２０１０年第１１期 （总第２０１期） 黑龙江交通科技 ＨＥ ＬＬＯＮＧＪＩＡＮＧ ＪＩＡＯＴＯＮＧ ＫＥＪ Ｎｏ．１１，２０１０ （Ｓｕｍ Ｎｏ．２０１） 门式框架桥在城市道路中的应用 陈晓红 （广州市城投土地开发有限公司） 摘要：结合工程实例，具体介绍了门式框架桥与简支空心板桥的对比，体现出其在工程质量、工程造价等上 的优越性。门式框架桥通过在城市道路中的良好运营状况，值得同类工程推广、采纳。 关键词：门式框架桥；城市道路；应用 中图分类号：Ｕ４４２ １前言 文献标识码：Ｃ 文章编号：１００８—３３８３（２０１０）１１—００９３—０２ 定局限性。门式框架桥作为一种需要特殊设计的中、小型 构造物，则不受上述，能灵活布置，适用范围较广。门式 框架桥简单概括可分为两种：一种是桩基础门式框架桥（见 一一，随着我国城市化的快速发展，作为城市发展的产物之 城市道路不仅在数量上越来越多，而且在质量上要求越 来越严格。城市道路的建设不可避免的覆盖大小不同的河 涌，结合城市环境综合整治及河涌改造，针对中小河涌，以往 常用的方案是采用简支梁、简支板、箱涵及盖板涵等常规结 构。然而简支梁、简支板对于斜交角度小的河涌不宜适用， 箱涵及盖板涵对过水面积要求较大的河涌也不适用，均存在 图１），一种是扩大基础门式框架桥（见图２）。桩基础门式 框架桥适用于地质较差、对地基承载力要求较高的中小桥 梁，扩大基础门式框架桥适用于地质较好、对地基承载力要 求较小的小桥涵。本文主要结合工程实例介绍其在城市道 路建设中覆盖中小河涌的应用。 口 图１桩基础门式框架桥 口 图２扩大基础门式框架桥 ２工程概况 广州市番禺区汉溪大道工程土建工程３标位于番禺北 部，路线大致为东西走向，起于市广路交叉点以西，起点桩号 侧，采用明挖施工，如采用扩大基础，则站台施工对其影响较 大；另外，台后填土为５～６ ｎｌ，填土较高，施工期间，河涌两 侧保持临时通车，不宜采用扩大基础。结合本工程实际情 况，最终采用桩基础门式框架桥与简支空心板桥进行比选。 ３．１ 门式框架桥的尺寸拟定 Ｋ４＋７６０．０００；路线向西延伸与旧Ｃ１０５国道相交，终点止于 旧１０５国道交叉点以西，终点桩号ｌ（５＋８６６．６３２，路线全长 １．１０７ ｋｍ，为规划红线宽度６０ｍ的城市Ｉ级主干道。 路线在Ｋ５＋７１４．５７３处与谢石环山河相交，与水流方向 夹角约为１２．６。，道路覆盖河涌长度为２６５ ｍ。根据广州市 门式框架桥总长为２６５ ＩＴＩ，分为２１节段，每节段为ｌ２ １４ １１１，每节之间设２（３１１１沉降缝，沉降缝用沥青麻絮填塞。过 水断面净宽为１０ ｍ，桥梁梁底与承台之间的净空大于 ３．５ ｍ。台身厚０．６ ＩＴＩ，顶板厚０．６５ Ｉｌｌ，采用ｃ 混凝土；承台 宽２．０ ｍ，高１．５ ｍ，采用ｃ，。混凝土条形承台；桩基直径为 １．０ ｍ，单排桩，桩间距为４．５ ｍ或５．０ ｍ，采用Ｃ２５混凝土 番禺区水利局文件《关于番禺汉溪大道工程施工图的修改 意见》（番水函［２００７］２２６号）要求，河涌桥过水面净宽不小 于１０ ｍ，承台和横撑梁的面高程须低于广州城建５．０ ｎｌ，所 有桥梁梁底与横撑梁或承台之间的净空须大于３．５ ｍ。 桥梁处地质揭露岩性由上而下为：人工填土、亚粘土、细 砂、中砂、残积层、强风化砂岩、全风化混合花岗岩、强风化混 合花岗岩、弱风化混合花岗岩、微风化混合花岗岩。 ３方案的拟定及比选 河涌桥初步方案考虑采用门式框架桥、简支空心板桥、 闭口箱涵结构进行比选。考虑到闭口箱涵跨径较大 （１０ ｍ）、对地基承载力要求较高、施工期间须作临时排水通 道等不利因素导致工程造价较高、施工困难等弊端，不予采 用。同时，考虑到规划地铁７号线站台位于谢石环山河北 收稿日期：２０１０—０６—０３ 钻孔灌注桩基础。具体尺寸详见图３所示。 ３．２简支空心板桥的尺寸拟定 简支空心板桥总长为２６５ ｍ，分为２１节段，每节段为ｌ２— １４ ｌ＇ｎ，每节之间设２ ｃｍ沉降缝，沉降缝用沥青麻絮填塞。过水 断面净宽为１０ ｍ，桥梁梁底与承台之间的净空大于３．５ ｍ。上部 空心板采用装配式Ｃ鲫钢筋混凝土空心板结构，板厚０．５５ Ｉｌｌ；台 身厚０．８ ｍ，台帽厚１．２ ｍ，采用ｃ 混凝土；承台宽４．４ ｎｌ，高 １．５ ｍ，采用Ｃ３０混凝土条形承台；桩基直径为 １．２ Ｉｎ，双排桩， 按“之”字形布设，桩间距为３．７５ ｍ或４．０ ｍ，采用Ｃ 混凝土钻 孔灌注桩基础。具体尺寸详见图４所示。 作者简介：陈晓红（１９７９一），女，工程师。 ・９３・ 总第２０１期 黑龙江交通科技 第１１期 图３门式框架桥断面 图４简支空心板桥断面 ３．３框架桥与空心板桥尺寸对比 （２）门式框架桥台身及基础与顶板共同受力，下部承台 通过计算，上述各方案结构尺寸及相应配筋均能满足极 及台身可以采用较小截面尺寸；钻孔灌注桩可采用较小桩直 限承载能力和正常使用能力规范要求。其主要构件尺寸对 径，并可适当增大间距。 比详见“框架桥与空心板桥尺寸对比一览表（表１）”。 （３）采用门式框架桥，刚度大，整体性好，如采用简支空 表１ 框架桥与空心板桥尺寸对比一览表 心板，则板间绞缝连接较弱，容易形成裂缝。 （４）由于交角小，采用预制空心板结构，则纵坡、横坡较 难调整，导致调平层厚度不均一。门式框架桥顶板现浇，可 根据设计坡度调整。 （５）由于交角小，空心板横向分布系数极不均匀，可能 出现单板受力情况。所谓单板受力，即车辆通过桥梁时，受 力单板与其它板的挠度差较大，使活载不能有效地横向分 配，造成单板破坏。“单板受力”削弱了桥梁结构的整体作 用，使承重构造处于极为不利的受力状态，降低了结构的耐 久性，给行车安全带来严重隐患。 （６）如采用空心板结构，支座设置较多，由于空心板受 从上表可以看出，空心板桥方案桩基密度比框架桥方案 力极不均匀，支座容易损坏，后期更换支座、维护检测均不 大，承台及台身尺寸均较框架桥大，其原因是空心板桥台身 便，后期维护费较高。 及基础直接承受台后填土的水平推力，对其自身强度、稳定 （７）规划地铁７号线站台位于框架桥路段北侧，采用明 性要求较高，而框架桥台身及基础与顶板共同受力，顶板起 挖施工，如采用空心板桥，则站台施工对其影响较大，而框架 到支撑梁辅助作用，防止桥台向跨中移动。 桥作为整体受力构件，能起到整体辅助协调作用。 ３．４框架桥与空心板桥方案比选 （８）采用框架桥相对简支空 ｔｌ，板桥可节省投资，减少工 门式框架桥作为一种台身及基础与顶板共同受力的整 程造价。 体结构，与空心板桥比较，其主要优点如下： 其主要缺点是上部顶板施工时，需搭设支架，工期较长， （１）本工程线路中心线与桥梁轴线交角较小，约１２．６ｏ， 具体比较详见“框架桥与空心板桥方案比选一览表（表２）”。 采用框架结构，整体受力好； （下转第９６页） ・９４・ 总第２０１期 黑龙江交通科技 第１１期 下刻度线之间为好。因为润滑油过多就会形成积炭。这些积 炭会提高发动机压缩比，增加产生爆振的倾向，积炭在汽缸内 呈红热状态，还容易引起早燃，如果落入汽缸内会加剧汽缸和 活塞的磨损，还会加速污染润滑油。其次，润滑油过多增加了 曲柄连杆的搅拌阻力，使燃油消耗增大。对于重载高速运转 的设备尤为如此。如对空气压缩机，曲轴箱加油过多，会增加 曲轴的运动阻力，在减速箱中为了减少齿轮的运动阻力和油 温过高，齿轮漫入油的深度以１—２个齿高为宜。 （３）适时更换润滑油。设备在正常工况下运行应按说 明书的规定，定期更换润滑油，如果提前更换，会造成经济上 的浪费，延迟更换又会对设备不利，造成机器早期磨损。如 果设备在使用条件比较苛刻的工况下工作，则应适当缩短换 油周期。值得一提的是，润滑油变黑并不能作为更换润滑油 的依据。对于没有加清净分散剂的润滑油来说，颜色变黑的 确是油品已严重变质的表现。但现代汽车使用的润滑油一 般都加有清净分散剂。这种清净剂将粘附在活塞上的胶膜 和黑色机炭洗涤下来，并分散在油中，减少发动机高温沉淀 物的生成。所以润滑油颜色变黑不代表油品质完全变质，不 能轻易更换。另外，润滑油不能以补充代替更换。润滑油在 使用过程中，由于污染，氧化等原因，质量会逐渐下降，同时 还会有一些消耗，使数量减少。经常检查润滑油是正确的， 种性能的充分发挥。自行添加其它添加剂不仅不能给机器 带来额外保护，反而易与机油中的化学物质发生反应，造成 机油的综和性能的下降。 （５）润滑油使用是应保持一定的油温，水温和油压。汽 油发动机在使用中应保持润滑油的温度在８Ｏ＿８５℃，水温 ８０—９０℃，发动机油温水温过高时，润滑油容易被氧化，当温 度低时则易使燃气凝结而产生液相腐蚀，并容易在曲轴箱等 处产生油泥。润滑油压力也应保持在规定范围内。压力过 高则会使润滑油大量窜人燃烧室，不但浪费润滑油和污染环 境，而且增加发动机燃烧室内的结焦。压力过低，则会使润 滑油供应不足，润滑不良，增大机件磨损，甚至有发生拉缸的 危险。 （６）换油时不要轻易报废，如油质尚好，可以稍加处理 （如沉降过滤，去除水分杂质）后再用或用于次要设备。废 油要处理好，以利于今后处理和防止污染环境。 （７）防止润滑油危害健康许多石油产品对人体都有害， 接触皮肤如不及时清洗干净，则可能轻者引起皮炎、疙瘩，重 者发生皮疹或皮瘤。误人口内或吸人体内，轻者发生肠胃病 或肺炎，重者可能导致癌症，因而极应注意不要把石油弄到 食品上，不要弄进呼吸道里，也不要弄到满身是油或满地是 油，这不但给国家造成浪费，而且有碍个人卫生。动物试验 但只补充不更换只能弥补机油数量的不足，却元法完全补偿 润滑油性能的损失。判断机油是否失效简单有效的方式是 借助于滤纸或电子仪器来判断。 （４）禁止滥用润滑油添加剂。真正优质的润滑油是具 备多种发动机保护功能的产品，配方中已含有多种添加剂， 证明，精制矿油润滑油的毒性较低，但加添加剂的润滑油的 危害性增加而必须注意防护。即使新油无毒，在使用过程中 变质和污染也会增加其危害性，因此要注意切勿沾染皮肤， 尤其不可吸人或吃下。如不小心弄到身上应立即用清水冲 洗干净。废油的处理换出来的润滑油已经变质，只能作为废 其中包括抗磨剂，而且润滑油最讲究配方的均衡，以保障各 油处理，这些废油应妥善处理，以免造成环境污染。 施工工期 施工工艺 造价 约３个月 约２．５个月 可先预制，后吊装，施工便捷 约５ ５００元／ｍ 现浇砼，需搭设支架 约４ ３００ ｍ 施工对河道的影响 行车舒适性 整体性 后期使用养护、社会 影响 好 由于下部结构一样。对河道影响一样 差 刚度大，整体性好 几乎无须养护，后期维护费用低。 刚度小，整体性差 支座设置较多，两端桥台处及空心板梁之间连接处容易出现开裂，容易 形成纵横向裂缝。更换支座、维护检测均不便，后期维护费较高。 方案评价 空心板结构虽然工期短，但造价高，且考虑其行车舒适性差，后期维护费用高，综合社会经济效益低的缺点，本次设 计推荐采用整体性好的框架桥结构。 推荐 比较 方案比选 ４运营情况 番禺区汉溪大道谢石环山河框架桥于２００９年１１月完 （４）门式框架桥几乎无须养护，耐久性高，后期维护费 用低。 工，运营至今，桥面铺装未见任何纵、横向裂缝，路面平顺元 沉陷迹象，各构件受力状况均良好。 ５结语 （５）门式框架桥相对简支空心板桥可节省投资，减少工 程造价。 本文通过工程实例具体介绍了门式框架桥与简支空心 板桥的对比，体现出其在工程质量、工程造价等上的优越性， 通过门式框架桥在道路中的良好运营状况得出如下结论： （１）门式框架桥不受河涌夹角的影响，具有布置方式灵 活等优点。 总而言之，门式框架桥作为一种需要特殊设计的中、小 型构造物，在城市道路中使用极少，但该结构不仅技术简单 易行、节省工程造价、保证工程质量，而且不受河涌夹角的影 响，具有布置方式灵活等众多优点，特别是针对夹角小的河 涌更具优越性，值得同类工程推广、采纳。 参考文献： （２）门式框架桥不仅技术简单易行，而且可以避免大量 的土方开挖。 （３）门式框架桥整体受力好，质量容易控制，行车舒适。 ・［１］马运朝．城市桥梁工程［Ｍ］．人民交通出版社，２００８． ［２］ 白剑，毛和光．开口框架在东西高速公路中的应用［Ｊ］． ［３］江祖铭，王崇礼．墩台与基础［Ｍ］．人民交通出版社，２０００． ９６・
