大跨度預應力混凝土連續剛構橋設計點及案例

靳冰冰 劉夢雪

摘 要：隨著現代社會的迅速發展，我國現在的交通建設的發展水平也在不斷提高，大跨度預應力混凝土連續剛構橋的建設水平也在逐漸提高，但隨著橋梁的發展，出現了很多的不足和問題需要我們進行解決。我們應該加大重視力度，才能更好的發展交通行業，帶動社會經濟的發展。本文就已有的理論知識基礎結合實際案例對大跨度預應力混凝土連續剛構橋進行分析研究，提出合理的意見和建議，希望可以為以后的交通行業發展提供一定的幫助。

關鍵詞：大跨度；應力混凝土；連續剛構橋；設計點及案例

1 引言

隨著國家城鎮化建設的不斷推進發展，我國的交通行業也在飛速發展著，橋梁作為其中一個重要組成部分，我們更需要加大重視力度。大跨度預應力混凝土連續剛構橋是一種具有眾多優點的橋梁類型，因為它的優點眾多，已經成為了一種應用越來越廣泛的橋梁類型。本文主要研究其主要問題和設計要點，根據案例分析具體情況。只有對橋梁的建設施工做好把控，才能保證橋梁的建設質量，為交通行業的發展奠定良好的基礎。

2 大跨度預應力混凝土連續剛構橋存在的問題

隨著我國橋梁行業的飛速發展，20世紀80年代我國建成了第一座連續剛構橋——洛溪大橋，但隨著這種橋梁的投入使用，我們發現這種橋梁在建設中還存在許多的不足和問題，需要我們進行解決，我們接下來對主要問題進行分析：

2.1 裂縫問題

裂縫問題主要的存在形式：斜裂縫存在于中孔1/4～3/4L段和邊孔近現澆段的主箱梁腹板；縱向裂縫存在于主箱梁底板跨中部分張拉錨固后或是當箱梁具有較長懸臂翼緣板時的頂板懸臂根部或是跨中頂板；豎向裂縫主要出現在橫隔板孔洞周圍放射型裂縫和孔洞間。裂縫是比較常見的橋梁質量問題，需要在建設施工過程中對材料和施工技術做好監督，只有保證材料的質量和施工技術的準確性才能使橋梁的運行后不出現裂縫的病害問題。

2.2 下撓病害問題

主要產生的原因有三個方面。第一，對混凝土收縮徐變的影響程度估計不足。第二，受結構出現裂縫的影響。第三，受施工問題的影響。施工問題普遍導致的是梁頂下撓。所以我們在施工建設中一定做好以上三方面的把控問題，才能保證橋梁不出現下撓的病害發生。

2.3 承載能力不足問題

橋梁建設中最要的就是橋梁的承載能力，這決定一個橋梁的整體質量。如果橋梁的承載能力不足，在通車后可能會出現橋梁變形的情況發生，嚴重時可能會造成橋梁的斷裂，給人們的出行安全帶來了極大的隱患，所以我們必須要重視這個問題。

但是在施工中，還是有些設計圖紙有誤或者施工建設中沒有按照規范執行，導致橋梁的承載能力滿足不了日常通行，甚至成為危橋。必須在施工建設前嚴格對施工設計環節做好管理工作，保證圖紙的正確性和合理性，在施工過程中設有專門的監督人員對施工規定進行監管，才能夠保證橋梁的質量，保證國家交通行業的飛速發展。

2.4 墩臺及其他病害問題

位于橋梁的上部結構和基礎結構之間的墩臺，墩臺裂縫、撞擊破壞、墩臺的變位、不均勻沉降、空洞外露和銹蝕以及材料老化、位移等，都會導致墩臺出現病害。

從以上幾個問題可以看出，橋梁的建筑施工過程是非常重要的，需要我們在建筑前設計出合理的施工圖紙，嚴格按照建筑要求進行，只有保證這兩項工作的合理進行，才能夠保證橋梁整體的質量，才能使橋梁正常使用。所有問題都可以在施工建筑方面進行處理，只有做好橋梁的建設工作，才可以避免在運行后出現問題。

3 大跨度預應力混凝土連續剛構橋的設計點

3.1 預應力束的設計

預應力束設計主要包括縱向預應力束和豎向預應力束的設計。縱向預應力束從傳統的根據受彎梁的彎矩包絡圖設計發展到直線式的縱向預應力束。這種直線式的預應力束主要考慮了兩個方面，其一，是預應力混凝土連續剛構橋若按全預應力設計；其二，是腹板的主拉應力不需要彎起束來承受腹板的主拉應力。

3.2 箱梁尺寸的設計

箱梁尺寸的設計主要表現在三個方面：合理的橋跨、橫斷面的布置和橫隔板的布置。其中，翹高、橋跨的總長度以及橋跨各跨的跨徑分配等是合理的橋跨布置的主要內容。預應力混凝土連續梁的最大理論跨度為250～300m，經濟跨度為100～240m。

3.3 配筋的設計

目前，配筋設計中主要存在這些問題：頂板和底板預應力束的錨頭之間產生錨后拉應力；連續彎筋布置與彎矩曲線不符；豎向預應力筋與設計的要求不一致；以及非預應力筋配置不足等。在配筋的設計和布局中，可以考慮交錯搭接縱向預應力束的錨頭避免拉力區；布置足夠數量的頂板預應力使箱梁體可應付足夠的預應力；設置位置和數量都合適的非預應力鋼筋等。

4 案例分析

4.1 橋梁現況和問題分析

目前，國外最大跨度的預應力混凝土連續剛構橋梁為挪威的新斯托爾馬橋，主跨301m；國內最大跨度的預應力混凝土連續剛構橋梁為廣東虎門大橋輔航道橋，主跨270m。這2座橋梁都存在不同程度的箱梁開裂和主梁下撓問題。箱梁裂縫表現最多的是腹板裂縫，主要分布如下：（1）主拉應力產生的腹板斜裂縫，主要分布于距支座L/4附近的腹板上；（2）錨后拉應力產生的腹板斜裂縫；（3）連續梁邊跨端部的腹板斜裂縫；

4.2 對策與措施

可相應采取如下措施：（1）縱向鋼束彎入腹板對腹板抗裂是有利的，每梁段至少要有懸臂束彎入腹板（2）腹板豎向力筋的各道工序的施工質量必須嚴格控制；（3）不采用腹板的豎向力筋，僅依靠縱向彎起力筋并采用足夠厚的腹板來抵抗主拉應力，避免裂縫；（4）張拉預應力鋼筋時，應嚴格控制混凝土應力；（5）盡量考慮預應力混凝土連續剛構的結構特點，減少預應力損失，提高預應力的有效利用；（6）制定并執行嚴密的混凝土養護工藝；

5 結束語

隨著交通行業的飛速發展，橋梁作為交通行業的一個重要組成部分，我們更應該加大重視力度。對于在存在的問題和不足，需要我們在建設過程中進行解決，才能夠從源頭解決問題，避免通行后出現意外事故的發生。本文主要分析了大跨度預應力混凝土連續剛構橋的設計點和實際例子，通過對橋梁建設中的實際問題進行提出并解決，只有不斷在建設應用中進行改善和創新，才能夠是橋梁建設發展越來越好，才能使交通行業發展越來越迅速，帶動社會經濟的發展，使祖國更加繁榮昌盛。

參考文獻

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