固裝置的多樣化；預應力鋼筋壹般采用鋼絞線。板橋跨度可達25m，目前已有跨度35 ~ 40m的橋梁。在我看來，跨度太長，不節省材料，板高而矮，剛度小，預應力太大，上拱高，預應力太小，可能導致下撓；如果采用預制安裝，橫向連接不牢固，使用過程中容易出現橋面縱向開裂等問題。由於吊裝能力的增加，預制空心板寬度有增大的趨勢，板寬以1.5m左右為宜。預制預制板要特別註意加強板的橫向連接，以保證板材的整體性，如在接縫處采用“抗剪鍵”。為了保證橫向剪力傳遞，至少應在跨中施加橫向預應力。建議中小跨徑板橋標準圖由交通行業主管部門組織編制，這對促進公路橋梁建設、提高質量、加快設計速度將帶來明顯的效益。第二，梁式橋的種類很多，也是公路橋中最常用的橋型，跨度可從20m到300m不等。公路橋梁常見的梁橋形式有:按結構體系分為簡支梁、懸臂梁、連續梁、T型剛構、連續剛構等。按截面類型可分為:T型梁、箱形梁(或槽形梁)、伸臂梁。梁式橋的跨度大小是技術水平的壹個重要指標，在壹定程度上反映了壹個國家在工業、交通、橋梁設計和施工方面的成就。本文從以下幾種常見的結構形式來介紹梁橋在公路橋梁上的運用和發展趨勢。(1)簡支T型梁橋T型梁橋在我國公路上修建最多。早在20世紀50年代和60年代，我國就修建了許多T型梁橋，為改善我國公路交通發揮了重要作用。20世紀80年代以來，我國公路上修建了幾座具有代表性的預應力混凝土簡支T梁橋(或連續橋面)，如河南鄭州、開封黃河公路大橋，浙江飛雲江大橋，跨度62m，吊裝重量220t。t形梁很少是鋼筋混凝土結構。從16m到50m跨度，預應力混凝土T梁全部預制組裝。預應力體系采用鋼絞線群錨，在施工現場預制吊裝。其發展趨勢是:采用高強度低松弛鋼絞線群錨:混凝土號40 ~ 60；T梁翼緣板加寬，25m為宜；提升重量增加；為了減少接縫，改善通行，采用工字鋼、梁端與橋面濕接縫，在橋面現澆混凝土中布置負彎矩鋼梁，形成比橋面連續更遠的“準連續”結構。預應力混凝土T梁具有結構簡單、受力明確、節省材料、架設安裝方便、跨越能力大等優點。最大跨度不應超過50m，從受力、結構、經濟等方面考慮，加大跨度是不合理的。跨度大於50m時，宜選擇箱形截面。目前預應力混凝土T梁采用全預應力結構，預應力張拉後上拱過大，影響橋面線形，造成橋面鋪裝增厚。為了改善這些缺點，建議在預制時在臺座上設置仰拱，仰拱值可為預應力後裸梁的起拱值的1/2 ~ 2/3。對於預應力混凝土簡支或“準連續”T梁，建議由交通行業主管部門組織編制壹套適用的標準圖。(2)連續箱梁橋的箱型截面能適應各種使用條件，尤其適用於預應力混凝土連續梁橋和變寬橋。因為嵌入箱梁的懸臂板長度變化大，腹板間距增大；箱梁抗扭剛度大，可在獨柱式橋墩上建成彎斜橋；箱梁的最大允許薄長；應力值σg+p低，重心軸不偏向壹側，蠕變變形比T梁小。箱梁截面有單箱單室、單箱雙室(或多室)之分，早期為矩形箱，逐漸發展為斜腰梯形箱。箱形梁橋可以有不同的高度或相同的高度。從美學角度看，主孔和側孔較大的三跨箱梁橋采用變高度箱梁更美觀；用於多跨橋梁(三跨以上)的輪廓箱梁外觀效果好。隨著交通量和速度的快速增長，人們希望擁有快速舒適的交通條件，預應力混凝土連續箱梁橋可以適應這種需求。具有橋面接縫少、梁高小、剛度高、整體性強、外形美觀、維修方便等優點。20世紀70年代，我國高速公路上開始修建連續箱梁橋。截至目前，我國已建成多座連續箱梁橋，如全長1.340m的錢塘江二橋(公路橋)，全長2070m的高集海峽廈門大橋等。連續箱梁橋的施工方法多種多樣，只能根據安全、經濟、保證質量、降低成本、縮短工期等因素進行選擇。壹般常用的方法有:現澆豎向支撐、預制拼裝(整孔可分段串聯)、懸臂澆築、頂進、滑模現澆施工。預應力鋼絞線可分段或連續分布，壹般采用大噸位群錨。為了減輕箱梁自重，可以采用體外預應力鋼束。由於連續箱梁在結構、施工和使用上的優勢，近年來修建了更多的預應力混凝土連續箱梁橋。其發展趨勢是:減輕結構自重，采用40 ~ 60的高標號混凝土；隨著建築材料和預應力技術的發展，其跨度越來越大，葡萄牙已建成250米連續箱梁橋。超過這個跨度不太經濟。大跨度連續箱梁應采用大噸位支座，如南京二橋北汊橋165m連續箱梁，盆式橡膠支座噸位達到65O0kN。這種大噸位軸承性能如何？未來如何替代等壹系列問題需要研究。預應力混凝土連續剛構橋在我國100m以上的公路橋梁中應用廣泛，中等跨度如40 ~ 8om跨度的預應力連續箱梁壹般用於特大橋引橋、高速公路與城市道路的跨線橋、通航凈空要求不高的跨線橋。(3)T型橋的結構體系有致命的弱點。從20世紀60年代到80年代初，我國公路橋上修建了幾座T型剛構橋，如著名的重慶長江大橋和湖州長江大橋。80年過去了，這些橋基本都沒建好，這裏就不贅述了。(4)連續剛構橋連續剛構橋也是預應力混凝土連續梁橋的壹種，壹般采用變截面箱梁。我國公路系統從上世紀80年代中期開始設計建設連續剛構橋，至今仍方興未艾。連續剛構可以多跨連接，也可以邊跨松動，采用支座，形成剛構-連續梁體系。壹個接頭是無縫的，改善了駕駛條件；梁、墩固結不承重；合理選擇梁和墩的剛度可以減小梁的跨中彎矩，從而降低梁的建築高度。因此，連續剛構保持了T形剛構和連續梁的優點。連續剛構橋適合大跨度、高墩。高墩采用柔性薄壁，如同擺柱，減少了對主梁的嵌入作用，梁上的受力接近連續梁。柔性墩需要考慮主梁縱向變形和轉動的影響以及墩身偏心受壓柱的穩定性；如果墩壁較厚，作為剛性墩連續梁，像框架壹樣，墩將承受較大的彎矩。由於連續剛構橋在受力和使用上的特點，在設計大跨度預應力混凝土橋梁時，優先考慮這種橋型。當然，這種橋型在橋墩較短的情況下是有局限性的。近年來，我國公路上修建了幾座著名的預應力混凝土連續剛構橋，如廣東洛溪大橋，主孔180m；湖北黃石長江大橋，主跨3× 245米；廣東虎門大橋輔航道橋主跨270米，是目前世界上跨度最大的橋梁。在我國，幾乎所有的預應力混凝土連續剛構橋都采用懸臂澆築法施工。壹般采用50 ~ 60高標號混凝土，大噸位預應力鋼束。現在有人準備設計跨度300 m左右的預應力混凝土連續剛構，在我看來，如果能采用輕質高強的混凝土材料，其跨度有望達到300 m左右，隨著連續剛構跨度的增大，恒載比已經達到90%以上，單方面加大跨度沒有實際意義。這時候就要考慮斜拉橋或者其他橋型了。三、鋼筋混凝土豎拱橋在我國歷史悠久，是我國的傳統工程，也是大跨度橋梁的形式之壹。我國公路上修建的拱橋數量最多。由於石拱橋的自重，材料加工費時費力，大跨度石拱橋建設較少。山區公路中小橋涵因地制宜，仍宜采用石拱橋(涵)。大跨度拱橋多采用鋼筋混凝土箱形拱、勁性骨架拱和鋼管混凝土拱。鋼筋混凝土拱橋的跨度壹直落後於國外，主要是受施工方法的限制。我國橋梁工作者壹直在探索和尋求安全、經濟、適用的方法。根據近幾年的實踐，常見的拱橋施工方法有:(1)現澆主支架；(2)預制梁段纜索吊裝；(3)預制塊懸臂安裝；(4)半拱旋轉法；(5)剛性或半剛性骨架法。鋼筋混凝土拱橋自重大，跨越能力不是鋼拱橋可比的。但由於造價低、維護工作量小、抗風性能好，仍被廣泛使用，尤其是在我國西南山區。鋼筋混凝土拱橋有多種形式，適用於除山區以外的平原地區，如下承式系桿拱橋。結合環境、地形和拱橋雄偉優美的造型，可以創造出壹個人與自然和諧相處的景觀。比如貴州省跨越烏江的江界河大橋，就位於深山峽谷之中。拱橋跨度330m，橋面距谷底263m，橋面直立，讓人贊嘆橋梁設計者和建設者的匠心和偉大。還有新建的萬縣長江大橋，剛性骨架箱形拱，跨度420m，世界第壹。廣西永寧縣邕江大橋是壹座值得稱道的拱橋，該橋采用鋼管混凝土拱，跨度為312m。我國鋼筋混凝土拱橋的發展趨勢:輕拱圈、長拱圈、施工方法多樣化。值得提醒的是，據統計，大跨度拱橋在施工階段和使用階段的橫向穩定性大多發生在施工階段。4.斜拉橋是中國最受歡迎的橋型之壹。截至目前，已建成或在建的斜拉橋超過30座，居世界第三位，僅次於德國和日本。大跨度混凝土斜拉橋的數量已居世界第壹。20世紀50年代中期，第壹座現代斜拉橋在瑞典建成。在過去的40年裏，斜拉橋的發展勢頭強勁。中國在20世紀70年代中期開始建造混凝土斜拉橋。改革開放後，我國修建斜拉橋的勢頭壹直呈上升趨勢。中國壹直致力於混凝土斜拉橋的發展。近年來，我國開始修建鋼與混凝土混合斜拉橋，如汕頭石橋，主跨518m；。武漢長江第三大橋主跨618m。鋼箱斜拉橋，如南京長江二橋南汊橋，主跨628m；武漢軍山長江大橋，主跨460米。上海幾年前建成的南浦(主跨423m)和楊浦(主跨602 m)大橋都是鋼混凝土組合梁斜拉橋。我國斜拉橋的主梁形式:混凝土有箱型、板式、邊箱板式；鋼梁主要是正交異性極鋼箱，邊箱也有中板。斜拉橋有獨塔、雙塔和三塔。主要是鋼筋混凝土塔。塔的類型有H形、倒Y形、A形和菱形等。傳統的平行鍍鋅鋼絲和冷鑄錨頭仍然是主要的斜拉索。汕頭石橋目前采用鋼絞線斜拉索。鋼絞線應用於斜拉索無疑會簡化施工操作，但外包PE的技術有待研究。斜拉橋的拉索壹般采用自錨式體系。近年來，自錨式和部分地錨式斜拉橋開始出現，如西班牙盧納大橋，主橋440m；中國湖北鄖縣大橋，主跨414m。地錨系統將懸索橋地錨的特點融入到斜拉橋中，可以結合地形條件使斜拉橋的跨徑布置更加靈活多樣，節約成本。斜拉橋施工方法:混凝土斜拉橋主要采用懸臂澆築和預制拼裝；混合梁斜橋鋼箱及鋼箱采用正交異性板，在工廠焊接成節，現場吊裝。鋼箱與鋼箱的連接，壹是螺栓，二是全焊，三是螺栓焊接組合。壹般來說，斜拉橋的跨度為300 ~ 1000 m，在這個跨度範圍內，斜拉橋與懸索橋相比優勢明顯。德國著名橋梁專家F.leonhardt認為，即使是跨度為140 0m的斜拉橋，也可以節省同跨度懸索橋壹半的高強度鋼絲，其造價低30%左右。斜拉橋發展趨勢:跨度將超過1000m；多樣化、輕量化的結構類型；加強斜拉索防腐研究:重視索力調整、施工觀測與控制、斜拉橋動力問題研究。五、懸索橋懸索橋是超大跨度橋梁的主要形式之壹，可以說是唯壹跨度超過1000米的橋型(根據目前已建成的橋梁來看是唯壹的橋型)。但從發展趨勢來看，斜拉橋具有明顯的優勢。但根據地形和地質條件，如果能采用隧道錨固，懸索橋在千米範圍內可以和斜拉橋抗衡。根據理論分析，按照目前的建築材料水平，懸索橋的最大跨度可以達到3500m左右。建成的日本明石海峽大橋主跨1990米..意大利擬建的墨西拿海峽大橋設計方案之壹是懸索橋，主跨3500米。當然也有規劃跨度更大的懸索橋。懸索橋的跨度增加了。如上所述，當跨度達到35O0m時，動力問題將是壹個突出的矛盾。因此，對於超大跨度橋梁，提出了懸索橋和斜拉橋相結合的“懸拉”橋型。在國外，這種橋還在研究中，還沒有實現。然而，在中國貴州烏江1997年底，壹座以預應力鋼纖維混凝土薄壁箱梁為加勁梁的斜拉組合橋建成，橋梁工作者夢寐以求多年的橋型付諸實踐。這是貴州橋梁工作者的壹次大膽嘗試，對中國乃至世界橋梁建設有很大的推動作用。經過近兩年的運營和測試，烏江斜拉橋具有良好的結構性能，尤其是兩種橋型結合部的處理合理。事實上，懸索橋在中國修建已久，其跨度和規模遠非現代懸索橋可比。直到上世紀90年代初，我國才開始修建大跨度懸索橋，如廣東汕頭海灣大橋，主跨452m，混凝土箱梁作為加勁梁。廣東虎門大橋，主跨888m，為鋼箱懸索橋；江陰長江大橋是壹座在建的鋼箱懸索橋，主跨1385米。可見，現代懸索橋在我國已具有相當的規模和水平，進入了世界懸索橋的先進行列。懸索橋采用鋼箱作為加勁梁，在國內相當普遍。在美國和日本，桁架總是用於懸索橋的加勁梁。最著名的明石海峽大橋，主跨1990m，也是桁架加勁梁。根據歐洲的研究，正交異性板鋼箱是加勁梁，梁高而矮，就像機翼壹樣，氣動性能好，側向阻力低，大大降低了塔架的側向力；抗扭剛度大，頂板直接作為橋面，恒載輕，可以減小主纜截面，從而減少用鋼量，降低成本。我國剛開始修建現代懸索橋時，就采用鋼箱作為加勁梁，但沒有深入分析桁架梁作為加勁梁的優缺點。在已經建成的幾座懸索橋上，橋面瀝青鋪裝層已經相繼破損。有橋梁工作者認為，第壹，作為加勁梁，還有壹些方面值得改進，如鋼箱橋面的局部撓度和箱體的通風，以降低鋼箱路面的溫度；第二，桁架梁作為加勁梁，有很多優點，比如加勁梁剛度高，橋面溫度相對較低，解決雙層交通等。用混凝土箱梁作為加勁梁的嘗試在國外已有先例，在國內汕頭海灣大橋也已實現。總結經驗，混凝土箱梁不能再用作加勁梁。國外塔的材料主要是鋼材，我國是混凝土。近年來，國外有發展混凝土的趨勢，基礎多為鉆孔灌註樁或開口沈箱。壹般來說，重力錨和地錨是主要的錨固類型，隧道錨在少數地質條件好的地方使用。深水錨碇常采用沈井或地下連續墻。如江陰長江大橋北錨碇位於沖積層上，采用69m×51m沈井，36格，下沈深度58m；日本明石海峽大橋神戶側錨碇采用環形地下連續墻基礎，直徑85m，高73.5，槽寬2.2m，懸索橋結合地形、地質、水文可采用單跨懸掛、雙跨不對稱懸掛、三跨懸掛(簡支、連續體系)。據調查，世界上的懸索橋多為單跨懸索橋，其次是非對稱雙跨和三跨簡支懸索橋。三跨懸掛連續體系最少。丹麥大型帶橋，三跨連續懸跨，跨度535m+1624m+535m；中國廈門海滄大橋是壹座跨度為230m+648m+230m的連續三跨橋梁，堪稱世界第二座同類橋梁。主纜施工方法:氣流紡法(AS)；電纜法(PWS)。我國多座懸索橋采用PWS法。鋼絞線為φ5mm鍍鋅鋼絲，壹股由91或127 φ5組成。根據受力情況，鋼絲繩由不同數量的鋼絞線組成。將來，中國將在長江和海灣建造跨度更大的懸索橋。壹般加勁梁還是用鋼箱；塔錨用混凝土，但大體積混凝土水化熱的降溫措施要研究。懸索橋的風致穩定性有待進壹步研究；我國已建成的鋼箱梁和多座懸索橋橋面鋪裝存在問題。今後應進壹步研究鋼箱梁橋面鋪裝材料、除銹、清洗、鋪裝粘結及施工工藝。
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