无缝桥梁新技术介绍

1、湖南大学土木工程学院湖南大学桥梁工程研究所二零零三年七月长联无缝桥梁成套技术研究立项申请汇报 全无缝桥梁全无缝桥梁是指在中小桥梁上，梁与桥台形成是指在中小桥梁上，梁与桥台形成整体，桥梁任何位置（包括两头）都没有设置伸缩整体，桥梁任何位置（包括两头）都没有设置伸缩缝，梁的伸缩靠台后的特殊装置予以吸收。缝，梁的伸缩靠台后的特殊装置予以吸收。优点：优点： 经济、行驶性能好、防水防杂物，抗震性能强、经济、行驶性能好、防水防杂物，抗震性能强、 养护费用低甚至养护费用低甚至“零养护零养护” 全无缝试验桥（河南）全无缝试验桥（广东）国外研究现状 美国美国 早在上个世纪四十年代早在上个世纪四十年代,美国中西部

2、的几个州就开始了对整体式桥美国中西部的几个州就开始了对整体式桥台的实验研究。至今台的实验研究。至今,美国至少有美国至少有32个州采用了整体式或半整体式桥台个州采用了整体式或半整体式桥台结构结构,并在弯桥斜桥中应用。美国最长的无缝桥在田纳西州，该桥全并在弯桥斜桥中应用。美国最长的无缝桥在田纳西州，该桥全长长358m，其中曲线部分长，其中曲线部分长297m，桥宽，桥宽14m，梁高，梁高2.1m，为预应力混凝，为预应力混凝土土T梁结构。梁结构。美国最长的无伸缩缝曲线梁桥美国最长的无伸缩缝曲线梁桥其它其它 其它如澳大利亚，伊拉克，新西兰，法国，瑞士，意大利，其它如澳大利亚，伊拉克，新西兰，法国，瑞士，

3、意大利，加拿大等国的无缝技术也日趋成熟，整体式（半整体式）桥台加拿大等国的无缝技术也日趋成熟，整体式（半整体式）桥台结构应用较广。结构应用较广。日本日本 日本在二战后致力于发展整体式或组合式桥等消除伸缩装日本在二战后致力于发展整体式或组合式桥等消除伸缩装置的建桥方法。目前跨径小于置的建桥方法。目前跨径小于30m的单跨或多跨桥多采用整体的单跨或多跨桥多采用整体式全无缝桥结构。式全无缝桥结构。英国英国 英国于英国于70年代开始着手整体式无缝桥梁的研究。目前在英年代开始着手整体式无缝桥梁的研究。目前在英国，跨长在国，跨长在65m以内的公路桥梁广泛采用一种使用填料路桥接以内的公路桥梁广泛采用一种使用填

4、料路桥接缝的整体式无缝桥结构。缝的整体式无缝桥结构。 由于全无缝桥梁受力变形实质为结构与土的共同作用，情况较为复杂，因此到目前为止，一直没有成熟公认的设计原则和标准，其设计仍然是经验性的。国内研究现状 我们已经开始了有关整体式（半整体式）桥台桥的基础研究，取得了一定的成果。v1999年我们首次成功利用整体式桥台原理建成年我们首次成功利用整体式桥台原理建成了半幅整体式桥台桥了半幅整体式桥台桥长沙城南路高架桥。长沙城南路高架桥。 该桥全长184.45m，整个平面设计有一个弯曲。 0#台设计为整体式桥台，另一侧仍为传统的重力式桥台结构，全桥仅在此设一道缝。 使用三年多来，整体桥台（0#台）工作状态良

5、好，行车相当平稳，顺畅。根据台内所埋试件的实验数据及全桥检测结果，其变形特点相当于一梁长54m的全无缝桥的一侧桥台变形。 星星 城城 曦曦 照照 长沙市城南路高架桥全景长沙市城南路高架桥全景整体式桥台0桥桥台台背台台背处处天心天心阁阁平整的桥平整的桥面面v20002000年在河南省周口市建成了半整体式全无年在河南省周口市建成了半整体式全无缝桥缝桥李贯河桥。李贯河桥。 该桥总温度计算跨长48m，斜度为15，梁全宽13m，为三跨装配式预应力简支空心板无缝桥。桥面连续，全桥无伸缩缝。周口市国道106线李贯河桥 半整体式全无缝桥梁桥台桥台台背台背处处v2000年在广东省佛冈成功建成了整体式全无缝年在广

6、东省佛冈成功建成了整体式全无缝桥桥四九桥四九桥 。 该桥总温度计算跨径51.48m，桥宽8.5m，斜度为15，为钢筋混凝土连续刚构无缝桥梁。全桥无伸缩缝，无支座,已于2002年鉴定，成果达国际先进水平。0桥台桥台处处广东清远市四九桥广东清远市四九桥4#4#桥台桥台处处清远市四九中桥近照清远市四九中桥近照 用无缝桥台理论建成的这三座无缝桥梁，总温度计算跨长均在50m左右，其中有弯桥，也有斜桥；有钢筋混凝土结构，也有预应力混凝土结构；有现浇施工，也有装配式吊装施工；有整体式桥台，也有半整体式桥台，分析和实验都达到了令人满意的效果，不仅节省了投资，更彻底消除了跳车现象。可以说在我国，在桥跨长60m以

7、内的桥梁上实现无缝是完全安全可行的。课题研究目的 本课题拟在已有研究实践的基础上，加本课题拟在已有研究实践的基础上，加大无缝联长至大无缝联长至100m100m左右，研究台后路面裂左右，研究台后路面裂缝防治理论和方法，从而为建立无缝桥梁缝防治理论和方法，从而为建立无缝桥梁设计理论奠定坚实的基础。同时针对设计理论奠定坚实的基础。同时针对广西广西地区特殊的地理环境条件地区特殊的地理环境条件，以实践映证理，以实践映证理论研究成果，总结出一成套无缝桥梁标准论研究成果，总结出一成套无缝桥梁标准设计，编制设计，编制广西地区无缝桥梁设计施工广西地区无缝桥梁设计施工指南指南。 拟解决的关键问题及主要研究内容 拟

8、解决的关键问题：拟解决的关键问题：1）实验研究土工格栅与基层材料的粘结滑移性能；2）研究深层搭板发生水平位移时，在上方多层土工格栅的阻滞作用下，应力和裂缝的扩散路径；3）结合理论分析，进一步研究无缝桥台发生较大水平位移时台后结构的最优布局问题。主要研究内容：主要研究内容：i）土工格栅与半刚性路面基层组合材料的粘结滑移性能试验ii)提出裂缝计算的半理论半经验公式iii)台后结构空间有限元分析iv)台后结构开裂情况计算与台后结构修改v)模型试验验证vi)总长100m左右全无缝桥梁设计、施工计划工作进度 1）2003.07 制定详细的研究大纲，确定试验桥。制定详细的研究大纲，确定试验桥。2）2003

9、.072003.10 广泛的调研，继续对已建无缝桥梁的监测及分析，进一步收集并研究广泛的调研，继续对已建无缝桥梁的监测及分析，进一步收集并研究 国内外有关情报资料。国内外有关情报资料。3）2003.082003.12 完成完成23座总长座总长100m左右的无缝桥梁的设计，并设计实桥试验方案。左右的无缝桥梁的设计，并设计实桥试验方案。4）2003.102004.07 根据施工进度，进行试验桥施工，并预埋各测试元件。根据施工进度，进行试验桥施工，并预埋各测试元件。5）2003.092004.07 针对部分理论难以完全解决的问题作室内模型试验。针对部分理论难以完全解决的问题作室内模型试验。6）200

10、3.112005.08 理论研究，提出裂缝计算半理论半经验公式；台后结构计算和修正；理论研究，提出裂缝计算半理论半经验公式；台后结构计算和修正； 提出桩基承载力损失的计算公式。提出桩基承载力损失的计算公式。8）2004.012005.08 实桥跟踪检测。实桥跟踪检测。9）2005.092005.11 课题研究成果的总结与研究报告编写。课题研究成果的总结与研究报告编写。10）2005.12 课题鉴定。课题鉴定。 项目经费估算 课课 题题 总总 经经 费：费：138.8万元万元 年度经费预算：年度经费预算：经 费 投 入 预 算经 费 支 出 预 算科 目预算数(万元)科 目金额(万元)交通厅拨款

11、 合 计138.8工程配套研究经费无土 建费/单位自筹 仪器、设备购置费/银行贷款无材料、燃动费26.0其他经费无加工费5.0 研究开发费29.0 试验费25.0 国内、外调研费5.0 引进软、硬件费/ 劳 务 费10.0 人员培训费15.0 会议费5.0 资料印刷费2.0 各种税费13.8 不可预见费5.0合 计138.8 138.81、 材料、燃动费（26万元） （1） 计算机耗材费：2万元 （2） 应变计及配套二次仪表费：24万元2、 加工费（5万元）3、 研究开发费（29万元） （1） 理论分析费：7万元。 （2） 依托工程上试验桥设计费：20万元 （3） 总报告撰写费：2万元4、 试验费（25万元） （1） 室内土工试验费：5万元 （2） 无缝桥梁试验桥检测：20万元5、 国内、外调研费（5万元）6、 劳务费（10万元） （1） 辅助研究人员（5人）劳务费：8万元 （2） 临时用工：2万元7、 人员培训费（15万元） 通过项目研究和培训，为广西地区培养高级交通建设人才5名：15万元8、 会议费（5万元） 包括协调会、咨询会、汇报会、鉴定会等：5万元9、 资料印刷费（2万元） 检索资料、指南、总报告印刷费：2万元10、 各种税费（13.8万元） 税费及水、电及设备使用费、管理费按1