论文部分内容阅读
【摘 要】随着我国交通事业的发展，各地纷纷修建大跨径桥梁，桥梁跨径越大，其施工难度也越大。作为一种经济实用的桥型，连续刚构桥在已建和在建的桥梁中占据了越来越大的比重。本文着力于分析连续刚构桥易发问题及控制措施，以期为桥梁建设发展有所帮助。
【关键词】连续刚构桥；易发问题及控制措施；研究
连续刚构桥以其跨越能力大、施工方便等优势广泛应用于桥梁工程中，但近几年在我国修建的连续刚构桥中，箱梁混凝土开裂、跨中下挠、底板崩裂等病害出现得较为普遍。考虑到连续刚构桥梁在最不利作用下墩顶将产生较大的纵桥向水平位移、转角位移及墩身剪力等，因此要求合理的墩身刚度。
一、连续刚构桥常用施工技术及易发问题
（一）、连续刚构桥常用施工技术
近年来桥梁施工技术的发展极大地促进了桥梁在跨径、线形、截面形式等方面的进步和改变，目前连续刚构桥施工通常采用的方法主要有支架法施工和悬臂法施工。
1、支架法
支架施工法就是在满足承载力要求的地基基础上搭设满堂支架，就地浇筑混凝土的施工方法。通过满堂支架为梁体的施工提供支承条件和工作平台，完成连续箱梁的施工作业。但是由于其施工时需要大量的脚手架，同时施工工期长，以往多用于桥墩较矮的桥梁施工中。
2、悬臂法
随着施工工艺的进步和材料工艺的提高，悬臂法大量运用于预应力混凝土连续梁桥施工。
（1）、悬臂拼装法
悬臂拼装法是将预制好的节段（一般2～5m为宜），用悬拼吊机悬吊于梁位上逐段拼装，一个节段张拉锚固后，再拼装下一节段。其核心是梁的调运与拼装。悬臂拼装施工工序主要包括梁体节段的预制、移位、存放、运输；梁段起吊拼装；合拢段施工；梁体体系转换等。悬臂拼装法按照起重吊装方式的不同分为：牵引滑轮组悬拼、浮吊悬拼、缆索起重机（缆吊）悬拼、连续千斤顶悬拼、及移动支架悬拼等等。
（2）、悬臂浇筑法
我国已建成的大跨度预应力混凝土连续刚构桥大部分都采用这种方法施工。悬臂浇筑法又称无支架平衡伸臂法或挂篮法，每个节段一般2～6m，在墩柱两侧常采用托架支撑，灌筑一定长度的梁段，称为起步长度。以此节段为起点，通过挂篮的前移，对称地向两侧跨中逐段灌筑混凝土，并施加预应力，如此循环作业。
（二）、连续刚构桥易发问题
连续刚构桥采用以上常用施工方法进行施工，在桥梁施工完成并通车一段时间后往往容易出现以下问题，必须引起足够重视并在桥梁的施工设计阶段采取必要的措施加以控制，提高桥梁的使用寿命及性能。
1、腹板斜裂缝
主拉应力过大就会导致腹板斜裂缝，这时可以用以下方法解决：一是增大根部梁高，例如过去根部梁高为1/18～1/200，现在增大到1/16～1/189；二是加强竖向预应力的有效性，可以在箱梁根部一定范围采用钢绞线、精轧螺纹钢筋二次张拉、竖向预应力滞后张拉等措施。
2、跨中下挠
随着使用年限的增加，连续刚构的跨中不断下挠，这会使桥梁运营期内出现不良线形而引起乘客的不舒适感，甚至危及行车安全。跨中下挠主要是由预应力钢束有效性降低引起的。解决方法如下：一是纵向预应力钢束利用塑料波纹管与真空辅助压浆，保证管道压浆密实，防止预应力钢束腐蚀；二是控制钢束张拉时间，提高混凝土强度，预留备用孔道，设置后期备用钢束等。
3、跨中底板崩裂
预应力钢束径向力过大，例如实际节段按折线施工，节段线处径向力大，就会导致跨中底板崩裂（如图1）。可以采取以下措施：一是应该合理控制结构的预应力度，并在满足结构强度和稳定的前提下尽量减小墩身刚度，保证墩身刚度合适；二是优化钢束配置，例如某桥跨结构：85+160+85m连续刚构；支点梁高10m、跨中梁高3.5m，底板厚1.0～0.32m，梁高与底板厚度均按2.0次抛物线变化，增加顶板束可减少底板合龙束，从而可克服跨中下挠和底板崩裂（如表1）；三是，精确定位预应力管道。用“井”字型定位钢筋，与箱梁纵横向钢筋点焊连接；四是增大波纹管间距、加大梁高变化规律、跨中底板厚度、设置跨中横隔板等。
二、连续刚构桥易发问题控制措施
（一）、控制跨中下挠措施
1、人为增加桥梁的预拱度
连续刚构桥在施工时，由于桥梁自重、混凝土徐变等都会造成施工早期出现在竖向方向偏离设计较大位移，会造成桥梁的下挠，所以设计时需要增加桥梁的预拱度。其计算方式为：桥梁的总预拱度=施工预拱度+后期桥梁预拱度，在现行的桥梁公路中规定：当桥梁自重和负载产生的竖向下挠度超过计算跨度的1/1600时，应当设置相关合理的预拱度。施工预拱度在实际运用中已经很多，在此不再复述。
后期桥梁（成桥）预拱度设置是指大桥落成后，在实际运行过程，由于载重、混凝土徐变等原因造成的桥体下挠的数值。目前的计算都是在理论基础上进行的，最大预拱度的取值应该在桥梁长度的10/10000～12/10000，再利用國内较常用的二次抛物线法对后期桥梁预拱度进行分配。
2、控制温差
桥体上下温度分布不均，内外温度分布不均容易造成内部应力加大，也容易造成跨中下挠。在连续刚构桥设计及施工的过程中应当充分考虑温差可能带来的影响，避免因为温度分布不均出现的断裂下挠现象。例如，在设计的时候就充分考虑腹板顶部和底部的温差，采用分阶段浇筑的施工工艺。
3、材料选择
由于桥梁建设的特殊性，在材料上要求很高，抗腐蚀强，刚度优越的钢材可以很好的减少一些不正常状态下的下挠情况。特别是钢材和混凝土的质量，对桥体的性能具有重要的影响，比如混凝土的粘性强，对桥面的整体性起到重要作用，可以很好的防止因受力不均衡的原因造成的下挠现象。
（二）控制裂缝措施
1、重视桥梁整体受力设计。
长期以来我们只对纵向和垂直向的受力情况考虑得比较多，使得桥体在使用中如果出现不均匀受力，就容易产生混凝土结构变化。桥梁的不正常下挠很容易产生裂缝，超出混凝土承受力的一些影响因素在设计时就应当一并考虑进去。如考虑桥梁下挠的影响，尽量的增大桥梁的预应力，同时减少预应力的损耗。
2、控制超载行为
现役的一些大桥存在安全隐患，往往是因为超载车辆的大量行驶，这些超负荷的加载大大超出桥梁的承受能力。大桥在疲惫中运行，桥面很容易出现断痕等严重的桥体问题。可见控制超载车辆的通行，对保护桥体是非常重要的，可以延长桥梁寿命。
3、及时封闭裂缝
桥梁在一些地震、洪灾类等自然灾害的影响下，在日常的使用中都会受到不同程度的损害。容易产生裂缝，不及时处理，容易对受力钢筋造成腐蚀等二次损害。在对裂缝进行处理时，应该及时采用压注填缝的方法进行裂缝封闭。
三、结语
连续刚构桥梁不仅在使用性能和安全上优于其他桥梁体系，而且在美观上符合现代城市发展的需要。但也存在一些自身的缺点，比如桥梁的下挠、裂缝等易发问题不容忽视。在具体的实施过程中，应该制定好详细的控制方案，掌握设计要点；明确控制指标、控制方法，使得连续刚构桥的安全性和实用性更加符合建设要求。
参考文献：
[1]詹建辉.特大跨度连续刚构主梁下挠及箱梁裂缝成因分析[J].中外公路，2007（02）
[2]李小国，沈典栋，王解.大跨连续刚构桥箱梁横向温度效应分析[J].公路工程，2011（02）
[3]左宪章，肖军.关于成桥预拱度设置的处理方法探讨[J].建筑工程，2011（05）
【关键词】连续刚构桥；易发问题及控制措施；研究
连续刚构桥以其跨越能力大、施工方便等优势广泛应用于桥梁工程中，但近几年在我国修建的连续刚构桥中，箱梁混凝土开裂、跨中下挠、底板崩裂等病害出现得较为普遍。考虑到连续刚构桥梁在最不利作用下墩顶将产生较大的纵桥向水平位移、转角位移及墩身剪力等，因此要求合理的墩身刚度。
一、连续刚构桥常用施工技术及易发问题
（一）、连续刚构桥常用施工技术
近年来桥梁施工技术的发展极大地促进了桥梁在跨径、线形、截面形式等方面的进步和改变，目前连续刚构桥施工通常采用的方法主要有支架法施工和悬臂法施工。
1、支架法
支架施工法就是在满足承载力要求的地基基础上搭设满堂支架，就地浇筑混凝土的施工方法。通过满堂支架为梁体的施工提供支承条件和工作平台，完成连续箱梁的施工作业。但是由于其施工时需要大量的脚手架，同时施工工期长，以往多用于桥墩较矮的桥梁施工中。
2、悬臂法
随着施工工艺的进步和材料工艺的提高，悬臂法大量运用于预应力混凝土连续梁桥施工。
（1）、悬臂拼装法
悬臂拼装法是将预制好的节段（一般2～5m为宜），用悬拼吊机悬吊于梁位上逐段拼装，一个节段张拉锚固后，再拼装下一节段。其核心是梁的调运与拼装。悬臂拼装施工工序主要包括梁体节段的预制、移位、存放、运输；梁段起吊拼装；合拢段施工；梁体体系转换等。悬臂拼装法按照起重吊装方式的不同分为：牵引滑轮组悬拼、浮吊悬拼、缆索起重机（缆吊）悬拼、连续千斤顶悬拼、及移动支架悬拼等等。
（2）、悬臂浇筑法
我国已建成的大跨度预应力混凝土连续刚构桥大部分都采用这种方法施工。悬臂浇筑法又称无支架平衡伸臂法或挂篮法，每个节段一般2～6m，在墩柱两侧常采用托架支撑，灌筑一定长度的梁段，称为起步长度。以此节段为起点，通过挂篮的前移，对称地向两侧跨中逐段灌筑混凝土，并施加预应力，如此循环作业。
（二）、连续刚构桥易发问题
连续刚构桥采用以上常用施工方法进行施工，在桥梁施工完成并通车一段时间后往往容易出现以下问题，必须引起足够重视并在桥梁的施工设计阶段采取必要的措施加以控制，提高桥梁的使用寿命及性能。
1、腹板斜裂缝
主拉应力过大就会导致腹板斜裂缝，这时可以用以下方法解决：一是增大根部梁高，例如过去根部梁高为1/18～1/200，现在增大到1/16～1/189；二是加强竖向预应力的有效性，可以在箱梁根部一定范围采用钢绞线、精轧螺纹钢筋二次张拉、竖向预应力滞后张拉等措施。
2、跨中下挠
随着使用年限的增加，连续刚构的跨中不断下挠，这会使桥梁运营期内出现不良线形而引起乘客的不舒适感，甚至危及行车安全。跨中下挠主要是由预应力钢束有效性降低引起的。解决方法如下：一是纵向预应力钢束利用塑料波纹管与真空辅助压浆，保证管道压浆密实，防止预应力钢束腐蚀；二是控制钢束张拉时间，提高混凝土强度，预留备用孔道，设置后期备用钢束等。
3、跨中底板崩裂
预应力钢束径向力过大，例如实际节段按折线施工，节段线处径向力大，就会导致跨中底板崩裂（如图1）。可以采取以下措施：一是应该合理控制结构的预应力度，并在满足结构强度和稳定的前提下尽量减小墩身刚度，保证墩身刚度合适；二是优化钢束配置，例如某桥跨结构：85+160+85m连续刚构；支点梁高10m、跨中梁高3.5m，底板厚1.0～0.32m，梁高与底板厚度均按2.0次抛物线变化，增加顶板束可减少底板合龙束，从而可克服跨中下挠和底板崩裂（如表1）；三是，精确定位预应力管道。用“井”字型定位钢筋，与箱梁纵横向钢筋点焊连接；四是增大波纹管间距、加大梁高变化规律、跨中底板厚度、设置跨中横隔板等。
二、连续刚构桥易发问题控制措施
（一）、控制跨中下挠措施
1、人为增加桥梁的预拱度
连续刚构桥在施工时，由于桥梁自重、混凝土徐变等都会造成施工早期出现在竖向方向偏离设计较大位移，会造成桥梁的下挠，所以设计时需要增加桥梁的预拱度。其计算方式为：桥梁的总预拱度=施工预拱度+后期桥梁预拱度，在现行的桥梁公路中规定：当桥梁自重和负载产生的竖向下挠度超过计算跨度的1/1600时，应当设置相关合理的预拱度。施工预拱度在实际运用中已经很多，在此不再复述。
后期桥梁（成桥）预拱度设置是指大桥落成后，在实际运行过程，由于载重、混凝土徐变等原因造成的桥体下挠的数值。目前的计算都是在理论基础上进行的，最大预拱度的取值应该在桥梁长度的10/10000～12/10000，再利用國内较常用的二次抛物线法对后期桥梁预拱度进行分配。
2、控制温差
桥体上下温度分布不均，内外温度分布不均容易造成内部应力加大，也容易造成跨中下挠。在连续刚构桥设计及施工的过程中应当充分考虑温差可能带来的影响，避免因为温度分布不均出现的断裂下挠现象。例如，在设计的时候就充分考虑腹板顶部和底部的温差，采用分阶段浇筑的施工工艺。
3、材料选择
由于桥梁建设的特殊性，在材料上要求很高，抗腐蚀强，刚度优越的钢材可以很好的减少一些不正常状态下的下挠情况。特别是钢材和混凝土的质量，对桥体的性能具有重要的影响，比如混凝土的粘性强，对桥面的整体性起到重要作用，可以很好的防止因受力不均衡的原因造成的下挠现象。
（二）控制裂缝措施
1、重视桥梁整体受力设计。
长期以来我们只对纵向和垂直向的受力情况考虑得比较多，使得桥体在使用中如果出现不均匀受力，就容易产生混凝土结构变化。桥梁的不正常下挠很容易产生裂缝，超出混凝土承受力的一些影响因素在设计时就应当一并考虑进去。如考虑桥梁下挠的影响，尽量的增大桥梁的预应力，同时减少预应力的损耗。
2、控制超载行为
现役的一些大桥存在安全隐患，往往是因为超载车辆的大量行驶，这些超负荷的加载大大超出桥梁的承受能力。大桥在疲惫中运行，桥面很容易出现断痕等严重的桥体问题。可见控制超载车辆的通行，对保护桥体是非常重要的，可以延长桥梁寿命。
3、及时封闭裂缝
桥梁在一些地震、洪灾类等自然灾害的影响下，在日常的使用中都会受到不同程度的损害。容易产生裂缝，不及时处理，容易对受力钢筋造成腐蚀等二次损害。在对裂缝进行处理时，应该及时采用压注填缝的方法进行裂缝封闭。
三、结语
连续刚构桥梁不仅在使用性能和安全上优于其他桥梁体系，而且在美观上符合现代城市发展的需要。但也存在一些自身的缺点，比如桥梁的下挠、裂缝等易发问题不容忽视。在具体的实施过程中，应该制定好详细的控制方案，掌握设计要点；明确控制指标、控制方法，使得连续刚构桥的安全性和实用性更加符合建设要求。
参考文献：
[1]詹建辉.特大跨度连续刚构主梁下挠及箱梁裂缝成因分析[J].中外公路，2007（02）
[2]李小国，沈典栋，王解.大跨连续刚构桥箱梁横向温度效应分析[J].公路工程，2011（02）
[3]左宪章，肖军.关于成桥预拱度设置的处理方法探讨[J].建筑工程，2011（05）