大跨度连续刚构桥的研究和发展
大跨度连续刚构桥的研究和发展
(所属杂志：此文章来自原稿)发布时间：2008-07-16 已阅读：1290
张伟，胡守增，韩红春，张勇
（西南交通大学土木工程学院桥梁系，四川成都610031）
摘要：介绍大跨度连续刚构桥的桥型特点，分析了连续刚构桥的结构受力特点，以及应用和发展现状，并以武汉军山长江公路大桥为例对其进行探讨；同时介绍了对连续刚构桥设计，施工控制等方面的创新方面的内容。
关键词：大跨径；连续刚构桥；桥型特点；受力特点
中图分类号：U448.23 文献标识码：A
就当代技术水平而言，大跨度、特大跨度桥梁无论是在设计理论、施工方法、建桥材料等方面都存在自身固有的特点和困难，这些问题解决的合理程度，不仅直接影响着大跨度桥梁的发展，制约着大跨度桥梁建设的经济效益，而且影响着交通事业的发展以及人类征服自然的历史进程。
在大跨径桥型方案比选中，连续梁桥型仍具有很强的竞争力。
连续梁桥型在结构体系上通常可分为连续梁桥、连续刚构桥和刚构—连续组合梁桥。
后者是前两者的结合，通常是在一联连续梁的中部一孔或数孔采用墩梁固结的刚构，边部数孔解除墩梁固结代之以设置支座的连续结构。
连续刚构是将连续梁的桥墩与梁部固结，以减小支座处的负弯矩和增
强结构的整体性。
由于墩属小偏压构件，故与连续梁的桥墩相比配筋并不增加很多，而梁体受力则更为合理，因而在同等条件下连续刚构要比连续梁更为经济。
此外，墩梁固结也在一定程度上克服了大吨位支座设计与制造的困难，也省去了连续梁施工过程中墩梁临时固结、合拢后再行调整的这一施工环节。
1连续刚构桥的结构受力特点、应用及现状
1.1 结构受力特点
连续刚构桥由于墩身与主梁形成刚架承受上部结构的荷载，一方面主梁受力合理，另一方面墩身在结构上充分发挥了潜能，因此该桥型在我国得到迅速的应用和发展：具有一个主孔的单孔跨径已达 270m，具有多个主孔的单孔跨径也达250m，最大联长达1060m。
随着新材料的开发和应用、设计和施工技术的进步，具有一个主孔的单孔跨径有望突破300m的潜力。
而对于多跨一联的连续刚构是不是也能在联长上有更大的发展呢？众所周知，墩身内力与其顺桥向抗推刚度和距主梁顺桥向水平位移变形零点的距离密切相关。
抗推刚度小的薄壁式墩身能有效地降低其内力，但随着联长的加大，墩身距主梁顺桥向水平位移变形零点的距离亦将加大，在温度、混凝土收缩徐变等荷载的作用下，墩顶与主梁一道产生很大的顺桥向水平和转角位移，墩身剪力和弯矩将迅速增大，同时产生不可忽视的附加弯矩，致使刚构方案无法成立。
在结构上将墩身与主梁的团结约束解除而代之以顺桥向水平和转角位移自由的支座，这样就变成刚构—连续组合梁的结构形式。
于是边主墩墩身强度问题得以解决，且在一定条件下联长可相对延长。
可见，刚构—连续组合梁是连续梁和连续刚构的组合，它兼顾了两者的优点而扬弃各自的缺点，在结构受力、使用功能和适应环境等方面均具
有一定的优越性。
由于连续刚构受力和使用上的特点，在设计大跨径预应力混凝土桥时，优先考虑这种桥形。
当然，桥墩较矮时，这种桥型受到限制。
1.2 应用情况及现状
PC连续刚构桥比PC连续梁桥和PCT型刚构桥有更大的跨越能力。
近年来，各国修建PC连续刚构桥很多，随着世界经济发展，PC连续刚构桥将得到更快发展。
1998年挪威建成了世界第一stolma桥（主跨301米）和世界第二拉夫特桥（主跨298米），将PC连续刚构桥跨径发展到顶点。
我国于1988年建成的广东洛溪大桥（主跨180米），开创了我国修建大跨径PC连续刚构桥的先例。
1997年建成的虎门大桥副航道桥（主跨27 0米）为当时PC连续刚构世界第一。
近几年相继建成了泸州长江二桥（主跨252米）、重庆黄花园大桥（主跨250米）、黄石长江大桥（主跨245米）、重庆高家花园桥（主跨240米）、贵州六广河大桥（主跨240米）。
我国大跨径PC连续刚构桥型和PC梁桥型的建桥技术，已居世界领先水平。
2刚构——连续组合梁桥举例说明
武汉军山长江公路大桥设计完毕后，我们来看一下对一些问题的探讨。
武汉军山长江公路大桥（设计单位：中交公路规划设计院、湖北省交通规划设计院）
从结构方案比较，在维持主跨规模不变的前提下，为寻求一个受力合理、结构安全、适用美观的方案，对结构形式及主墩厚度作了计算比较。
经过计算分析得出如下结论：(1)相同布跨和墩厚的两种方案，主梁的内力和位移相差较小，中主墩由于高度较大，且距顺桥向变形零点较近，内力相差也不大，而边主墩受力则相差悬殊。
在连续刚构方案中，由于高度较矮，且距变形零点很远，因此，尽管在设计上采取了措施，在恒载、活载及温降组合情况下，墩身两端仍产生了很大的弯矩，而且靠外侧的墩身轴力难以提高，而在刚构—连续组合梁方案中，墩底弯矩是由支座最大静摩阻力决定的，因此相对较小，另外墩顶轴力通过配重措施可以得到很好的解决。
(2)墩身厚度的降低，迅速降低了墩身刚度，从而迅速减小了温度产生的墩身的荷载效应，对边主墩效果更为明显。
但墩身厚度同时受截面应力状态和稳定性的限制，存在一个低限。
然后是结构受力比较。
设单柱式墩的截面尺寸为BX2H，双柱式墩为B XH，中心距2r，墩高相同。
在其他条件相同的前提下，经计算，边主墩若采用单柱式墩，与采用双柱式墩相比较，主梁内力：中跨跨中的M，Q，N略有减小，边跨跨中和次边跨跨中的M，Q，N均略有增大；边主墩顶和中主墩顶的N，Q均略有增大，变化值不大，但M却增大很多。
对边主墩顶：成桥状态增大81％，最不利组合增大45％；对中主墩顶：成桥状态增大 1.3％，最不利组合增大6.l％；中主墩墩身内力：N，Q略有增大，M成桥状态增大9％，最不利组合增大8％；主梁挠度；次边跨跨中汽车荷载挠度增大36％，中跨跨中汽车荷载增大8％。
可见，边土墩采用双柱
式可减小上部结构的计算跨径，降低箱梁截面内力和挠度。
采用双柱式墩有利于施工阶段最大悬臂状态下的安全性。
再者是构造和美观要求。
最不利组合下墩顶的竖向力决定了支座的数量，大尺寸的大吨位支座的布置及在施工期间墩身与主梁的临时固结构造决定了墩身的最小平面尺寸。
对本桥而言，若采用单柱式墩，其墩身厚度在6m以上，显得过于厚重，与轻巧的中主墩不协调，在材料用量上与双柱式墩相差很少。
1连续刚构桥的创新发展
3.1 注意问题
值得一提的是，双片柔性墩的出现使得连续刚构的受力更加合理，双壁墩不仅可以节省圬工材料，降低次内力，而且因为墩身分为两片，就如在墩顶插入一小跨，可以大大的降低负弯矩峰值乃至变号，但因墩较柔，防撞问题应予以足够的重视。
预应力混凝土连续刚构桥型方案可以达到的最大跨径始终还要受到技术、经济条件的限制。
以主跨280m的预应力混凝土连续刚构桥型方案初步设计为例，主梁根部最大梁高约为16m，活载占全部荷载比例已经不到7％结构受力已经显得不太合理。
大跨径连续刚构桥的主要缺点是自重大。
连续刚构柔性桥，受收缩徐变影响较大、表现形式复杂。
收缩徐变次内力对结构受力影响既是不利的，也是有利的。
为使结构受力安全可靠，收缩徐变对结构长期受力行为的影响必须研究清楚。
现在对于大跨度预应力混凝土连续梁或刚构，在设计计算阶段都能控制较好。
但在施工运营一段时间后，跨中出现沉降，也有的远超过设计值，或者在通车后都出现了此类问题，没有几年都加固维修了。
跨中下挠只是此类桥型的一种病害,我们的做法是适当加大设置跨中预拱度值，确保成
桥后主梁不下挠。
3.2 创新与发展
通过对连续刚构桥的研究和以及分析，人们不断的对连续刚构桥设计、施工，材料等方面进行改进，新的结构体系、施工技术等层出不穷。
例如宜万铁路宜昌长江大桥，它属于大跨度连续刚构柔性拱新型组合桥式结构，主桥采用 130m ＋ 2 × 275m ＋ 130m 连续刚构柔性拱组合桥式结构。
近几年已经有了对铁路连续刚构车桥耦合横向振动初步的分析；同时也有了专门的连续刚构桥的施工专用程序——JIAOKE BRIDGE SOFT（连续刚构施工监控专用程序1.0）。
这个程序主要控制思路是三阶段控制法，即挂篮移动、上节段自重、张拉预应力。
系统通过三阶段参数识别，分析理论数据与实测数据的差异，预测下一梁段的立模标高；而且系统操作方便、概念清楚，成功应用多座连续刚构的施工监控，如广州珠江大桥（主跨250m），浙江下沙大桥（主跨232m）等；大跨度连续刚构轻型挂篮的设计也是别出心裁。
大跨径连续桥梁施工技术探究
大跨径连续桥梁施工技术探究一、大跨径连续桥梁的技术特点大跨径连续桥梁一般指跨度在100米以上的桥梁，其技术特点主要表现在结构形式、施工难度和安全要求等方面。
1. 结构形式：大跨径连续桥梁的结构形式一般采用钢筋混凝土连续梁或钢桁梁，较短跨度的桥梁多为简支梁或连续刚构梁。
这些结构形式在工程实践中被证明具有较好的承载能力和变形性能，能够满足大跨度桥梁对于承载和变形的要求。
2. 施工难度：由于大跨径连续桥梁跨度较大、结构复杂，所以其施工难度较大。
首先是梁体施工的难度，由于梁体体积大、重量重，需要采用大型起重设备进行梁体吊装，同时对于梁体的预应力张拉、模板支撑等工序也需要高度的施工技术水平。
其次是梁体的整体拼装难度，梁体的拼装需要保证拼缝的准确度和施工质量，在条件限制下提高施工效率。
再次是梁体的预应力施工，对于梁体的预应力张拉、锚固等工序需要保证预应力的准确性和安全性，确保梁体的受力性能。
3. 安全要求：大跨径连续桥梁作为重要的交通设施，其安全性要求极高。
在施工过程中需要保证梁体的承载能力、变形性能和耐久性能，同时需要保证施工的安全性和施工人员的安全。
大跨径连续桥梁的施工工艺主要包括梁体制作、梁体吊装、梁体拼装、预应力施工等工序。
1. 梁体制作：梁体制作是大跨径连续桥梁施工的首要工序，包括混凝土梁体的浇筑、预应力筋的设置、模板拆除等工序。
在梁体制作过程中需要保证梁体的质量和几何尺寸，严格控制混凝土的配合比和浇筑质量。
同时需要保证梁体的预应力筋张拉和锚固工序的准确性，提高梁体的受力性能。
2. 梁体吊装：梁体吊装是大跨径连续桥梁施工的关键环节，需要采用大型起重设备进行梁体的吊装作业。
在梁体吊装过程中需要保证梁体的稳定性和安全性，严格控制吊装工艺，确保梁体的准确安装到设计位置。
3. 梁体拼装：梁体的拼装是大跨径连续桥梁施工的重要工序，需要保证梁体的拼缝的准确度和施工质量，并且需要在条件限制下提高施工效率。
在梁体拼装过程中需要保证梁体的几何尺寸和受力性能。
大跨度连续刚构桥结构分析
刘 玲 吕天青
（ 武汉科技 大 学管理 学院 湖北 武 汉 ４０ ８ ） ３ ０ １
摘 要 ：以 内蒙古沿 黄一 级公路 某座 在 建桥 梁为 工程 背景 ，借助 通 用大型 有 限元 结构分 析程 序 ＭＩ ． Ｄ Ｓ Ｃｖｌ 立 了全桥 空 间模 型 ， Ａ／ｉ 建 ｉ 并进行 了结构动 力计 算和 静 力计 算。 算结 果表 明 ： 计 通过 对动 力特 性 的振 型和 频 率计 算我 们 得 出桥 墩在 纵 向 水平 抗 推 刚度 比较 小 ． 大跨 度 连 续 刚构属 于柔性 结构 ． 在设 计 荷 载 下 的最 大挠 度 值 满足 规 范要 求 ． 并在 施 工 阶段 其 最 大应 力 未超过 材 料 的屈 服 强度 ． 因此其 在 后期 的安 先 的 目 标 出 现
偏 差 ．最 终使 得 合拢 无 法顺 利 完 成 ， 使
成 桥 后 的 内力 和 线 形 发 生 变 化 ． 样 会 这
大 大 的减小 桥梁 的安 全使 用性 能 因此 在 施 工 前 期 对 桥 梁 进 行 结 构 分 析 尤 为
２ 模 型 的 建 立 与动 力 特 性分 析
２ １ 有 限 元 ． 大 路
９５
等 材 料 系 数 可 能 与 工 程 施 工 过 程 中材 料 的实 际系数 存 在差 异 这些 因素 都会
对 参 数 的 准 确 性 造 成 更 多 的 影 响 ． 果 如
不 能 对其 进行 有 针 对性 的调 整和 处理 ．
础直径 ２０ 。总体 布 置见 图 １ 主梁 根 ．ｍ， ，
随着 实 际工 程 中 越 来 越 多 的 大 跨 部 与 跨 中截 面 见 图 ２ 主 墩 截 面 见 图 ３ ． 预 制误 差 、 观测 误 差 、 量误 差 、 测 立模 误
浅谈连续刚构桥的发展及主要存在的问题
浅谈连续刚构桥的发展及主要存在的问题摘要：：随着我国交通建设的迅速发展，连续刚构桥施工技术趋于成熟，但连续刚构桥成桥后也普遍存在“跨中挠度过大”、“混凝土开裂”等质量问题，综合分析研究我国连续刚构桥发展现状，探讨连续刚构桥建设的优化和更新，并提出相应的对策。
关键词：连续刚构桥；发展；问题一、连续刚构桥的发展随着我国科学技术的发展，传统的工业水平的提高，桥梁建筑技术发展很快。
一座座跨江大桥，现代公路天桥，城市高架桥，以及更长的跨海大桥和轻轨交通高架桥，像一条条的“彩虹”使得天堑变通途。
并逐步建成了一个综合运输网络，大大提高了交通现状，拉动了我国国民经济的发展，方便了人们的生活。
在这些桥梁中不仅有华丽富贵的斜拉桥；华丽富贵气势雄伟的悬索桥；体形优美，历史悠久的拱桥；也有简洁美观的外表，且适应性强、施工方便、投资小、效率高的大跨度连续刚构桥。
刚构桥是什么呢？传统的桥梁施工多用费时、费工的满堂支架法，这种方法对于中、小跨径的桥梁尚能适应，但对于大跨径及特大高度、水深较深的桥梁施工显然不适应。
1953年原联邦德国建成的沃伦姆斯桥，主跨114.2米，施工时引进了悬臂施工法，基本解决了施工中的难题，而且发展了预应力混凝土结构T 形刚构，对其他桥梁产生了深远的影响。
1964年联邦德国又建成了主跨为208m的本道夫桥，不仅显示出悬臂施工法的优越性，而且在结构上又有创新，形成了连续刚构体系。
80年代后世界各国建造了多座不带铰的连续刚构体系，发展了连续刚构体系，其中以1985年澳大利亚建成的主跨260m的门道桥，挪威1998年底建成的主跨为298m的Ralf Sundet桥最为著名。
在我国，1988年由我国设计的第一座主跨180m大跨径连续刚构桥—广东洛溪大桥建成通车后，连续刚构的突出优点使得这种桥型在我国得到了广泛应用与推广。
1997年我国建成了主跨为270m的虎门大桥辅航道桥将连续刚构—连续体的跨越能力体现到极致。
大跨度连续刚构桥施工关键技术研究的开题报告
大跨度连续刚构桥施工关键技术研究的开题报告开题报告题目：大跨度连续刚构桥施工关键技术研究研究背景：大跨度连续刚构桥是目前国内大型桥梁中常见的结构形式之一，具有结构稳定性好、通行能力强、造型美观等优点。
但是，在施工过程中，需要克服许多困难，包括大跨度钢梁运输困难、空间限制、施工周期长等问题。
因此，本研究旨在探索大跨度连续刚构桥施工的关键技术，为大跨度连续刚构桥的施工提供科学的指导。
研究目的：本研究的主要目的是：1. 分析大跨度连续刚构桥施工过程中的关键问题，确定研究方向。
2. 研究大跨度连续刚构桥吊装、拼装、焊接、调整、试车等各个施工环节的关键技术，并给出可行性方案。
3. 提出大跨度连续刚构桥施工的安全、健康、环保等方面的措施和建议。
研究内容：本研究主要包括以下内容：1. 大跨度连续刚构桥施工的关键问题分析。
分析大跨度连续刚构桥施工过程中存在的问题，包括吊装、拼装、调整、试车等环节。
2. 大跨度连续刚构桥吊装技术研究。
对大跨度连续刚构桥的悬挂设备、吊装工艺和安全措施进行研究。
3. 大跨度连续刚构桥拼接技术研究。
分析大跨度连续刚构桥拼接方式，探讨拼接工艺和焊接技术。
4. 大跨度连续刚构桥调整技术研究。
研究钢梁的调整设备、工艺和方法，探讨大跨度连续刚构桥调整的实现方法。
5. 大跨度连续刚构桥试车技术研究。
研究大跨度连续刚构桥的试车设备和试车工艺，并给出相应的施工方案。
6. 大跨度连续刚构桥施工的安全、健康、环保等方面的措施和建议。
提出大跨度连续刚构桥在施工过程中的安全、健康、环保措施和建议。
研究方法：本研究采用实地调研、文献综述、数值计算等方法进行研究。
实地调研主要是对已经建成的大跨度连续刚构桥的施工过程进行观察和记录，文献综述则是分析国内外相关研究论文和书籍，数值计算则是通过计算机模拟进行分析和验证。
研究意义：大跨度连续刚构桥的施工技术是国内桥梁建设领域的重点之一，对于推动我国桥梁建设的快速发展具有非常重要的意义。
连续刚构桥梁跨中下挠问题研究
连续刚构桥梁跨中下挠问题研究连续刚构桥梁在桥墩及桥梁梁体处采用固结的结构形式，使得桥梁梁体与桥墩形成一个整体共同受力。
这种结构形式将影响结构刚度将影响桥梁的结构变形，总的来说就是桥梁跨中下挠。
且跨径越大，恒载所占比例越大，跨中下挠问题就越严重。
桥墩的越高，结构柔度越大，施工中越容易产生产生偏差。
本文主要对跨中下挠原因进行分析，并提出相关建议，为后续运营提供参考性意见。
一、广州地铁连续刚构桥梁现状广州地铁二十一号线、十四号线存在较多的高架段，高架主要以连续刚构桥梁为主。
二十一号线连续刚构桥单跨最大为95米，十四号线单跨最大为150米。
而随着桥梁跨度的增大，恒载所占的比例也愈来愈大，进而引发了次生病害。
病害主要体现为箱梁裂缝、跨中下挠等问题。
跨中下挠会加剧梁体开裂，而裂缝发展又会使得连续刚构桥梁结构刚度降低，进一步加剧跨中下挠，两者相互影响，形成恶性循环。
以65米跨为例，采用39.3+65+39.3m跨度，主跨65m跨越规划路，梁位于直线及缓和曲线范围，全长143.6m。
上部结构采用单箱单室斜腹板箱梁，梁顶宽10m，箱梁翼缘悬臂长2.1m。
中墩顶梁段截面梁高为3.5m；边跨墩顶截面、中跨跨中截面，梁高均为2.0m；梁高按2.0次抛物线变化。
中跨跨中主梁底板宽3m，边跨跨中主梁底板宽2.4m。
箱梁顶板厚度30cm，除设横隔位置及墩顶处沿全桥一致。
悬臂浇筑段底板厚度从跨中截面的46cm到中墩截面变化至100cm，按二次方抛物线变化。
合龙段箱梁底板厚度为46cm。
悬臂浇筑段腹板厚度从跨中截面的42.2cm按折线变化至71.4cm。
箱梁悬臂板端部厚度为25.5cm，根部厚度为45cm。
箱梁内在边中墩顶、中跨跨中设置横隔板，边跨端部及中跨跨中横隔板宽0.8m，中墩支点处横隔板宽2m。
根据设计文件及规范要求，在列车荷载作用下，梁体挠度容许值如下：梁体竖向挠度容许值该线路于2018年底开通试运营，运营期间每年对桥梁挠度进行一次监测，从监测数据显示，跨桥梁梁体挠度最大下挠-0.41mm，在挠度容许值范围内，结构处于稳定状态。
大跨度连续刚构桥受力性能研究
大跨度连续刚构桥受力性能研究大跨度连续刚构桥是一种常见的道路桥梁结构形式，具有结构稳定性好、承载能力强、使用寿命长等优点，被广泛应用于公路、铁路等交通基础设施建设中。
由于其结构特点和受力性能的复杂性，对于大跨度连续刚构桥的受力性能研究具有重要意义。
本文将就大跨度连续刚构桥的受力性能进行深入探讨。
一、大跨度连续刚构桥结构特点大跨度连续刚构桥一般由桥墩、桥面梁和支座三部分构成。
桥墩用于支撑桥梁的承载，桥面梁则是承载行车荷载的主要构件，支座则用于将桥面梁传递到桥墩上。
在大跨度连续刚构桥中，通常会采用多跨连续梁形式，即多个梁段通过铰链相连接，形成一个整体结构，具有较大的跨度范围。
1.梁段之间的连续性强，受力传递路径清晰，承载能力较高；2.梁段之间存在连接形式，在受力过程中会发生一定的位移；3.梁段与墩台之间的连接形式多样，对受力性能有一定影响；4.由于受力形式的多样性，对桥梁结构的设计和施工要求较高。
二、大跨度连续刚构桥的受力性能分析大跨度连续刚构桥的受力性能主要包括静力分析和动力分析两个方面。
静力分析主要是通过计算各部件的受力情况，来评估桥梁结构的承载能力；动力分析则是考虑桥梁在行车荷载下的振动响应，以评估结构的安全性和舒适性。
1.静力分析在大跨度连续刚构桥的静力分析中，需要考虑各部件受力的平衡关系，计算各部件的内力、位移等参数。
主要包括以下几个方面的内容：(1)梁段受力分析：根据梁段的几何形状和材料性能，计算其弯矩、剪力等内力参数；(2)支座反力计算：根据桥梁的荷载和结构形式，计算支座的反力分布；(3)桥墩受力分析：考虑桥墩在行车荷载下的受力情况，分析其承载能力。
2.动力分析(1)结构振动模态分析：通过有限元分析等方法，计算桥梁在不同模态下的振动频率和振型；(2)振动响应计算：考虑外部激励下的结构振动，计算其位移、加速度等参数；(3)结构耐震性评估：考虑地震作用下的结构响应，评估桥梁的耐震性能。
三、大跨度连续刚构桥的受力性能优化针对大跨度连续刚构桥的受力性能，可以通过以下几个方面进行优化：1.结构设计优化：优化梁段形状、材料选取等设计参数，提高结构的承载能力；2.连接形式优化：改进梁段与梁段、梁段与墩台之间的连接形式，减小结构位移；3.抗震性能优化：考虑地震作用下桥梁的响应特性，采取相应的抗震措施；4.施工工艺优化：优化施工工艺和施工顺序，减小结构受力过程中的应力集中。
大跨度桥梁的发展趋势
大跨度桥梁建设的现状与发展趋势杨玉章高级工程师中铁十九局集团公司《桥梁建筑艺术与造型》桥梁建筑对于具有卓越才能和自信心的工程师来说是一项既吸引人又富有挑战性的艰巨任务。
桥梁建筑的重要意义不仅仅是满足于交通，还在于桥梁一旦胜利建成，它将会使人们感到无限的快乐和极大的满足。
桥梁建筑能使人产生一种激情，在建桥人的一生中总是那样的清新绮丽，那样的朝气蓬勃，那样富有激励性。
——(德)弗里茨·莱昂哈特——《桥梁造型》桥梁能够满足人们到达彼岸的心理希望，同时也是印象深刻的标志性建筑，并且常常成为审美的对象和文化遗产。
”——（日本）伊藤学——我国大跨度桥梁建设现状⏹悬索桥异军突起势如破竹⏹斜拉桥后来居上独占鳌头⏹连续刚构竞相超越标新立异⏹钢砼拱桥多姿多彩群星璀璨第一篇悬索桥悬索桥的型式与结构组成⏹悬索桥（吊桥）是特大跨度桥梁的主要型式之一。
⏹常见单跨和三跨（简支或连续）两种结构形式。
⏹悬索桥由主缆、塔架、加劲梁和锚碇四部分组成。
⏹主缆制造：AS法（空中送丝法）；PPWS法（预制束股法）⏹塔架型式：一般采用门式框架；材料用钢或混凝土。
⏹加劲梁：主要有钢桁架梁和扁平钢箱梁。
⏹锚碇型式：有重力式锚碇和隧道锚碇。
（采用重力式锚碇居多；自锚则不用锚碇，直接锚固在边跨端的主梁上。
）古代悬索桥与现代悬索桥※中国是古代悬索桥的发源地主要在长江流域，采用皮索、藤索结构。
※现代悬索桥从1883年美国建成布鲁克林桥主跨486m开始，至今已有一百多年历史。
20世纪30年代，美国相继建成数座超千米的特大桥。
20世纪末日本及欧洲也相继兴起悬索桥修建高潮。
乔治华盛顿桥，主跨1067m，1934年，美国。
旧金山大桥，主跨1280m，1936年，美国。
恒比尔大桥，主跨1410m，1981年，英国。
大贝尔特桥，主跨1624m，1997年，丹麦。
The Golden Gate Bridge震惊世界的悬索桥风毁事故⏹1940年11月7日⏹美国华盛顿州⏹塔科马海峡桥(The Tacoma Narrows Bridge)⏹主跨853m，全长1524m，排名旧金山及华盛顿大桥之后位居世界第三⏹建成四个月后⏹在八级大风（风速19m/s）作用下⏹经过剧烈扭曲震荡后，吊索崩断，桥面结构解体损毁，半跨坠落水中······⏹悬索桥的天敌：台风及飓风英国特色的悬索桥⏹1964年英国塞文桥（The Severn Bridge），主跨988m，结合抗风试验研究成果，首选流线型扁平钢箱梁加劲，采用斜吊索，钢筋混凝土桥塔。
对大跨度连续刚构桥施工控制技术的探究
度的变化对悬浇梁 的影响也比较大。
１２ 主要 目标 ． 连续刚 构桥施 工监控 的 目的就 是确保 施工过 程 中结构 的可靠性 和安全 性， 保 证成 桥桥 面平 顺 、竖 曲线符 合设 计 要求， 构本 身又 要 处于 最优 的 受力状 结 态 。施 工 控 制是 大 跨 径 预应 力 混 凝 土 连 续刚 构 桥 施 工 安全 的保 证 。 ２ 连续 刚构桥 梁施 工 一般控 制 方法介 绍 桥 梁旅 工控 制方 法一般 有前 期预 控与 后期 调整控 制相 结合 和预 测控 制两 种 ， 续刚构 桥梁 的结 构特 点决 定 了其控 制方 法应 以预 测控制 为主 ， 连 辅以后 期 修 正 。连 续 刚 构桥 梁 施 工 控制 是过 程 如 图 １所 示 。
应用技术
啊
Ｉ
对 大跨 度连续 刚构 桥施工 控制 技术 的探究 ①
甘崇湖 林 喜
温州 ３５ １） ２０ ４ （ 江省温 州 市路港 集 团有 限公 司 浙 江 浙 ［ 摘 要 ］ 大跨 度桥 梁 的施 工 要经 过 一个 复 杂 的过 程， 本文 主 要讨 论 了连 续 刚构 桥施 工 监控 内容 及 目标 、旌工 一般 控 制方 法 、旋 工 控制 的任 务 与 内容 以 及施 工 监 控 的开 展 实 施 。 ［ 关键 词 ］ 跨度 连 续 刚构桥 施工 控制 技术 大 中图分 类号 ：９ ４ ４ Ｘ ２ ． 文献标 识 码 ： Ａ 文 章编 号 ： １ ０ — １ Ｘ ２ １ ） ５ ０ ２ １ １ ０ ９ ９ ４ （０ ０ １ — ３ 卜０
３ ３ 稳定 控制 ．
回
桥 梁结构 的稳定性 关系 到桥梁 结构 的安全 ， 它与桥 梁的 强度 有着 同等 的甚 至 更 重要 的意 义 。世 界上 曾经 有过 不少 的桥 梁在 施工 过程 由于 失稳而 导致 全 桥 破坏 的例 子 ， 典 型的 是加 拿大 的魁 北克 （ｕ ｂ ｃ 桥 。该桥 在 南侧锚 锭析 最 Ｑｅｅ） 架 快要 架 完时 ， 由于悬 臂端 下 弦杆 的腹 板 屈 曲而发 生 突然崩 塌 坠落 。我 国 四 川 州 河大 桥 也 因悬 臂 体 系 的主 梁在 吊装 主跨 中段承 受 过 大 的轴 力而 失 稳破 坏 。 因此桥 梁 施工 过程 中 不仅 要严 格控 制应 力 和变 形， 而且 要严 格地 控制 施 工 各阶 段 结构 构件 的局 部 和整 体稳 定 。 目前主 要通 过稳 定 分析 计算 （ 定安 稳 全系数） ，并 结合 结构 应 力 、变 形 情 况 来 综 合评 定 、 控制 其 稳 定 性 。 ３ ４ 安全控 制 ． ・ 桥梁施 工过 程中安 全控制 是桥梁 施工控 制 的重要 内容， 只有保 证 了施 工过 程 中的安 全， 才谈得 上其他 控制 与桥梁 的建设 ， 实， 梁旌工 的安全控 制是 上 其 桥 述 变形 控 制 、应力 控 制 、稳 定控 制 的综 合 体现 ， 上述 各 项得 到 了控 制， 全 安 也 就得 到 了控 制 。由于 结构 形式 不 同， 接影 响施 工安 全 的因素 也不 一样， 直 在 施 工控 制 中 需根 据 实 际情 况， 定其 安 全控 制 重 点 。 确 ４连 续刚 构 桥梁 施 工监 控的 开 展实 施 控制 实施 是控 制 理论 、控 制方 法及 控制 分 析 的实 际应用 过程 ， 是控 制 工 作 的具体 实施过程 ， 工作 的质量， 其 直接 关系 到控制 工作 的最终结 果 ： 实施 控制 过程 涉及 的内容 比较多， 牵涉 的面 广， 同时， 受到 影响 的因素也 多， 因此， 须高 必
大跨刚构—连续梁桥的全寿命性能监测与分析
2、车辆荷载：车辆在桥梁上行驶时，会对结构产生一定的冲击效应，应考虑 车辆荷载对结构稳定性的影响。
3、风荷载：风荷载对高墩大跨径连续刚构弯桥的稳定性产生较大影响，需对 风载引起的倾翻力矩进行计算和分析。
结论
通过对高墩大跨径连续刚构弯桥的全过程稳定性进行分析，可以得出以下结论：
1、合理的材料选择和结构设计是保证高墩大跨径连续刚构弯桥稳定性的关键 因素。
2、墩身尺寸：墩身的设计应考虑桥梁的整体造型和稳定性，选用合理的截面 形状和尺寸。
3、支座布置：支座是保证桥梁稳定性的重要组成部分，需根据主梁和墩身的 布置，选择合适的支座形式和数量。
稳定性分析
针对高墩大跨径连续刚构弯桥的全过程，应进行以下稳定性分析：
1、施工阶段：在施工过程中，应考虑混凝土收缩、徐变以及预应力对结构稳 定性的影响。同时，对临时支撑体系进行稳定性分析，以避免施工过程中的安 全事故。
大跨刚构—连续梁桥的基本结构由上部结构的刚架和下部结构的连续梁组成。 刚架作为主要承重结构，具有较大的抗弯和抗剪能力；连续梁则具有较好的承 受压力和分布荷载的能力。这种组合结构可以满足大跨度、高荷载的要求，适 应现代交通发展的需要。
为了及时掌握大跨刚构—连续梁桥的性能状况，需要对以下关键性能指标进行 监测：
3、异常检测：通过比较监测数据与历史数据或预设阈值，及时发现异常情况。 当数据超过预设阈值时，发出警报提示，以便采取相应的处理措施。
4、模型拟合：利用数学模型对监测数据进行拟合，以了解结构的实际工作状 态。例如，可以采用有限元分析、神经网络等模型对数据进行拟合，以更准确 地评估结构的性能。
在实际案例中，可以结合具体桥梁工程进行全寿命性能监测与分析。例如，某 地一座大跨刚构—连续梁桥在经过多年的运营后，出现了明显的挠曲变形和应 力异常。通过安装传感器和数据采集系统，对该桥的挠度、应力和应变进行了 长期监测。
大跨径连续刚构桥梁常见问题与对策的研究
径连 续刚构桥 粱在施 工过程 中常遇 的 问题 ， 并对此提 出 了相 关的对 策。 关键 词 ： 大跨 径连续 刚构桥 梁 ； 问题 ； 策 对
１常 见 害 病 一 半立方抛 物线 和二次抛物线 。采用二次抛物线 身大多为柔性墩 ，常见的有双肢薄壁墩和空心 Ｊ Ｕ 段的梁高减小 ， ４ 减小 了结构 薄壁墩。 双肢薄壁墩常用于墩身不高的情况， 墩 经过对国内已建成的大跨径连续 刚构 桥梁 可 以使箱梁 Ｉ ￣ ８ 但对克服该 区段 的主拉应力不利 。 身较 高常采用空心薄壁墩。分析大跨径连续刚 的来 看 ， 通过调查 ， 国已成的大跨径连续 刚构 自重 ， 我 设计合适可靠 的竖 向预应力 。箱梁施加竖 构 桥墩身开裂的原因 ， 由于混凝土的收缩、 均是 桥梁中 ， 的病害主要有 以下几种情况 ： 中 出现 跨 内外 而造 挠 度过大 ； 箱梁腹板 、 底板产生裂缝 ； 墩顶 梁 向预应力的主要 目的是克服主拉应力 ，竖向预 日照温差 、 温差 的影 响 ， 成表面开裂 。 应力的有效性 ， 对箱梁腹板的受力影响很大 竖 为 了减 小混凝 土的收缩 ， 增强混凝土的抗裂性 ， 段 开裂 ； 桥墩墩身裂缝。 ２裂缝形成的原因 向预应力常采用精轧螺纹粗钢筋或钢绞线 。 设计 与施工 中除 了配置足 够的受力钢筋外 ， 尚 增加纵 向预应力下弯束。由于竖 向预应力 应在主筋 的外表 面设置 防裂钢筋 网片 ，同时在 目 ， 国大跨径预应力混凝土连续梁桥 前 我 适 裂缝形成 的原因 ， 主要有 以下几方面 ： 在主桥总 的施工质量很难完全达到设计要求 ， 当增设 混凝土 中加人—定的抗 裂防水膨胀剂。 ４ ４跨 中挠度过大预防 体设计 中， 比例 、 跨径 箱梁截面尺寸的拟定不合 腹板下弯束 ，对克服腹板 内的主拉应力和剪应 理； 结构设 计抗弯剪能力不足 ； 对有预应力钢束 力有利 ，同时下弯 束应弯至截 面高度 的 ２ ， ３以 很多大跨径连续 刚构桥梁虽然在 主梁 的设 在 提 引起的附 力估计不足 ；对温度应力 的重视不 下。 中跨跨 中及悬臂中部设置横隔板 ， 高箱 计 中没有足够的预拱度 ，但在建成通车—段时 Ⅱ 够； 施工质量 不好 ， 中包括 ： 其 混凝 土浇筑 与养 梁畸变 刚度 ， 而提高箱梁受力的整体性 。 从 间后 ， 跨中均 出现不同程度 的下挠 ， 箱梁 这不但 生不好 、预应力钢柬的保护层厚度达不到谢 ｝ ． 适 当增加边跨 现浇段的底板和腹 板厚度 ， 给行车带 来麻烦 ， 而且 会使结构 开裂 、 坏 ， 破 给 要求、支架与模板变形过大、预 应力 张拉力 不 并设置 足够 的防崩钢筋 。由于受力和锚固的需 结构带来安全隐患 。 因此 ， 设计与施工 中可以 在 要， 边跨底板预应力束在边跨现浇段 向顶板方 采取 以下措施 ： 足、 灌浆不及时或其它质量问题等 。 ２ ｌ腹板剁象 原因 逢 蜥 向弯 曲， 且该处钢柬竖 弯曲线半径较小 。 钢束弯 适当增加梁高， 提高结构的承载能力。高、 腹板偏薄 ； 了竖弯束 ； 向预应力筋作 曲产生 的附 加径 向力使预应力管道下缘混凝土 跨比是影响主梁受力的主要参数，适当增加梁 取消 竖 用不如初期设计期待的好 ； 施工粗糙 ， 未达设计 承受径 向荷载 的作用 ，底板因受过大的径向力 高 ， 以提高结构的承载能力 。 可 要求 。 而容易产生崩裂。 梁高 ， 可增加 主梁的刚度 ， 改善主梁应力状 ２ ． 中底板纵 向裂缝原因分析 ２跨 合拢段 的混凝土标号提高半级或一级 。由 况 。 根据设计经验 ， 国内早期连续刚构箱梁根部 底 板厚度偏薄 ； 向普通钢筋配设不强 ； 横 张 于连续刚构桥往往具有跨度 大，施工过程存在 梁高一般为中跨 长度 的 １ ６ Ｉ８ ／ ，／ ，近期 设计的 １，１ － 拉 进行孑道灌浆 。 Ｌ 结构体 系转换 的特 点。合拢段不但是结构最薄 连续刚构桥 ，箱梁根部梁高— 般为中跨长度的 ２ ３顶板纵向裂缝原因分析 弱的部 分， 而且该部分为后浇混凝土。 箱梁合拢 １１ －１１ 。 ，６ －／７ 主梁截面箱宽与翼板宽不当 ， 向预应力 段混凝 土的浇 注 ， 横 使得结构 由原来的静定结构 设置 足够的施工预拱度。混凝土的收缩徐 钢束设置不合理；横向预应力钢束张拉时间不 转换成 了超静定结构 ，同时 由于合拢温度的影 变对挠度的影响较大， 而根据 目 前的理论， 较难 当， 造成横向预应力分布不均匀； 箱梁温度应力 响 ， 使得该部分的应力状况相对 较为复杂 ， 高 准确计算 ， 提 因此适当加大跨中预拱度， 以抵消箱 计算与实际清况不符。 混凝土的等级 ， 以提高结构的抗裂效应。 可 梁 的后期下挠 。 ３后期主梁下挠过大的原 因分 析 合理确定箱宽与悬臂翼缘 宽的比例，合理 增加底板预应力束， 并采用分批张拉， 部分 后期主梁下挠过大 的原因主要有 以下几个 设置横向预应力钢束 ，使顶板 在各种 工况情况 底板预应力束可滞后 １ 年左右的时间， 待混凝 方面 ：当前大型预应力混凝土连续刚构桥梁一 下不出现引起开裂的拉应力。适 当加强桥 面铺 土完成一定的收缩 、 变后再张拉。 徐 般采用泵送混凝土浇筑 ， 混凝土强度高 、 水灰 比 装钢筋 ， 如混凝 土桥面 ， 则应注意设置混凝士桥 在中跨底板适当设置体外备用钢束， 待需 较大 ， 各种添 加剂触 水剂 、 早强剂 、 凝剂） ， 面变形纵 向缝 的位置。 缓 多 根据计算分析 ， 合理设置 要时进行 张拉。 对 混凝土的收缩徐变特性有较大的影响 ，尤其 箱 梁桥面板横 向预应力钢束 张拉 锚固程 序 ， 分 延长 混凝土 的加载龄期 ， 减少徐变对结构 是 对混凝 土后期徐变的影响。加 载龄期对 混凝 批 张拉横 向预应力钢束 ，使横 向预应力分布趋 的影 响 ， 如工期 容许 ， 要求纵 向预应力的张拉龄 土的徐变有较大影响。预应力度 的大小对 混凝 于均匀 。 期不 少于 ７ ｏ ｄ 土的徐变有影响。 混凝土徐变变形加大 ， 预应力 ４ ２墩顶 ０ 梁段裂缝预 防 ＃ 在施工中要控制混凝土的坍落度最好在 进一步减小 了预 通过分析 ， 这些裂缝的产生主要是 由于温 １ 厘米以下， ８ 并且尽可能的延长混凝土的加载 应力度 ， 从而导致 主梁下挠变形值加大。 度内力、 主梁预加应力及混凝土收缩引起 的。 为 龄期， 并加强施工控制， 保证主梁设汁线形。 ４设计与施 工对策 了防止裂缝的产生 ， 计与施工 中可 以采取 以 设 ５结束语 从对连续阿 桥出现 问题的原 因进行分析 下措施 ： 构 虽然 连续 刚构桥不 论在设计方面还是在施 的结果来看 ， 其实这些问题在早期并不影响结 箱梁 梁段的横 隔板 的厚度不宜太厚 ， 应 工方面， 都有较为成熟的经验， 而且在国内建成 构的整体安全， 但随着时间的推移， 会逐渐降低 尽 可能与顶板 、 的刚度匹配 ， 腹板 以改善箱梁 。 较多 ， 由于 目 对连续刚构桥梁认识的局限 社 但 前 结构 的耐久性 。针对 大跨径连续 刚构桥 问题 出 梁段的受力状况。 性， 很多大跨径连续刚构桥均出现了不同程度 现的特点，在设计与施工中可以采取相应的有 由于主墩墩顶弯矩较大， 而墩、 梁交接处为 的病 害。 如何克服和尽量减少病害的产生， 目 是 效措施 ， 来克服和尽量减少问题的产生。 ２ 次施工的分 点， 使得该处受力不利 。因此箱 前在设计与施工过程中急需解决的问题。 ４ 箱梁裂缝 的预防 １ 梁 梁段 的竖 向预应力 可延伸至墩顶 以下 ５ ～ 参 考 文献 根据现有桥梁问题 的产生 ，箱梁的裂缝主 ｌｒ， Ｏ 以改善墩 、 ｅ 梁交接处的受力。 『江 滂 ． １ 】 大跨馒 连 续刚构桥 施工 关键技 术研 究 要出现在腹板、 底板和顶板 ， 板裂缝 多出现在 腹 设置足够 的底板钢筋，必要时设置临时预 【】 济大学，０６ Ｄ同 ２０． １－ ￣ ７ １ 之间 ， ４７ 底板裂缝多 出现在跨 中部位及边 应力 。在箱粱 梁段 的内、 外主筋的表面设置 【 陈浩． 高墩 连续 刚构桥 的稳定性 分析【ｌ ２ 】 大跨 Ｄ 跨现浇段。分析原因 ， 主要是腹板 内的剪应力 、 防裂 钢筋 网片， 同时箱梁 梁段的混凝土中可 西南交通大学 。 ｏ． ２ ７ ｏ 主拉应力 和局部拉应力场作用的结果 。针对 这 加入抗混凝 土开 裂的杜拉纤维或钢纤维 ，以提 【杨 军 ， 预 应力混凝 土葙梁桥常见结构裂 ２ 】 李坚． 些情况， 在设计与施工中可以采取 以下措施 ： 高结构 的抗裂性能。 缝分析与设计对策田 海公路， ９． 上 １７ ９ 选择合适的箱梁下缘曲线 。大跨径连续 刚 ４ ３桥墩墩身裂缝预防 ｆ詹建辉 ， ． 大跨度连 续刚构主梁下挠及 ４ ］ 陈卉 特 构桥多采用变截面箱粱， 底板下缘曲线常采用 根据大跨径连续刚构桥的受力特｜ ，其墩 箱梁裂缝成因分 析切 冲外公路， ０． ２５ ０