淺談橋梁工程連續剛構橋施工工藝

許玉保

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淺談橋梁工程連續剛構橋施工工藝

許玉保

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隨著我國經濟飛速發展，橋梁的結構和類型變化多端，同時對施工技術也有了更高的要求與設計。連續剛構橋是橋梁施工當中最為常見的一種類型，它施工技術要求比較特殊，橋梁的使用壽命和交通功能是和施工技術密切相關的，本文針對連續剛構橋的力學特點、構造特點、適用范圍等問題進行了學術研究。

橋梁工程；連續剛橋；施工工藝

隨著我國經濟的發展，基于交通運輸的需要，公路工程逐步向復雜地帶延伸，這使得橋梁的類型也更加多樣化，橋梁類型的復雜多樣對施工技術也提出了更高的挑戰。如懸索橋、剛構橋、大跨度拱橋等每種橋梁都有其特定的施工工藝。我國近幾年的工程實踐積累了豐富的經驗。剛構橋是我國現代橋梁施工中常見的施工類型，由于該類型橋梁具有自身的特點，相比于其它類型的橋梁來講，它的施工技術則更為復雜。防止施工中出現結構位移與應力過大現象，確保施工高質和安全快速地進行。下面對橋梁工程連續剛構橋施工工藝作以簡要闡述。

一、連續鋼構橋的受力過程

連續剛構橋是我國橋梁結構中常見的類型，根據工程的地理環境及施工條件，多跨剛架橋的主梁根據工程實際需要，可以做成不同的結構形式，常見的有連續結構，這就是工程實踐中常見的連續剛構橋，這種類型的橋梁是T型剛構橋與連續梁橋的組合體。連續剛構橋由于跨度大，要保持它的穩定性首先要進行科學的計算。

該種類型橋的預應力混凝土受力的特點具體表現為：梁、基礎、墩三者固結一體，梁體連續它們共同構成一個整體的受力體。在結構中，由于墩梁固結也參與工作，連續剛構橋的跨中正彎矩在活載的作用下較連續梁要小，恒載內力進一步降低，可以降低跨中區域的梁高，增大了跨越能力。連續剛構相比于T型剛構橋具有許多優點，它內力分布均勻，整體性好，但連續剛構橋屬多次超靜定結構，由基礎變位及徐變、收縮、溫度變化產生的次內力較大。

二、連續剛構橋的構造分類

1、立面結構布置

立面有不同的結構形式，連續剛構橋的主梁結構為適應主梁內力的變化，在縱橋類型上通常采用不等跨變高度截面的結構布置形式。受溫度的影響，為了滿足溫度變形，在全橋跨度較長的情況下，將中間的若干孔設置成連續剛構橋體系，從而將全橋主梁做成連續整體結構體系，而其余的孔則可以設計成墩梁鉸支的連續梁體系，這就通常所稱的剛構—連續組合梁橋。

2、板厚

腹板在橋體工程中的作用是顯著的，它的主要作用是承受結構的扭轉剪應力和彎曲剪應力所引起的主拉應力，因而腹板的特點表現為：較厚、跨中區域的較薄、墩頂區域剪力大。據統計顯示，已建成的連續剛構橋的腹板厚度通常為40cm，有的甚至為35cm，有的比較大，有的采用50cm或更大一些的腹板，最大厚度通常為55—80cm。

在底板的設置上，不同類型的橋有不同的標準，有的橋比較厚，有的則比較薄，最小厚度（跨中）多數為32cm，有的更薄為28cm或25cm。底板厚度標準要確保承受支點區域的負彎矩，最大限度的適應箱梁下緣受壓的要求。隨著設計經驗的積累及施工技術的提高，在底板的設置上高強混凝土的采用，其有減薄的發展趨勢。

3、橋墩

連續剛構橋結構構造的最大特點是中間橋墩采用墩梁固結，如果橋墩的剛度較大，則因主梁的預應力張拉，混凝土的收縮、徐變、溫度變化以及車輛制動力等因素所引起的變形受到橋墩的約束后，將會在主梁內產生較大的次內力，并對橋撤也產生較大的水平推力，從而會在結構混凝土上產生裂縫，降低結構的使用功能。

雙肢薄壁墩是在連續剛構橋中應用得較多的一種形式，宜適用于橋墩不是很高的情形。為了增大橋墩的柔性，可將整體式承臺在墩中心線處斷開成為分離式承臺，并盡量降低承臺標高，以增大橋墩高度。雙肢薄壁墩水平抗推剛度小，不僅可以減小主梁附加內力，而且由于主梁的負彎矩峰值出現在兩肢墩的墩頂，可以減小主梁在墩頂截面處的尺寸，增加橋梁美感。

4、預應力筋的結構布置

預應力筋是連續剛構橋的的重要組成部分，它的結構布置與連續梁橋的結構布置十分的相似，即常見的有橫向、豎向、縱向預應力筋，這就是工程施工中常稱的三向預應力結構。隨著施工技術的革新，在目前在連續剛構橋的設計之中，有許多新的施工工藝不斷的被探索，如有許多橋梁取消了連續束與彎起束，以縱向預應力和豎向預應力來克服主拉應力。在此基礎上提出了新的理論實踐，在縱向預應力筋的布置上只采用底板索、頂板索和僅在邊跨的端部設置，在受力的特殊要求下，設置了部分彎起索的新的配索方案。

三、連續鋼構橋的優點與缺點

由于剛構橋相比于其它結構類型的橋梁具有許多優良特點，尤其是在我國較為發雜的地形結構下，該類型橋被廣泛的應用于橋梁基礎工程之中。連續剛構橋常用于高墩、大跨的橋梁結構之中，在工程施工中，該式橋梁上部結構由于具有連續梁施工的一般特點，連續梁施工的工藝許多都可以直接借鑒，因此可以省下許多不必要的麻煩，有較好的技術經濟性。同時就，由于橋墩縱向的剛度比較小，在豎向荷載的作用下，它基本上屬于一種無推力的結構。

在施工實踐中，基于該橋的一些弊端，連續剛構橋對地基的要求比較嚴格，它要求地基具有較高的承載力，若地基達不到預計的要求或不穩定，對橋的質量具有極大的影響，它與其它結構類型的橋梁不同，在地基發生不均勻沉降或較大時，連續梁橋為了抵消地基的下沉，通常可以通過調整自身的墩頂支座標高來沖抵地基的下沉，從而保持橋體結構的穩定性，而連續剛構橋則很難做到這一點。對于大跨度連續剛構橋來說，當其主墩剛度過大時，對結構受力及其的不利，中跨梁體會因此產生較大的溫差拉力，從而影響整個橋的安全與穩定。

四、結語

綜上所述，連續鋼構橋是一個對構件材料要求非常苛刻的工程，一部分材料都需要聯系專業廠家進行制造，關鍵工序的施工工藝要通過實驗才能確定。而且要按照工程的先后順序進行施工，某一工序考不當就可能對整個工期造成延誤，但是連續鋼構橋雖然施工過程比較繁瑣，但是連續橋梁無伸縮縫，同時可以減少后期保養，能節約一筆不必要的開支。實踐中還有很多問題需要不斷學習和探究，鑒于作者水平有限，文章中沒有提到的地方望多多指正，今后亦會加強鍛煉并學習相關的理論知識，爭取為我國連續鋼構橋施工做出更大的研究成果。

［1］ 劉山洪，錢永久.大跨PC箱梁橋腹板裂縫的控制研究［J］. 重慶交通學院學報. 2005（04）