控制大跨连续刚构桥梁过度下挠的技术应用

胡元兰

(贵州路桥集团有限公司，贵州 贵阳 550001)

控制大跨连续刚构桥梁过度下挠的技术应用

胡元兰

(贵州路桥集团有限公司，贵州 贵阳 550001)

刚构桥具有养护简单、行车舒适、结构刚度适宜、变形比较小、抗震能力比较好等特征，其应用效果比较好。此文主要就大跨连续钢构桥梁过度下挠的实际控制方法出发，为分析研讨其应对方法。

过度下挠；连续刚构桥梁；技术措施

1 大跨连续钢构桥梁过度下挠造成的影响原因

1.1 因收缩徐变带来的影响

成桥三个月之内，混凝土的收缩徐变速度会非常快，一般持续到三年才会完成，这种认知与已投入使用的钢构桥现状并不相符，最近几年，大家对于混凝土的收缩徐变机制以及特征都有了更加深入的研究，在研究之后才了解到，混凝土的收缩徐变会经历一个比较长的时间段，因此，在进行设计时，设计人员应该考虑到许多长期问题。

1.2 因本构特征及预应力度带来的影响

如果连续钢构桥跨度大于200 m，那么可以推测出恒载的作用比例将会大于95%。因为梁体的横截面一般都比较有限，导致能被预留的配置数量受到限制，同时能考虑的预留力度也相应比较有限。其预留力效应并不能保证恒载弯曲效应处于一个平衡的状态。对于成桥来说，梁体将会获得比较大的初始弯曲效应，这就为梁体下挠的形成提供了便利。

1.3 受养护、配合比及混凝土密实度等因素的影响

相比较混凝土强度的增长，早期弹性规模也随之增长，只不过速度较慢，而且连续钢构桥梁的施工期不是很长，节段混凝土浇筑完成以后，一般情况下，常规养护3～5 d，就要施加相应的力度，虽然施加的力度在强度上可能符合要求，但是会降低桥梁的弹性，会在客观上增强其收缩徐变，以至于导致变形。

如果混凝土的水灰比例比较大，那么桥梁的微观结构将会更加疏松，这会造成徐变的加剧，在进行施工时，为了方便远距离的泵送施工和运输工作，一般都会选取大比例的水灰，这对于大跨度的连续钢构桥梁的施工存在一定的影响。而且，有效的养护会加深水泥的水化程度，可以增加其凝胶体的密实度。在日程施工中，因为高空作业的难度比较大，造成水泥的水化程度不够或者养护工作的不充分，也就无法保证混凝土的质量。同时，由于受到收缩徐变的影响，使得桥梁梁体的下挠更加严重。

2 控制大跨连续钢构桥梁过度下挠问题的具体方法

2.1 采用钢与混组合的结构形式

在桥梁施工中，造成桥梁梁体下挠过大的主要原因就是由于恒载比例过大，因此使得成桥初始弯矩过大，因此必须采取相应措施应对，使得结构降低自身重量。可以采取一些比较轻质的混凝土，通过采用轻质骨料，但又不影响桥梁所需的弹性要求。如果考虑从北美进口材料，将会增加桥梁施工的整体造价。为了兼顾技术与经济，可以设计出良好的结构体系，采用钢混组合结构，选取中等跨度的桥梁设计，用钢箱梁代替混凝土梁。而且钢箱梁具有轻质高强的特点，实际效果更好。在确定钢箱梁的长度时，需要综合考虑技术难度以及实际的施工难度，同时兼顾成本因素，预估造价。

2.2 设计预应力的配束

我们在进行桥梁施工中，因为桥梁梁体横截面的限制，致使可用于配置的预留力数量受限，不能满足零弯矩的要求。在实行工程设计时，设计人员一定要尽可能达到理想状态，对于在主拉力区域，应该设计较多的预留力。而在复线桥竖向的预留力考虑上，应该比主拉力较高，这样就可以使得短束的预留力损失降到最低。下弯的预留力应该与主拉力的方向接近并保持一致，这样可以协调二者用力，并且更好地控制住主拉力。在实际的施工过程中，要覆盖住梁高三分之二以上的区域，就可以使得该区域的有效作用发挥到最大化。

2.3 体外索的控制方法

采取体外索的控制方法可以提高优化整个桥梁设计，而且体外索主动控制具有多种用途。(1)能够加大梁体的预留力，使得梁体受力得到优化；(2)等待钢箱梁体系完成之后，可以张拉体外索，这样就可以主动控制梁体内部受力和下挠；(3)可以平衡梁体下挠，等梁体下挠扩张到一定程度后，可以再次张拉体外索以期达到平衡。

关于设计体外索的主动控制体系，设计人员应该预先设置其目的，在明确体外索作用的前提下，综合考虑布置的数量和桥梁内部的预留力，对于调节性的构造给予变更，按照施工顺序和具体批次，确定张拉的时机以及所需预留力的具体数值。

3 结束语

综上可知，大跨度连续钢构桥梁是应用特别广泛的一种桥梁形式，在具体的施工过程中，需要施工方的合理组织与施工，同时保证混凝土的充足科学养护，确保混凝土水灰比例与桥梁要求相符合，强化混凝土的混合操作与养护工作。对于桥梁结构的选择，可以采取钢混组合结构形式，可以增加预留力，减轻结构自身重量，采取切实有效的措施。这样就可以合理控制大跨度连续钢构桥梁的过度下挠问题，从而确保了桥梁施工的质量。

[1] 蓝煜毅,王年福.浅析控制大跨连续刚构桥梁过度下挠的技术措施[J].珠江水运,2015,(23):78-79.

[2] 马振栋,刘安双.控制大跨连续刚构桥梁过度下挠的技术措施[J].桥梁建设,2015,(2):71-76.

[3] 孟新奇,魏伦华,张津辰等.大跨径刚构桥梁跨中下挠问题研究[J].世界桥梁,2013,41(2):76-79,89.

2017-02-21

胡元兰(1984-)，女，贵州湄潭人，助理工程师，研究方向：公路与桥梁。

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：1008-3383(2017)06-0141-01