Y型墩連續(xù)剛構橋設計與施工新技術研究①

李文飛

摘 要：建筑作為我國現(xiàn)代社會發(fā)展的一大重要行業(yè)，其規(guī)模正在不斷擴大，尤其是我國交通事業(yè)的發(fā)展，橋梁結構的應用越來越普遍。然而在我國當前橋梁工程施工過程中，受多種因素的影響，橋梁施工質量難以保證，進而造成大量的“豆腐渣”工程存在，嚴重影響到了我國社會經(jīng)濟的健康發(fā)展。Y型墩連續(xù)剛構橋作為現(xiàn)代公路橋梁建設應用最為廣泛的一種橋型之一，這種橋型不僅跨度大、受力均勻，且輕巧美觀。該文就Y型墩連續(xù)剛構橋設計與施工新技術進行了相關的研究。

關鍵詞：Y型墩剛構橋 設計 施工技術

中圖分類號：U445 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（b）-0051-01

近年來，我國城市化建設步伐不斷加快，對公路建設要求也越來越高，連續(xù)剛構橋作為現(xiàn)代公路建設主要的橋型之一，傳統(tǒng)的連續(xù)剛構橋設計已經(jīng)很難滿足當代社會發(fā)展的需求。同時在當前的連續(xù)剛構橋施工中，受施工技術條件的限制，造成了一系列的工程問題，進而帶來了負面的社會影響，不利于我國現(xiàn)代社會的發(fā)展。伴隨著施工技術的不斷發(fā)展及新型建筑材料的使用，連續(xù)剛構橋已經(jīng)朝著跨度大、結構輕巧的方向發(fā)展。Y型墩連續(xù)剛構橋有著跨度大、輕巧、造型新穎等特點，在當前公路橋梁建設中有著不可替代的作用。在現(xiàn)代橋梁工程中，做好Y型墩連續(xù)剛構橋設計工作，注重施工新技術的應用對保障工程建設質量有著巨大的意義。

1 Y型墩連續(xù)剛構橋的概述

Y型墩剛構橋作為一種連續(xù)剛構橋，這種橋型結構就是將橋墩做成Y型。與以往的連續(xù)剛構橋不同的是，Y型墩連續(xù)剛構橋它具有連續(xù)剛構橋和多跨斜腿剛構橋的受力特性。Y型墩連續(xù)剛構橋在跨度上比其他連續(xù)剛構橋要大，同時每一個跨度間彎矩峰縮小，梁高降低，在結構外觀上看顯得更輕巧、美觀。在現(xiàn)代公路橋梁建設中，采用Y型墩連續(xù)剛構橋，可以縮短計算跨徑，降低梁高，同時這種橋型還縮短了橋梁長度，節(jié)省了工程材料。其次，由于Y型墩連續(xù)剛構橋的主梁高度降低，進而就降低了橋面的標高，降低了路面的坡度，為車輛的通行提供更大的便利，降低了安全事故的發(fā)生。

2 Y型墩連續(xù)剛構橋設計

2.1 總體設計

以某座6×70 m連續(xù)剛構橋為例，梁寬為24 m，墩高18 m，主梁材料為C35混凝土，改良和橋墩采用C25混凝土，橋面有C35混凝土和瀝青混凝土組成，兩邊的防護欄單側重量為15.3kN/m為例。采用有限元軟件Midas/civil進行結構建模，主梁、橋墩、梁面均采用梁單元模擬，墩梁為剛性連接，墩底采用固結方式模擬地基作用，連梁裝置用于結構的邊墩及主梁。

2.2 混凝度強度計算

在道路橋梁當中，其主要結構是混凝土結構，混凝土結構的好壞對公路橋梁的穩(wěn)定性有著重大影響。在Y型墩連續(xù)剛構橋設計時，針對混凝土結構的強度，可采用強度方位在25MPa到85MPa的混凝土構件進行鉆芯試驗，利用專用鉆機，在結構構件上用薄壁鉆頭鉆取一圓柱體芯樣，經(jīng)切割、磨平后，在實驗機上壓制破壞，并根據(jù)芯樣的抗壓強度推定結構混凝土立方體抗壓強度。

2.3 緩沖裝置的設計

在Y型墩連續(xù)剛構橋設計中，緩沖裝置的應用就是提高橋梁結構的抗震性能，利用緩沖裝置對余震進行緩沖，降低余震給橋梁結構帶來的破壞。氯化橡膠作為緩沖裝置應用較為廣泛的材質，這種材質的材料具有較好的伸拉強度，即使在變形速度較低的時候也很大，為此，可以將此材料應用于Y型橋墩連續(xù)剛構橋建設中。

3 Y型墩連續(xù)剛構橋施工新技術

為了保證施工的質量和橋梁的安全，為了安全可靠的建好每一座橋梁，施工控制是必不可少的[1]。施工控制是橋梁建設的過程中能夠確保的一種安全保證，由于橋梁設計的著重點是橋梁的整體，所以就難以詳細到施工過程中各構件的受力狀態(tài)，這樣就得對施工過程的每個階段進行預先分析和跟蹤，及時發(fā)現(xiàn)問題，及時調整解決，進而杜絕安全隱患，保障工程質量。

3.1 測溫技術

針對溫度應力對連續(xù)鋼構橋的影響，就必須對連續(xù)剛構橋施工現(xiàn)場溫度進行測量，只有精確的測量出連續(xù)剛構橋的環(huán)境溫度，才能更好地進行施工，確保施工質量[2]。例如，在該橋梁工程施工中，施工企業(yè)在橋梁周圍取12個測溫點，利用測溫儀器對這12個點的溫度進行測量，并通過計算機技術對橋梁結構進行建模分析，并與現(xiàn)場測溫得到的數(shù)據(jù)進行對比分析，進而為橋梁施工提供合理的數(shù)據(jù)參考。

3.2 橋梁結構的計算

連續(xù)剛構橋梁一般都是采用分階段逐步進行施工的方法進行施工的。在施工過程中的每一個階段的變形計算和進行受力分析是橋梁結構施工中最基本的內容。為了達到施工控制的目的，必須對橋梁施工中的每個階段的變形和受力情況進行預測和監(jiān)控。通過合理的運算和理論分析來確定施工中的每個階段的變形和受力情況的理想狀態(tài)。以便控制施工過程中每個階段的結構行為，使其最終的成橋線形和受力狀態(tài)滿足最原始的設計要求。施工過程中成橋的計算模型與變形控制的結構計算模型是不一樣的，在施工過程中受各種客觀因素的影響，會使得橋梁的結構體系發(fā)生變化，從而使得結構設計模型也產(chǎn)生相應的變化。在進行結構分析時采用有限元法，利用先進的有限元程序進行計算，為了提高計算精度，要充分考慮到自然環(huán)境的影響[3]。結構分析法是在統(tǒng)計分組的基礎上，計算各組成部分所占比重，進而分析某一總體現(xiàn)象的內部結構特征、總體的性質、總體內部結構依時間推移而表現(xiàn)出的變化規(guī)律性的統(tǒng)計方法。

3.3 滿堂支架技術

滿堂支架技術作為現(xiàn)澆橋梁施工中一種有效的施工技術，它是采取按照一定間隔，密布搭設，起支撐作用的腳手架來進行混凝土澆筑[4]。這種施工技術不需要大型吊裝設備，在施工過程中，施工由多點支撐，沉降容易控制，張拉時支架反彈量小，對主梁健康有利，橋梁整體結構線形也同樣容易控制。在施工前，先要進行超載預壓，得到可靠的預拱度各項設計參數(shù)，進而進行滿堂支架預拱度的調整。

4 結語

在當前社會發(fā)展形勢下，Y型墩連續(xù)剛構橋的應用越來越廣泛，這種橋型結構的設計符合了我國現(xiàn)代社會發(fā)展的需求。在剛構橋施工過程中，施工技術直接關系到橋梁的質量。為了保障橋梁結構質量，在進行橋梁施工時，就必須充分認識到施工控制的重要性，要看到施工控制中存在的問題，采取有效的措施，計算出各部分應力、應變，確保Y型墩連續(xù)剛構橋設計效率，進而提高施工控制的質量，為工程建設質量提供保障。

參考文獻

[1] 劉勇志.Y型墩預應力剛構橋設計參數(shù)及施工方案優(yōu)化研究[D].合肥：合肥工業(yè)大學，2010.

[2] 匡鎮(zhèn).帶Y墩預應力混凝土連續(xù)剛構橋施工監(jiān)控關鍵技術研究[D].長沙：湖南大學，2013.

[3] 李三珍.大跨度預應力混凝土連續(xù)剛構橋設計、施工新技術及施工控制研究[D].昆明：昆明理工大學，2002.

[4] 王戰(zhàn)國.大跨度預應力混凝土V型墩連續(xù)剛構橋的靜力分析與工程控制[D].杭州：浙江大學，2006.