浅谈桥梁工程连续刚构桥施工工艺

许玉保

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浅谈桥梁工程连续刚构桥施工工艺

许玉保

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随着我国经济飞速发展，桥梁的结构和类型变化多端，同时对施工技术也有了更高的要求与设计。连续刚构桥是桥梁施工当中最为常见的一种类型，它施工技术要求比较特殊，桥梁的使用寿命和交通功能是和施工技术密切相关的，本文针对连续刚构桥的力学特点、构造特点、适用范围等问题进行了学术研究。

桥梁工程；连续刚桥；施工工艺

随着我国经济的发展，基于交通运输的需要，公路工程逐步向复杂地带延伸，这使得桥梁的类型也更加多样化，桥梁类型的复杂多样对施工技术也提出了更高的挑战。如悬索桥、刚构桥、大跨度拱桥等每种桥梁都有其特定的施工工艺。我国近几年的工程实践积累了丰富的经验。刚构桥是我国现代桥梁施工中常见的施工类型，由于该类型桥梁具有自身的特点，相比于其它类型的桥梁来讲，它的施工技术则更为复杂。防止施工中出现结构位移与应力过大现象，确保施工高质和安全快速地进行。下面对桥梁工程连续刚构桥施工工艺作以简要阐述。

一、连续钢构桥的受力过程

连续刚构桥是我国桥梁结构中常见的类型，根据工程的地理环境及施工条件，多跨刚架桥的主梁根据工程实际需要，可以做成不同的结构形式，常见的有连续结构，这就是工程实践中常见的连续刚构桥，这种类型的桥梁是T型刚构桥与连续梁桥的组合体。连续刚构桥由于跨度大，要保持它的稳定性首先要进行科学的计算。

该种类型桥的预应力混凝土受力的特点具体表现为：梁、基础、墩三者固结一体，梁体连续它们共同构成一个整体的受力体。在结构中，由于墩梁固结也参与工作，连续刚构桥的跨中正弯矩在活载的作用下较连续梁要小，恒载内力进一步降低，可以降低跨中区域的梁高，增大了跨越能力。连续刚构相比于T型刚构桥具有许多优点，它内力分布均匀，整体性好，但连续刚构桥属多次超静定结构，由基础变位及徐变、收缩、温度变化产生的次内力较大。

二、连续刚构桥的构造分类

1、立面结构布置

立面有不同的结构形式，连续刚构桥的主梁结构为适应主梁内力的变化，在纵桥类型上通常采用不等跨变高度截面的结构布置形式。受温度的影响，为了满足温度变形，在全桥跨度较长的情况下，将中间的若干孔设置成连续刚构桥体系，从而将全桥主梁做成连续整体结构体系，而其余的孔则可以设计成墩梁铰支的连续梁体系，这就通常所称的刚构—连续组合梁桥。

2、板厚

腹板在桥体工程中的作用是显著的，它的主要作用是承受结构的扭转剪应力和弯曲剪应力所引起的主拉应力，因而腹板的特点表现为：较厚、跨中区域的较薄、墩顶区域剪力大。据统计显示，已建成的连续刚构桥的腹板厚度通常为40cm，有的甚至为35cm，有的比较大，有的采用50cm或更大一些的腹板，最大厚度通常为55—80cm。

在底板的设置上，不同类型的桥有不同的标准，有的桥比较厚，有的则比较薄，最小厚度（跨中）多数为32cm，有的更薄为28cm或25cm。底板厚度标准要确保承受支点区域的负弯矩，最大限度的适应箱梁下缘受压的要求。随着设计经验的积累及施工技术的提高，在底板的设置上高强混凝土的采用，其有减薄的发展趋势。

3、桥墩

连续刚构桥结构构造的最大特点是中间桥墩采用墩梁固结，如果桥墩的刚度较大，则因主梁的预应力张拉，混凝土的收缩、徐变、温度变化以及车辆制动力等因素所引起的变形受到桥墩的约束后，将会在主梁内产生较大的次内力，并对桥撤也产生较大的水平推力，从而会在结构混凝土上产生裂缝，降低结构的使用功能。

双肢薄壁墩是在连续刚构桥中应用得较多的一种形式，宜适用于桥墩不是很高的情形。为了增大桥墩的柔性，可将整体式承台在墩中心线处断开成为分离式承台，并尽量降低承台标高，以增大桥墩高度。双肢薄壁墩水平抗推刚度小，不仅可以减小主梁附加内力，而且由于主梁的负弯矩峰值出现在两肢墩的墩顶，可以减小主梁在墩顶截面处的尺寸，增加桥梁美感。

4、预应力筋的结构布置

预应力筋是连续刚构桥的的重要组成部分，它的结构布置与连续梁桥的结构布置十分的相似，即常见的有横向、竖向、纵向预应力筋，这就是工程施工中常称的三向预应力结构。随着施工技术的革新，在目前在连续刚构桥的设计之中，有许多新的施工工艺不断的被探索，如有许多桥梁取消了连续束与弯起束，以纵向预应力和竖向预应力来克服主拉应力。在此基础上提出了新的理论实践，在纵向预应力筋的布置上只采用底板索、顶板索和仅在边跨的端部设置，在受力的特殊要求下，设置了部分弯起索的新的配索方案。

三、连续钢构桥的优点与缺点

由于刚构桥相比于其它结构类型的桥梁具有许多优良特点，尤其是在我国较为发杂的地形结构下，该类型桥被广泛的应用于桥梁基础工程之中。连续刚构桥常用于高墩、大跨的桥梁结构之中，在工程施工中，该式桥梁上部结构由于具有连续梁施工的一般特点，连续梁施工的工艺许多都可以直接借鉴，因此可以省下许多不必要的麻烦，有较好的技术经济性。同时就，由于桥墩纵向的刚度比较小，在竖向荷载的作用下，它基本上属于一种无推力的结构。

在施工实践中，基于该桥的一些弊端，连续刚构桥对地基的要求比较严格，它要求地基具有较高的承载力，若地基达不到预计的要求或不稳定，对桥的质量具有极大的影响，它与其它结构类型的桥梁不同，在地基发生不均匀沉降或较大时，连续梁桥为了抵消地基的下沉，通常可以通过调整自身的墩顶支座标高来冲抵地基的下沉，从而保持桥体结构的稳定性，而连续刚构桥则很难做到这一点。对于大跨度连续刚构桥来说，当其主墩刚度过大时，对结构受力及其的不利，中跨梁体会因此产生较大的温差拉力，从而影响整个桥的安全与稳定。

四、结语

综上所述，连续钢构桥是一个对构件材料要求非常苛刻的工程，一部分材料都需要联系专业厂家进行制造，关键工序的施工工艺要通过实验才能确定。而且要按照工程的先后顺序进行施工，某一工序考不当就可能对整个工期造成延误，但是连续钢构桥虽然施工过程比较繁琐，但是连续桥梁无伸缩缝，同时可以减少后期保养，能节约一笔不必要的开支。实践中还有很多问题需要不断学习和探究，鉴于作者水平有限，文章中没有提到的地方望多多指正，今后亦会加强锻炼并学习相关的理论知识，争取为我国连续钢构桥施工做出更大的研究成果。

［1］ 刘山洪，钱永久.大跨PC箱梁桥腹板裂缝的控制研究［J］. 重庆交通学院学报. 2005（04）