[发明专利]建造桥跨的方法及由此建造的桥跨

说明书

本发明涉及一种建造桥跨方法及由此建造的桥跨。

桥跨通常由支撑在桥台上、可以跨越需要遮盖的空间的梁构成，并用桥面板覆盖梁顶。桥面板一般都是通过在临时模板内现浇混凝土形成的。当梁发生问题时，桥面板也易发生问题。概括地说主要有两个方面的问题-一是桥面板成形的成本及难度，二是长期侵蚀的影响。

举例来说，多重平行钢梁的桥跨建成后，钢梁很容易因大气污染、路面盐化、车辆排放的废气、雨水和鸟粪等的影响而发生锈蚀。钢材本身也容易发生锈蚀。钢梁的翼缘上容易积聚灰尘和各种污染物，这就更加剧了钢梁的锈蚀。

为了避免钢梁的这些问题，在桥跨中已经使用预制预应力混凝土梁。在本行业中，通常将它们称为“AASHTO（美国各州公路与运输工作者协会）”梁。这种梁从外形看是有翼缘的，因此在浇注时容易产生表面缺陷。梁的翼缘上容易积聚灰尘、污染物和鸟粪等，这些东西可以从缺陷部位侵入梁的内部，造成预应力钢筋的锈蚀。

在上述两种桥跨中，是以普通的梁顶现浇混凝土平板作为顶部桥面板的。

普通混凝土桥面板容易受到严重的长期侵蚀。在普通混凝土桥面板内，有为数众多的气孔和细裂缝，水可以通过这些部位侵入桥面板内，造成混凝土的长期侵蚀。当这些污染物接触到钢筋后，就会使钢筋生锈膨胀，进而造成混凝土的剥离，最终导致桥面板的破坏。桥面板内的钢筋生锈之后，其保养和维修不但难度很大而且费用很高。

当混凝土所受到的力是拉力而不是压力时，混凝土中就会出现裂缝。在跨越梁顶的普通混凝土桥面板中出现拉力，这是很正常的现象。

从另一方面来说，预应力混凝土是用很高的压力来对混凝土进行压缩的方法。因压缩而产生的细裂缝同样会加剧水和污染物的侵入。到目前为止，人们仅仅对梁施加预应力，并未对桥面板施加压力，因此桥面板自然不会处于受压状态。

在无遮盖的梁顶进行桥面板的施工，不但难度很大而且费用很高。桥面板的模板需要定做，只能使用一次，用后还得拆除，并且所有这些工作都得由高薪技工来做。说桥面板施工困难，是因为梁顶很窄而且梁与梁之间又间隔有几英尺，这对于作业工人和下面通行的车辆都是有内在危险的。为使桥面板直接就位于梁顶，就必须在梁与梁之间悬挂模板。模板的外形尺寸十分复杂，使得模板不能重复使用，因此模板材料也就全浪费了。在桥面板施工时，由于工人的工效很低，因此费用也就很高。如果桥梁建在郊区的话，还需付给技工到工地的交通费。

桥跨外侧边缘的问题更加严重。混凝土桥面板的边缘通常为悬壁端，并且要制成各种复杂的形状，以便安装护栏和灯柱等结构物。这样就需要为数众多的工人来处理边缘，费用自然很高。为了尽可能避免劳力的浪费，大部分的桥跨设计都采用相当低的建筑标准。

另一类桥跨是实腹式现浇混凝土板梁。尽管此类桥跨看起来很简单，但实际上很难施工，这是因为在施工时需要大量的脚手架和模板来支撑现浇混凝土。脚手架和模板的组立需要大量的高薪技工，不但造价很高，而且施工进展十分缓慢。如果不得中断所跨越道路的交通，就不能使用常规的脚手架，于是问题就会变得更加复杂。在市区内更新或新建桥梁时，碰到不得中断道路交通的情况是很正常的事。对社会来说，干扰的大小与造价的高低是事关重要的。

现浇混凝土桥跨的自重很大，这就限制了它的经济跨度。在桥跨内或底部留些孔洞是可以减小自重的，但这样却会使施工更复杂、成本更高、工期更长。当梁内留有孔洞时，水就会从裂缝处侵入孔洞并在里面积存下来，这样一来就带来了许多问题。梁内孔洞的质量好坏是无法检查的。

另一类桥跨是空心箱形梁。这类桥跨可以现浇，也可以分段预制，然后在空中逐段拼装并用后张法使其成为一体。与带有孔洞的实腹式梁相比，现浇空心梁的工效更低，施工工艺也更加复杂，因此施工过程中发生的问题也就更多。分段预制箱形梁的造价极高，故一般仅用于跨越宽阔河流等的大跨度桥梁。

本发明的目的是提供一种独特的方法，用永久性混凝土结构梁/模板建造桥跨，这样不但造价很低，而且架设很快，此外还可以显著减轻目前所存在的桥梁侵蚀问题。

根据本发明的一个实施例，桥跨为复合结构，分两步施工，可以跨越需要遮盖的空间。第一步，独特的预制预应力混凝土构件将作为桥跨的精制高质保护壳，并为后续工作提供所需的模板和工作平台。第二步，往由预制构件形成的空间内浇注余下部分的普通混凝土，然后再进行后张，整个施工期间不会影响桥跨下面的交通。