連續鋼構橋梁的結構設計及施工探究

陳建華

摘 要：現階段，連續剛結構橋梁由于行車面連續沒有折角、不需要設立支座、施工不需要轉換體系，同時具備很強的順橋向抗彎剛度以及橫向的抗扭剛度，因此，在大跨徑橋梁建設當中已經得到了廣泛的應用。此外，連續鋼構橋梁還具備整體性能好、抗震性能好、經濟性能好等諸多優勢。目前，國內外針對連續鋼構橋的設計和施工技術水平相對比較完善，但是，不容忽視的是現存連續鋼構橋梁底板出現了很多的崩裂情況，嚴重影響了連續鋼構橋梁的使用壽命，并且對道路橋梁行車安全等帶來了安全困擾。因此，本文針對連續鋼構橋梁底板崩裂問題，分別考察了連續鋼構橋梁設計和施工兩方面的原因，并給出了具體的優化策略。

關鍵詞：連續鋼構橋梁；底板防崩；結構設計；施工

中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A

1 連續鋼構橋梁底板崩裂的原因分析

連續鋼構橋梁底板出現崩裂現象應該綜合考察設計方面的漏洞和施工過程當中出現的問題。

針對連續鋼構橋梁的結構設計方面做出以下分析：第一，連續鋼構橋梁的計算環節出現了較大的計算誤差。由于有限元模擬計算軟件在計算的過程中因為精度問題，無法滿足正常施工的要求，而導致不能夠在設計的時候恰當的反映出箱梁和中跨底板預應力束在空間分布的效應。預應力鋼束的徑向效應往往會造成連續鋼構橋梁底板出現彎曲應力，進而導致底板變形。管道挖空的面積通常會比較大，這也會使得混凝土出現拉開或崩裂情況，此外還有很多其他的因素也會促使連續鋼構橋梁底板出現崩裂；第二，針對底板徑向力，沒有做出精確的預估計。還有，設計過程往往忽略了對橋面豎曲線、預拱度、管道定位誤差以及合攏段兩端的高差的考察；第三，在進行截面設計的時候，通常會只考察截面的整體受力狀況，而忽視了對底板受力狀況的分析；第四，由于橋梁預拱度設置的不合理，施工的時候必須通過增加預拱度的辦法來彌補，從而使得徑向力變大，使得底板更容易開裂；第五，針對底板橫橋向應力，設計的時候計算不精準，從而，造成盲目設計底板上下層橫向鋼筋和防崩鋼筋。

除了設計方面的因素，施工方面也存在很多原因。第一，在連續鋼構橋施工的過程當中，往往忽略了局部預拋高度，所以無形之中增加了橋梁底板的徑向力；第二，預拱度的不斷調整使得局部折角增大；第三，合攏段的高度差直接導致了集中應力的出現，對于任何結構而言，這都是非常不利的；第四，由于底板閉合箍筋的加工尺寸往往無法很好地配合起來，得施工過程中出現較大的且無法有效彌補的縫隙。

2 底板防崩設計的技術要點

設計的過程當中應該綜合考察各種因素的影響，同時嚴格遵守各項技術指標要求。由于連續鋼構橋梁的總體設計通常狀況下都是采取的變高度梁，同時，各變高度梁的底緣需要為拋物線，所以，相關設計人員應該最大化的減小由于預應力鋼束造成的徑向力。第一，為了避免集中外崩力的出現可以，在合理的范圍內增大梁底緣的曲率；第二，針對施工過程中對預拱度多次局部調整的問題，可以通過對預拱度的精準計算來避免；第三，按照橫向受彎來配置合適數目橫向鋼筋可以有效減緩在徑向力作用下出現的底板受彎、腹板底部出現橫向負彎矩以及中軸線附近出現橫向正彎矩的現象。第四，應該合理布置底板的箍筋。為了有效阻止橋梁底板崩裂現象的發生，可以通過對底板鋼筋進行合適布置的方法來增加連續鋼構橋梁的整體性能。第五，在具體的施工現場往往會遇到很多不可預測的復雜狀況，當遇到各種復雜狀況的時候，應該理智分析，采取科學的辦法找到最安全的方式來解決，此外，還應該做好各項安全儲備工作。

3 預防連續鋼構橋梁底板崩裂現象的施工要點

施工的過程直接影響到連續鋼構橋梁的質量。因此在施工的過程中我們應該注意以下幾點。首先，連續鋼構橋梁底板預應力鋼束在張拉過程中會產生徑向的外崩力，不利于底板的使用壽命，所以，我們應當嚴格控制徑向的外崩力。此外，還應該避免由直線管道定位誤差和合攏段兩端誤差造成的徑向外崩力。其次，為了避免施工的工程中頻繁的高度調整，應該提前做好對預拱度和預拋高度的預估計工作。大型的施工過程當中往往會出現較大的施工誤差，對結構產生不利的影響。因此，應該精確施工放樣工作。再次，在對連續鋼構橋梁底板的施工過程中，為了避免和抑制地板下緣的集中應力造成底板崩裂現象，可以保證施工后的分批張拉底板縱向預應力鋼束應力值小于張拉底板縱向預應力鋼束的應力值。最后，可以在與肋板鋼筋焊接之前，對有底板束的梁段處為鋼筋加工場焊接閉合箍，從而提高鋼筋的整體性能。

結語

連續鋼構橋梁的結構優化設計在很大程度上提升了橋梁設計和使用的性能，使得連續鋼構橋梁的結構設計水平得到了大幅度的提高，推進了我國連續鋼構橋梁建設的進程。優秀的橋梁設計是橋梁建設的基礎，所以在今后的橋梁結構化設計的過程當中，應該充分考察橋梁所處地帶的實際情況，綜合分析選取造價最低、結構承載性能最好的設計方案。結構化設計橋梁的思路為我國的橋梁設計開拓了全新的設計理念和設計思路，我們應該繼續傳承這種優秀思想，理論聯系實踐，更好更快地推進我國橋梁發展建設的進程。

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