淺談連續(xù)剛構(gòu)橋的發(fā)展及主要存在的問題

張定馬

摘要：：隨著我國交通建設(shè)的迅速發(fā)展，連續(xù)剛構(gòu)橋施工技術(shù)趨于成熟，但連續(xù)剛構(gòu)橋成橋后也普遍存在“跨中撓度過大”、“混凝土開裂”等質(zhì)量問題，綜合分析研究我國連續(xù)剛構(gòu)橋發(fā)展現(xiàn)狀，探討連續(xù)剛構(gòu)橋建設(shè)的優(yōu)化和更新，并提出相應(yīng)的對策。

關(guān)鍵詞：連續(xù)剛構(gòu)橋；發(fā)展；問題

一、連續(xù)剛構(gòu)橋的發(fā)展

隨著我國科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，傳統(tǒng)的工業(yè)水平的提高，橋梁建筑技術(shù)發(fā)展很快。一座座跨江大橋，現(xiàn)代公路天橋，城市高架橋，以及更長的跨海大橋和輕軌交通高架橋，像一條條的“彩虹”使得天塹變通途。并逐步建成了一個(gè)綜合運(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)，大大提高了交通現(xiàn)狀，拉動(dòng)了我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，方便了人們的生活。在這些橋梁中不僅有華麗富貴的斜拉橋；華麗富貴氣勢雄偉的懸索橋；體形優(yōu)美，歷史悠久的拱橋；也有簡潔美觀的外表，且適應(yīng)性強(qiáng)、施工方便、投資小、效率高的大跨度連續(xù)剛構(gòu)橋。

剛構(gòu)橋是什么呢？傳統(tǒng)的橋梁施工多用費(fèi)時(shí)、費(fèi)工的滿堂支架法，這種方法對于中、小跨徑的橋梁尚能適應(yīng)，但對于大跨徑及特大高度、水深較深的橋梁施工顯然不適應(yīng)。1953年原聯(lián)邦德國建成的沃倫姆斯橋，主跨114.2米，施工時(shí)引進(jìn)了懸臂施工法，基本解決了施工中的難題，而且發(fā)展了預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)T 形剛構(gòu)，對其他橋梁產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。1964年聯(lián)邦德國又建成了主跨為208m的本道夫橋，不僅顯示出懸臂施工法的優(yōu)越性，而且在結(jié)構(gòu)上又有創(chuàng)新，形成了連續(xù)剛構(gòu)體系。80年代后世界各國建造了多座不帶鉸的連續(xù)剛構(gòu)體系，發(fā)展了連續(xù)剛構(gòu)體系，其中以1985年澳大利亞建成的主跨260m的門道橋，挪威1998年底建成的主跨為298m的Ralf Sundet橋最為著名。

在我國，1988年由我國設(shè)計(jì)的第一座主跨180m大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋—廣東洛溪大橋建成通車后，連續(xù)剛構(gòu)的突出優(yōu)點(diǎn)使得這種橋型在我國得到了廣泛應(yīng)用與推廣。1997年我國建成了主跨為270m的虎門大橋輔航道橋?qū)⑦B續(xù)剛構(gòu)—連續(xù)體的跨越能力體現(xiàn)到極致。

二、連續(xù)剛構(gòu)橋要解決的常見問題

在我國連續(xù)剛構(gòu)橋的數(shù)量日趨增多，目前部分橋梁設(shè)計(jì)師對連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)思想、連續(xù)剛構(gòu)橋施工質(zhì)量的制約及長期處于超限運(yùn)輸狀態(tài)等原因，導(dǎo)致連續(xù)剛構(gòu)橋出現(xiàn)問題數(shù)量較多，通過對國內(nèi)已建成的大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁調(diào)查的來看，我國建成的大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋梁中，出現(xiàn)的問題主要有以下幾種：(1) 箱梁腹板、底板產(chǎn)生裂縫；(2) 墩頂0 # 梁段開裂；(3) 橋墩墩身裂縫；(4) 跨中撓度過大。

（一）混凝土開裂的原因

目前，我國大跨徑連續(xù)剛結(jié)構(gòu)橋建設(shè)中，如果在主橋總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、對溫度應(yīng)力、混凝土強(qiáng)度、施工質(zhì)量等方面存在問題，就有可能會(huì)出現(xiàn)混凝土開裂的情況，如箱梁豎向開裂、箱梁底板縱向開裂、箱梁腹板出現(xiàn)斜裂縫等;箱梁裂縫主要表現(xiàn)為縱向裂縫、彎曲裂縫、彎曲剪應(yīng)力裂縫和主拉應(yīng)力裂縫。

1.箱梁腹板截面幾何尺寸偏小，為了減少結(jié)構(gòu)自重，對于寬箱梁，多數(shù)橋梁腹板僅僅是由構(gòu)造決定其厚度，這導(dǎo)致截面抗剪能力儲(chǔ)備不足。

2.主梁梁體非預(yù)應(yīng)力鋼筋配置不足, 也會(huì)導(dǎo)致砼的開裂。

3.墩柱的約束過大，導(dǎo)致主梁開裂。

4.箱梁抗剪能力不足有關(guān)的斜裂縫。

5.溫度應(yīng)力導(dǎo)致的開列。

6.基礎(chǔ)不穩(wěn)定，地基的不均勻沉降也是橋梁產(chǎn)生裂縫的原因之一。

7.材料質(zhì)量砼的水泥及骨料品種、材料級(jí)配、鋼筋的質(zhì)量等問題，都會(huì)對結(jié)構(gòu)有一定的影響。超載的影響。

8.支座的形式也可以導(dǎo)致開列，現(xiàn)有的設(shè)計(jì)往往只注意縱向支座的固定或者滑動(dòng)類型，但不注意橫向，往往把橫向都設(shè)置成固定的，很容易導(dǎo)致開列。

9.完工后控制裂縫的措施。

（二）墩頂0 # 梁段

1.箱梁0 # 梁段的橫隔板的厚度不宜太厚,應(yīng)盡可能與頂板、腹板的剛度匹配。

2.箱梁0 # 梁段的豎向預(yù)應(yīng)力可延伸至墩頂以下5～10 m ,以改善墩、梁交接處的受力。

3.設(shè)置足夠的底板鋼筋,必要時(shí)設(shè)置臨時(shí)預(yù)應(yīng)力。

4.在箱梁0 # 梁段的內(nèi)、外主筋的表面設(shè)置防裂鋼筋網(wǎng)片,同時(shí)箱梁0 # 梁段的混凝土中可加入抗混凝土開裂的杜拉纖維或鋼纖維,以提高結(jié)構(gòu)的抗裂性能。

（三）橋墩墩身裂縫

設(shè)計(jì)中除了配置足夠的受力鋼筋外,尚應(yīng)在主筋的外表面設(shè)置防裂鋼筋網(wǎng)片,同時(shí)在混凝土中加入一定的抗裂防水膨脹劑。

（四）跨中區(qū)段下?lián)戏冗^大

跨中區(qū)段下?lián)戏冗^大, 已在我國的多座大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋中出現(xiàn), 但由于其原因還沒有一致結(jié)論?？缰袇^(qū)段下?lián)戏冗^大的原因應(yīng)該有以下幾個(gè)方面：分束張拉和預(yù)應(yīng)力孔道注漿不飽滿造成預(yù)應(yīng)力前后期損失大；對高標(biāo)號(hào)混凝土的收縮、徐變的考慮不足，且在施工中預(yù)拱度的設(shè)置存在偏差。

解決跨中區(qū)段下?lián)戏冗^大的問題應(yīng)注意以下幾個(gè)方面：適當(dāng)增加梁高,提高結(jié)構(gòu)的承載能力；設(shè)置足夠的施工預(yù)拱度；應(yīng)力松弛的影響，增加底板預(yù)應(yīng)力束,并采用分批張拉,部分底板預(yù)應(yīng)力束可滯后1 年左右的時(shí)間,待混凝土完成一定的收縮、徐變后再張拉；在中跨底板適當(dāng)設(shè)置體外備用鋼束,待需要時(shí)進(jìn)行張拉；延長混凝土的加載齡期,減少徐變對結(jié)構(gòu)的影響；利用高墩的柔度來適應(yīng)結(jié)構(gòu)由預(yù)應(yīng)力混凝土收縮、徐變和溫度變化所引起的位移，減少饒度。

三、結(jié)束語

一座成功的橋梁主要由優(yōu)秀的設(shè)計(jì)、高質(zhì)量的施工、精心的后期管理和維護(hù)等因素決定，雖然連續(xù)剛構(gòu)橋不論在設(shè)計(jì)方面還是在施工方面，都有較為成熟的經(jīng)驗(yàn)，而且在國內(nèi)建成較多，但由于目前對連續(xù)剛構(gòu)橋梁認(rèn)識(shí)的局限性，很多大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋均出現(xiàn)了不同程度的病害。如何克服和盡量減少病害的產(chǎn)生，是目前在設(shè)計(jì)與施工過程中急需解決的問題。

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