混凝土箱梁抗傾覆性及增強途徑

孫輝

摘? ? 要：隨著我國社會經濟的迅猛發展，有力的推動了我國建筑行業的進步，尤其是我國的道路交通越來越發達，各種道路橋梁工程也如雨后春筍般的不斷涌現。有研究資料顯示，我國目前已經建成的橋梁超過76萬座，處于世界領先地位。而在我國的橋梁之中，大多數都屬于混凝土箱型梁橋。因此，本文首先將分析影響混凝土箱型梁橋抗傾覆性的主要因素，然后詳細闡述提高混凝土箱型梁橋抗傾覆性的具體措施，希望可以為相關工作人員提供有用的參考。

關鍵詞：混凝土箱梁;抗傾覆性;增強措施

1? 前言

現如今我國的橋梁中，混凝土箱型梁橋應用的十分廣泛。該橋型具有外形美觀、視覺效果好以及線條流暢等多種優點，還有著極其優秀的抗扭剛度，在城市中有著很好的適用性，特別是位于小半徑曲線上的高架橋、互通匝道橋等。但是，近些年來我國經常出現橋梁事故，而其中混凝土箱型梁橋橫向傾覆事故在其中占據著不小的比例，對我國社會帶來了極大的不良影響。所以，就有必要積極的分析導致混凝土箱型梁橋出現事故的主要原因，探索提高混凝土箱型梁橋的抗傾覆性的具體措施，從而避免混凝土箱型梁橋再次出現事故。

2? 影響混凝土箱型梁橋抗傾覆性的主要因素

橋梁事故的出現，通常與橋梁結構失穩有關。然而，通過對出現事故的混凝土箱型梁橋進行分析，可以發現其中大多數都屬于橋梁傾覆事故。例如，在2012年8月哈爾濱出現的陽明灘大橋引橋匝道橋傾覆事故。導致這起事故出現的主要原因就是四輛載重車，這四輛載重車的總重超過485噸，而該橋梁的設計值為288噸左右，這幾乎超過了設計值的2.5倍。所以，可以確認導致該橋梁出現事故的主要原因就是超重和偏載[1]。

同時，位于南京雨花臺區小行地鐵站的混凝土箱型梁防撞墻在施工時，出現梁體傾覆事故。專家組根據相關的施工資料以及設計文件，對事故現場進行全面的勘察后，初步判斷導致該事故出現的原因為：施工方在施工過程中，沒有根據正確的施工步驟進行施工，再加上施工現場管理疏忽導致。最主要的則是在施工中混凝土箱型梁的受到荷載偏心作用的影響，造成傾覆問題的發生。

3? 提高混凝土箱型梁橋抗傾覆性的具體措施

3.1? 魯棒性對增強混凝土箱型梁橋抗傾覆性的具體措施

魯棒性源于英語中強壯的意思，在道路橋梁工程中代指的是整體結構的穩定性和堅固性。其誕生于控制理論，指的是表征控制系統對不敏感參數攝動的反應特性，屬于保證道路橋梁系統在出現危險或者是異常情況時安全性的關鍵，一旦橋梁結構受到意外擾動時，具有避免橋梁受到完全破壞以及抵抗連續破壞作用。雖然我國在近數十年來，一直處于大規模快速發展的過程中，建設了大量的工程項目，甚至其中很多的工程項目處于世界一流的水準，例如說杭州灣跨海大橋、港珠澳大橋以及南京長江大橋等，但是其中對結構魯棒性的規定卻不是很多，還有很多結構，不具備統一的整體魯棒性。有研究人員發現，在混凝土箱型梁橋中，能夠有效提高其結構后期的安全性，這樣在其后期運營時期，就能夠更好的抵抗各種意外傷害，避免橋梁受到完全破壞。

之所以會如此，主要是因為傳統的建筑結構往往是豎向傳力系統，在建筑結構的內部通常都有著多重的傳力構件，因為在建筑結構中，有著很多較高的結構冗余度，但是其傳力路徑卻比較簡單。比如說，在梁橋中通常其載荷都是利由梁傳遞到橋臺或者是橋墩上，所以整體魯棒性問題在橋梁結構中占據著至關重要的地位。有實踐研究的結果表明，一旦橋梁出現事故問題，橋梁結構為受到完全破壞前，其整體受力性不會喪失。因此，就可以采用增強橋梁結構整體魯棒性的方式，有效提高梁橋的抗傾覆性能[2]。

需要注意的是，在設計橋梁的魯棒性時，不僅要滿足其中的各種規范要求，還要對橋梁的細節以及整體都要有深入性的認識。第一，對橋梁結構內部的冗余度進行深入分析，尤其是要確定傳力路徑是否足夠，這樣一旦橋梁在受到破壞負荷的影響時。即使有部分結構受到破壞，也可以保證橋梁還有其他的傳力路徑。第二，通過建立模型或者是根據自身經驗分析導致橋梁出現傾覆問題的主要原因，并根據其原因增強橋梁的抗傾覆能力。第三，分析在橋梁傾覆時，橋梁結構受到破壞的主要順序，并探究受到破壞的最大部位[3]。

3.2? 強化延性設計對增強混凝土箱型梁橋抗傾覆性的具體措施

一旦混凝土箱型梁橋出現傾覆的問題，那么就無法對其進行控制，也難以很好的預見。再加上橋梁傾覆屬于瞬時發生，那么橋梁結構的完整性就會徹底喪失，導致橋梁出現不可逆性的破壞。而將強化延性設計理論應用到橋梁工程之中，能夠充分利用鋼筋混凝土的受彎延行特點，對橋梁的偏載問題進行提前預警。尤其是橋梁的延性受到破壞時，其結構如果尚可以承受荷載時，而且其承載能力如果處于不顯著降低的狀態中，那么就會出現變形平臺，在這個階段對其進行有效的卸載，就能夠使橋梁結構的承載能力得到恢復，并且，不會對橋梁結構的整體造成不可逆性的破壞。同時，在橋梁結構受到完全破壞之前，鋼筋混凝土結構將會出現撓度增大以及出現裂縫等現象。只要能夠在這個階段及時發現，就可以有效的避免橋梁出現事故問題[4]。

在對橋梁進行設計的過程中，可以應用較小的橫向抗傾覆穩定系數，這樣一旦發生非預期負荷時，能夠承受較強的荷載。同時，如果是使用延性結構的橫梁，一旦發生上部超載問題，如果出現裂縫，將會出現明顯的變形，能夠給相關工作人員留出充足的反應時間。尤其是橋梁結構銀景觀要求不適用應用蓋梁，就能夠通過墩梁固結的方式進行施工，這樣就能夠有效發揮橋墩的柔性，從而更好的適應上部結構的變形要求，避免橋梁出現傾覆的問題。而在實際施工中，還有著以下幾點注意事項：第一，在澆筑橋梁兩側的防撞護欄時，需要兩側同時進行，如果條件不允許的話。也可以先澆筑曲線梁橋弧線內側，然后再澆筑外側。第二，在對橋梁的預應力進行張拉時，需要密切注意橋梁的變化。第三，為了避免發生傾覆事故，在對橋梁工程進行施工時，要盡可能的避免在橋梁一側過多的堆積施工材料，而且施工車輛也必須在道路的中心線行駛，避免出現偏載問題[5]。

4? 結束語

總而言之，隨著我國進入改革開放，使得我國的高級道路橋梁也是與日俱增，而混凝土箱型梁橋由于具有施工方便、結構造型簡潔以及受力明確等諸多優點，獲得了廣泛的應用。通常情況下，混凝土箱型梁橋的使用年限都超過50年，然而在實際的使用過程中，往往數年后就會出現很多的問題，甚至是出現嚴重的傾覆事故。通過分析其中的影響因素，我們發現導致混凝土箱型梁橋出現事故的原因有很多，而且并不是某一個單一的因素導致的，通常是由多個因素引發的。所以，為了有效提高混凝土箱型梁橋的抗傾覆性，就需要對運營、施工、加固以及設計等多個方面加強考慮，并采取有效的增強措施，保證混凝土箱型梁橋的安全性。

參考文獻：

[1] 魯昌河，萬志勇，梁立農等.獨柱墩連續箱梁橋抗傾覆驗算與加固分析[J].廣東公路交通，2018（3）：22～27.

[2] 劉芳芳.獨柱墩連續箱梁抗傾覆安全性計算與分析[J].城市道橋與防洪，2019（5）：119～121.

[3] 姜天華，王威，楊云鋒等.鋼纖維混凝土箱梁在爆炸荷載作用下的動態響應[J].混凝土與水泥制品，2019（9）：46～47.

[4] 孫艷麗[1].現澆預應力混凝土連續箱梁結構穩定性分析[J].湖北理工學院學報，2019（3）：43～47.

[5] 馬玉榮，陳海波，呂改鋒等.獨柱墩橋梁上部結構抗傾覆穩定性分析[J].太原科技大學學報，2019（4）：316～322.