2024年5月10日,福州大学无缝桥课题组在黄福云老师带领下前往永泰县调研省道S211线桥梁情况。该线路为山区道路,全长约30kM,沿线共计10座中小型桥梁,其中梁桥有6座、拱桥有4座,详细数据见下表1。
表 1 调研桥梁数据表
序号 |
桥名 |
桥型 |
长度(m) |
伸缩缝数量/宽度(cm) |
备注 |
1 |
岭路桥 |
拱式桥 |
25.0 |
无 |
无缝桥 |
2 |
一重溪桥 |
拱式桥 |
25.2 |
无 |
无缝桥 |
3 |
双溪口桥 |
拱式桥 |
30.2 |
无 |
无缝桥 |
4 |
饿人坑桥 |
梁式桥 |
29.0 |
1(道)/3(cm) |
一侧桥台无缝 |
5 |
九重溪桥 |
梁式桥 |
25.0 |
1/3 |
一侧桥台无缝 |
6 |
十重溪桥 |
梁式桥 |
15.7 |
1/3 |
一侧桥台无缝 |
7 |
十一重溪桥 |
梁式桥 |
28.0 |
1/3 |
一侧桥台无缝 |
8 |
十四重溪桥 |
梁式桥 |
20.0 |
无 |
无缝桥 |
9 |
十七重溪桥 |
拱式桥 |
18.7 |
无 |
无缝桥 |
10 |
十八重溪桥 |
梁式桥 |
56.04 |
2/3 |
常规有缝桥 |
由表1可知,4座拱桥均为无缝桥,全部都取消了伸缩缝。6座梁桥中,1座为无缝桥,4座取消了一侧桥台的伸缩缝,仅1座桥保留了两端桥台的伸缩缝。由此可见,改建为无缝桥或尽量减少伸缩缝使用已越来越得到桥梁工程师们的认可。
以下将选取几座典型的桥梁进行介绍。
岭路桥位于福建省福州市永泰县古田大桥-秀屿南日岛K187+864路线上,该桥长度25m,桥型为拱式桥,桥面不设置伸缩装置,仅在接线路面处有一道胀缝,并在胀缝内填充了沥青填料,因而也可认为它是无缝桥。现场调研发现,拱桥由于其拱圈上部的砌体之间的填充料是弹性的,因此,在温度作用下,该桥可依靠砌体之间的填料来吸纳温度变形,从而可以不在桥面上设置伸缩缝。
(a)侧面图
(b)桥面图
图 1 岭路桥
双口溪桥位于福建省福州市永泰县古田大桥-秀屿南日岛K195+882路线上,该桥长度为30.2m,桥型为拱式桥,整体结构形式与岭南桥相似,但矢跨比更小、跨径更大。通过这两个拱式桥的案例,课题组认为拱桥与无缝桥是一种很合理的构造组合,通过拱肋砌体之间的填料可协助拱桥吸收温度变化下产生的变形。
(a)侧面图
(b)桥面图
图 2 一重溪桥
九重溪桥位于福建省福州市永泰县古田大桥-秀屿南日岛K198+074路线上,该桥长度为25m,桥型为梁式桥。该桥仅在一侧桥台安装了伸缩装置,另一侧取消了伸缩缝。从现场调研来看,设有伸缩缝的这一侧桥台受到雨水侵蚀较为严重,且桥面伸缩装置也有一定程度的破坏。而另一侧的桥台干净如新,桥面连接处也无明显裂缝。
(a)受雨水侵蚀的桥台
(b)伸缩装置破坏
图 3九重溪桥
十四重溪桥位于福建省福州市永泰县古田大桥-秀屿南日岛K199+343路线上,该桥长度为20m,桥型为梁式桥。该桥完全取消了伸缩缝,桥梁在温度作用下的胀缩变形由桥台处的胀缝和软土层吸收。通过调研发现,该桥工作性能非常好,行车舒适平顺,仅观察到有少量沥青挤出胀缝。
图 4十四重溪桥桥面图
(a)伸缩开裂
(b)伸缩装置损坏
图 5 十八重溪桥桥面图
十八重溪桥则是唯一的一座常规有缝桥,桥台两端均设置了伸缩缝。由图5可知,伸缩装置损坏较严重,型钢开裂,沥青混凝土开裂严重。
通过本次调研,我们发现无缝桥的应用前景十分广泛,像上述桥梁均在山区里,行车较为不便,且路途漫长。伸缩装置发生破坏,维修费用较高,容易影响行车舒适度,因为是盘上公路,更容易引发事故。本次调研的10座桥若改造成无缝桥,对当地的交通会有极大帮助,也更进一步促进了无缝桥在中国的推广。