控制大跨連續剛構橋梁過度下撓的技術應用

胡元蘭

(貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550001)

控制大跨連續剛構橋梁過度下撓的技術應用

胡元蘭

(貴州路橋集團有限公司，貴州 貴陽 550001)

剛構橋具有養護簡單、行車舒適、結構剛度適宜、變形比較小、抗震能力比較好等特征，其應用效果比較好。此文主要就大跨連續鋼構橋梁過度下撓的實際控制方法出發，為分析研討其應對方法。

過度下撓；連續剛構橋梁；技術措施

1 大跨連續鋼構橋梁過度下撓造成的影響原因

1.1 因收縮徐變帶來的影響

成橋三個月之內，混凝土的收縮徐變速度會非常快，一般持續到三年才會完成，這種認知與已投入使用的鋼構橋現狀并不相符，最近幾年，大家對于混凝土的收縮徐變機制以及特征都有了更加深入的研究，在研究之后才了解到，混凝土的收縮徐變會經歷一個比較長的時間段，因此，在進行設計時，設計人員應該考慮到許多長期問題。

1.2 因本構特征及預應力度帶來的影響

如果連續鋼構橋跨度大于200 m，那么可以推測出恒載的作用比例將會大于95%。因為梁體的橫截面一般都比較有限，導致能被預留的配置數量受到限制，同時能考慮的預留力度也相應比較有限。其預留力效應并不能保證恒載彎曲效應處于一個平衡的狀態。對于成橋來說，梁體將會獲得比較大的初始彎曲效應，這就為梁體下撓的形成提供了便利。

1.3 受養護、配合比及混凝土密實度等因素的影響

相比較混凝土強度的增長，早期彈性規模也隨之增長，只不過速度較慢，而且連續鋼構橋梁的施工期不是很長，節段混凝土澆筑完成以后，一般情況下，常規養護3～5 d，就要施加相應的力度，雖然施加的力度在強度上可能符合要求，但是會降低橋梁的彈性，會在客觀上增強其收縮徐變，以至于導致變形。

如果混凝土的水灰比例比較大，那么橋梁的微觀結構將會更加疏松，這會造成徐變的加劇，在進行施工時，為了方便遠距離的泵送施工和運輸工作，一般都會選取大比例的水灰，這對于大跨度的連續鋼構橋梁的施工存在一定的影響。而且，有效的養護會加深水泥的水化程度，可以增加其凝膠體的密實度。在日程施工中，因為高空作業的難度比較大，造成水泥的水化程度不夠或者養護工作的不充分，也就無法保證混凝土的質量。同時，由于受到收縮徐變的影響，使得橋梁梁體的下撓更加嚴重。

2 控制大跨連續鋼構橋梁過度下撓問題的具體方法

2.1 采用鋼與混組合的結構形式

在橋梁施工中，造成橋梁梁體下撓過大的主要原因就是由于恒載比例過大，因此使得成橋初始彎矩過大，因此必須采取相應措施應對，使得結構降低自身重量。可以采取一些比較輕質的混凝土，通過采用輕質骨料，但又不影響橋梁所需的彈性要求。如果考慮從北美進口材料，將會增加橋梁施工的整體造價。為了兼顧技術與經濟，可以設計出良好的結構體系，采用鋼混組合結構，選取中等跨度的橋梁設計，用鋼箱梁代替混凝土梁。而且鋼箱梁具有輕質高強的特點，實際效果更好。在確定鋼箱梁的長度時，需要綜合考慮技術難度以及實際的施工難度，同時兼顧成本因素，預估造價。

2.2 設計預應力的配束

我們在進行橋梁施工中，因為橋梁梁體橫截面的限制，致使可用于配置的預留力數量受限，不能滿足零彎矩的要求。在實行工程設計時，設計人員一定要盡可能達到理想狀態，對于在主拉力區域，應該設計較多的預留力。而在復線橋豎向的預留力考慮上，應該比主拉力較高，這樣就可以使得短束的預留力損失降到最低。下彎的預留力應該與主拉力的方向接近并保持一致，這樣可以協調二者用力，并且更好地控制住主拉力。在實際的施工過程中，要覆蓋住梁高三分之二以上的區域，就可以使得該區域的有效作用發揮到最大化。

2.3 體外索的控制方法

采取體外索的控制方法可以提高優化整個橋梁設計，而且體外索主動控制具有多種用途。(1)能夠加大梁體的預留力，使得梁體受力得到優化；(2)等待鋼箱梁體系完成之后，可以張拉體外索，這樣就可以主動控制梁體內部受力和下撓；(3)可以平衡梁體下撓，等梁體下撓擴張到一定程度后，可以再次張拉體外索以期達到平衡。

關于設計體外索的主動控制體系，設計人員應該預先設置其目的，在明確體外索作用的前提下，綜合考慮布置的數量和橋梁內部的預留力，對于調節性的構造給予變更，按照施工順序和具體批次，確定張拉的時機以及所需預留力的具體數值。

3 結束語

綜上可知，大跨度連續鋼構橋梁是應用特別廣泛的一種橋梁形式，在具體的施工過程中，需要施工方的合理組織與施工，同時保證混凝土的充足科學養護，確保混凝土水灰比例與橋梁要求相符合，強化混凝土的混合操作與養護工作。對于橋梁結構的選擇，可以采取鋼混組合結構形式，可以增加預留力，減輕結構自身重量，采取切實有效的措施。這樣就可以合理控制大跨度連續鋼構橋梁的過度下撓問題，從而確保了橋梁施工的質量。

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2017-02-21

胡元蘭(1984-)，女，貴州湄潭人，助理工程師，研究方向：公路與橋梁。

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：1008-3383(2017)06-0141-01