1 概述
　　槽形梁是一種下承式橋梁,適用于鐵路橋、公路橋及城市高架橋,目前在上應(yīng)用較多。我國在鐵路和公路橋梁上也有此種工程實(shí)例。
　　國外zui早的預(yù)應(yīng)力混凝土槽形梁是英國1952 年建造的羅什爾漢橋,此后,日本、西德、澳大利亞相繼在鐵路橋梁中應(yīng)用。在軌道交通工程中,法國的里爾建造了雙線跨度為50 m 的預(yù)應(yīng)力槽形梁; 巴黎的13 號線在塞納河上建造了跨度為85 m 、腹板為矩形、雙層底板的預(yù)應(yīng)力槽形梁;智利的圣地亞哥已建成雙線槽形梁,運(yùn)行多年情況良好。在日本,已把槽形梁的設(shè)計(jì)計(jì)算方法納入了日本國有鐵路建筑物設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)中。日本和前蘇聯(lián)還做了槽形梁的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。
　　我國學(xué)者對槽形梁的設(shè)計(jì)理論做了大量的研究,并且已經(jīng)應(yīng)用于工程實(shí)踐,運(yùn)行多年情況良好。在鐵路橋上,我國目前已建成3 座槽形梁橋。它們是位于北京鐵路樞紐雙橋編組站內(nèi)的為京秦線跨越京承線而設(shè)的二孔跨度為24 m 的單線槽形梁、位于京承線雙懷段懷柔車站附近的為跨越京豐公路而設(shè)的一孔跨度為20 m 的雙線槽形梁橋,以及位于浙贛復(fù)線江西弋陽葛水河的跨度為25 m + 40 m + 25 m 的單線鐵路連續(xù)槽形梁。
2 槽形梁在軌道交通高架工程中的應(yīng)用形式
　　在高架城市軌道交通線中為了節(jié)省系統(tǒng)總投資,就要求高架結(jié)構(gòu)有較小的建筑高度。早期,軌道交通高架結(jié)構(gòu)一般采用常見的城市高架橋或公路高架橋型式,建筑高度較大。槽形梁是適合于軌道交通高架結(jié)構(gòu)要求、具有較小建筑高度的結(jié)構(gòu)型式之一,而且槽形梁跨徑的變化只影響兩側(cè)主梁的梁高,基本上不影響槽形梁道床板面的建筑高度, 便于軌道交通系統(tǒng)在線路縱斷面上作定線布置。
　　2. 1 　國內(nèi)軌道交通高架工程中槽形梁的應(yīng)用現(xiàn)狀
　　槽形梁在我國城市軌道交通領(lǐng)域尚無實(shí)際工程應(yīng)用, 但近幾年也做了大量的研究工作。1999 年廣州市地下鐵道設(shè)計(jì)研究院與法國索非圖公司合作設(shè)計(jì),并進(jìn)行了二孔單線槽形梁的1∶1 足尺試驗(yàn);2001 年由上海市隧道工程軌道交通設(shè)計(jì)研究院負(fù)責(zé),與原上海鐵道大學(xué)、申通公司合作設(shè)計(jì),并進(jìn)行了一孔雙線槽形梁的1∶1 足尺實(shí)驗(yàn);2002 年我院在上海市軌道交通6 號線設(shè)計(jì)招投標(biāo)及初步設(shè)計(jì)中采用了槽形梁結(jié)構(gòu),并對槽形梁理論做了進(jìn)一步研究,初步設(shè)計(jì)已通過專家評審,現(xiàn)正在施工圖設(shè)計(jì)階段。這標(biāo)志著槽形梁在城市軌道交通工程中的應(yīng)用已成現(xiàn)實(shí)。
　　2. 2 　在軌道交通中應(yīng)用槽形梁的優(yōu)點(diǎn)
　?。?） 建筑高度低: 直接行駛車輛的槽形梁道床板厚度（即建筑高度） 一般為0. 35～0. 50 m , 較一般的軌道箱梁或T 形梁降低約1. 5 m（以30 m 跨為例） 。在軌道交通中應(yīng)用槽形梁,對降低車站及區(qū)間建筑高度*。
　?。?） 降噪效果好: 軌道交通車輛行駛于槽形梁時(shí),其輪軌走行系統(tǒng)噪聲受到兩側(cè)主梁上翼緣及腹板的阻隔,在一定程度上減少了車輛噪聲對周圍環(huán)境的影響。相對箱形梁,槽形梁無箱體共鳴噪聲。
　?。?） 斷面空間利用率高: 結(jié)構(gòu)受力需要的主梁上翼緣可兼做檢修及旅客緊急疏散通道,在車站內(nèi)部可以作為站臺寬度使用,下部空間可布置通信、信號、電力電纜等管線。
　?。?） 行車安全:兩側(cè)主梁可防止脫軌車輛傾覆下落,給行車安全提供了可靠的保證。
　　（5） 外觀美觀、視覺效果好:槽形梁不但本身梁體外型優(yōu)美,而且主梁上翼緣和腹板遮擋了外觀較差的橋面系及車輛走行系統(tǒng),只露出整潔、美觀的上部車體;若采用三軌供電系統(tǒng),則景觀效果更佳。由上可知,槽形梁是適合于軌道交通的一種、新型的橋梁結(jié)構(gòu)型式。
　　2. 3 　槽形梁在高架區(qū)間的應(yīng)用
　?。?） 雙線分離式（單線） 預(yù)應(yīng)力混凝土槽形梁
　　分離式預(yù)應(yīng)力混凝土槽形梁,每線設(shè)置1 個(gè)“U”形槽,兩主梁分離,如圖1 。

圖1 　雙線分離式槽形梁橫斷面圖
      分離式預(yù)應(yīng)力混凝土槽形梁具有以下特點(diǎn):
　?、?nbsp;采用分離式主梁可以降低主梁高度,減小道床板的厚度,結(jié)構(gòu)體量可以做得較輕巧。
　?、?nbsp;分離式主梁可適應(yīng)島式車站線路分離的要求,保證站內(nèi)橋梁與站外橋梁協(xié)調(diào)一致。
　　③ 采用分離式的兩個(gè)槽形梁,道床板的寬跨比較小,剪力滯后效應(yīng)小,道床板可全截面參與主梁受力,提高了截面的利用率。
　?、?nbsp;分離式的兩個(gè)槽形梁其道床板的計(jì)算跨度小,道床板的受力較小。
　?、?nbsp;采用分離式的兩個(gè)槽形梁,兩主梁的受力明確,避免了單線加載時(shí)的偏載效應(yīng)。
　?、?nbsp;采用分離式的兩個(gè)槽形梁,線間距須加寬, 橋面寬,高架橋整體體量大。
　?、?nbsp;分離式的兩個(gè)槽形梁無法進(jìn)行交叉、渡線區(qū)域的橋梁設(shè)計(jì)。
　　⑧ 采用分離式的兩個(gè)槽形梁,線間距加寬,平面線型要設(shè)置從地下線向高架線的過渡,平面線型較復(fù)雜。
　　（2） 雙線整體式預(yù)應(yīng)力混凝土槽形梁
　　雙線預(yù)應(yīng)力混凝土槽形梁,兩線設(shè)置1 個(gè)“U” 形槽,兩片主梁分置在線路兩側(cè),如圖2。
　　
圖2 　雙線槽形梁橫斷面圖
      雙線預(yù)應(yīng)力混凝土槽形梁具有以下特點(diǎn):
　　① 線間距不變化,平面線型簡單。
　　② 線間距可設(shè)置為zui小值,橋面寬度減小,高架橋整體體量小,并能有效降低工程造價(jià)。
　?、?nbsp;可滿足交叉、渡線區(qū)域的橋梁設(shè)計(jì),使全線梁型一致。
　　④ 雙線槽形梁其道床板的計(jì)算跨度大,道床板受力及厚度較大。
　?、?nbsp;主梁橫向間距較大,橫向抗扭剛度較差。
　?、?nbsp;單線行車時(shí)對主梁有偏載效應(yīng),主梁受力復(fù)雜。
　　2. 4 　槽形梁在高架車站的應(yīng)用
　　高架車站站臺形式一般為側(cè)式站臺或島式站臺,槽形梁是zui適用于高架車站的橋梁結(jié)構(gòu)。由于其建筑高度低,可有效地降低車站的線路高程,減小站臺的提升高度,方便旅客出行,降低車站造價(jià), 并可改善線路縱斷面。
　?。?） 側(cè)式站臺槽形梁結(jié)構(gòu)形式
　　槽形梁兩側(cè)主梁位于站臺范圍,主梁上翼緣可作為站臺功能使用。視站臺寬度,主梁斷面可采用T 形或箱形結(jié)構(gòu)形式,如圖3 。

圖3 　側(cè)式站臺槽形梁橫斷面圖
　　采用此結(jié)構(gòu)形式具有以下特點(diǎn):
　　① 槽形梁主梁斷面的增大,提高了槽形梁的承載能力,增強(qiáng)了槽形梁的橫向抗扭剛度。
　　② 斷面利用率高,槽形梁主梁下部空腔部分可作為車站通信、信號、電力電纜通道。
　?、?nbsp;建筑高度改善明顯。不另外設(shè)置站臺梁,橋墩也就可以不設(shè)置用于支承站臺梁的橫梁。因此, 建筑高度僅為槽形梁道床板厚度。
　?、?nbsp;槽形梁主梁兼作站臺使用,取消了站臺梁, 有望降低車站的工程造價(jià)。

圖4 　島式站臺槽形梁橫斷面圖