连续刚构桥发展及主要存在问题
探究连续刚构桥存在的问题及成因分析

探究连续刚构桥存在的问题及成因分析摘要:连续刚构桥为多次超静定结构,成桥后受力状态和线形难再进行二次调整。
随着使用年限的增加,温度变化、地基沉降等引起的次内力以及运营过程中承受的活荷载导致连续刚构桥出现多种病害,包括横向裂缝、纵向裂缝及主梁下挠等,以主梁下挠为研究重点,对主梁出现该病害做了深层次的成因分析,并总结出合龙段的施工工艺对连续刚构桥的使用性能影响比较大,有必要对合龙段施工作进一步的研究。
关键词:连续刚构桥病害主梁下挠成因分析合龙段1 前言我国是世界上修建预应力混凝土连续刚构桥最多的国家之一,一方面,这种现状充分展示了我国在该桥型建设上取得的历史性创新和成果,但在另一方面,也出现了令人担忧的现状:随着预应力混凝土连续刚构桥跨度的增大,运营年代不断增加,许多连续刚构桥或多或少出现了不同程度的病害,使得桥梁结构过早失效和破坏,不得不不进行必要的维修加固,对桥梁的安全运营造成了极大的威胁。
并且,高墩大跨连续刚构桥是一种多次超静定的刚性体系,体系一旦形成,其受力情况就很难进行再次的调整,需要对桥梁的病害做深入的分析,并对具体病害尽量提出修复办法。
2 存在的问题自我国第一座大跨预应力混凝土连续刚构桥――180m的广东洛溪大桥建成至今,桥梁界专家普遍认为该类桥的建设技术已经相当成熟。
但是,随着这类桥的建成运营,问题开始出现。
问题之一就是两端开裂严重,甚至有些桥在建造期间就已经出现这类问题,运营之后,裂纹不断的增多;而有一些桥梁的裂纹则是在运营后出现的。
其中梁体裂纹多出现在腹板,呈竖向或横向的裂纹;有些桥梁跨中底板上出现横向的裂纹;薄壁墩顶部梁体裂纹多出现在横隔板上,横、竖方向都有。
裂缝的严重程度各桥有别,有些桥甚至有贯穿裂纹。
预应力混凝土连续刚构桥的另一个严重的问题就是下挠现象。
按照规范,通常修建此类桥时会设置一定的预拱度,预拱度的大小是考虑了设计的运营荷载所产生的挠度和全桥成型时的收缩徐变因素的影响。
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。
国内连续刚构桥现状及发展趋势

国内连续刚构桥现状及发展趋势
根据公开资料显示,目前国内连续刚构桥的建造已经很普遍,并且得到了广泛的应用。
其中,连续刚构桥主要应用于高速公路、城市快速路、大型高架路、铁路和大型特殊结构等领域。
从总体上看,国内连续刚构桥在建造过程中,采用了先进的设计方法和高新技术,使其具有很高的技术含量和安全性,能够适应复杂的自然环境和地质条件。
目前,国内连续刚构桥的发展趋势主要有以下几个方面。
首先是技术水平的不断提高,采用更加精度的设计方法和更为先进的施工工艺,以提高其结构的稳定性和耐久性。
其次是在材料选择方面的改进,采用新型高强度钢材和混凝土材料,使其具有更好的承载能力和抗风能力。
第三个方面是智能化技术的应用,采用当前最先进的信息技术,将施工、监测和维护等过程全面数字化和自动化,以提高工程效率和安全性。
总的来说,随着国内连续刚构桥技术的不断进步和应用范围的不断扩大,其在未来的发展前景将会更加广泛和多样化,为我国道路交通事业的发展做出更大的贡献。
大跨径连续刚构桥梁常见质量缺陷及施工质量控制

大跨径连续刚构桥梁常见质量缺陷及施工质
量控制
大跨径连续刚构桥梁常见质量缺陷有:
1. 桥墩施工质量不良:包括混凝土浇筑不均匀、渗水、剪切钢筋填充不当等。
2. 桥面铺装质量:包括沥青铺装不均匀、接缝处理不当等。
3. 钢筋加工和安装质量:包括钢筋加工尺寸偏差、焊接不良、钢筋卡榫不牢固等。
4. 预应力张拉质量:包括张拉预应力不足、锚固端锚固不紧密等。
为保证大跨径连续刚构桥梁的施工质量,需要进行以下控制:
1. 加强施工监管,确保桥墩施工质量。
2. 选择质量可靠的材料进行桥面铺装。
3. 对钢筋加工进行质量把关,并加强对钢筋安装全过程的监管。
4. 严格控制预应力张拉的过程,确保张拉预应力的质量及锚固效果。
5. 加强现场施工管理和操作技术培训,提高施工人员的技能和责任意识。
连续刚构桥设计中的主要问题与对策

ez、s z
ey、s y
ex、s x
北京市市政工程设计研究总院
(5)相邻梁段裂缝
悬臂法浇筑施工中相邻梁段裂缝 混凝土收缩裂缝
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(5)混凝土收缩影响
1.2010年7月1日,延长线第三标段I0~I4、 I7~I9裂缝位置示意图
I4
行车方向 I0 I1 I2 I3
行车方向
I7
I8
I9
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1.第三标段东港立交C8~C10,跨径2x27m。桥面板纵向构造筋 N3: HRB400 12 @15cm;上缘横向受力主筋 N8 :HRB40016 @10cm;下 缘横向受力主筋 N9 :HRB400 16 @10cm 。
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1.2010年7月1日,延长线第三标段裂缝照片
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(3)0号块混凝土开裂
1、高跨比较大,结构应力、应变不 符合平截面假定,存在突变、非 线性问题。 2、混凝土收缩 3、截面的高压应力边缘处造成混凝土 开裂。三向受力状态下,一个方向 的压应力、应变远大于另两个方向。 ex >> ey,ez sx >> sy,sz
横隔板开裂示意图
2
(2)
当结构两个方向正应力均处于受压状态时, e1>0 的条件为: (3)
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在线弹性范围内,取 n=0.2,于是,
1 0.67 。上式的几何意义在于,应力摩尔圆的半径大于应 1
力摩尔圆圆心距圆点距离的 0.67 倍(如图 1a)中, OB 0.67OC ),如上式成立,对应的摩尔圆将不在 局限于压区,最大压应变将是拉应变,如图 1b)所示。
连续刚构桥的问题及分析

般截面形式就是箱型截面。 2连续刚构桥存在 的主要问题
( 3 )施 化和 自 身收缩导致 的纵向位移 。连续钢 构桥跨越 能力大, 行车舒便 , 整体结构好 , 抗震性能好, 抗扭能力 大, 造价低 。
但是连续刚构桥受混凝土 自身收缩收缩 、外界温度等非人为控制 的因素影 响较大。 连续刚构桥作 为桥梁一族较为重要和普遍 的一种,连续刚构桥有它 比 较 比较适合的情况 : 因为设计的 目 标是为 了让他的结构接近连续梁 , 所 以虽 然作为墩梁固结的多次超静定刚架结构 , 跨度仍然应该尽量不要太小 、 连续 孔跨也尽量不要太多、 桥墩应该高一些、 总桥长不要太长 , 因为大跨径混凝
较小, 那么一个必然导致的结果就是所在横截面处 出现空隙的几率相当大, 也就是截面的承载能力削弱也 非常大,如果应用于桥梁 中心 的钢筋不是质 量很好、 强度很大 , 而且碰巧浇筑在这个部分的混凝土的质量又产生 问题的 话, 超强的纵 向的预应力束全部展开的时候 , 底板上的混凝土有很大的可能 因为底板应力束过大而出现 开裂现象。 ( 2 )跨中下挠问题 残生跨 中下挠 的原因有以下两大点: ( 1 ) 低估 了混凝土产生 的徐变对于 桥梁的影响, 并且对混凝土结构 的估计产生问题 。 众所周知的是大跨度 的连 续刚构桥如果产生跨中下挠过度 的问题,既影响桥梁 的外观又影响 了桥上 行车, 而且对桥梁 自身的受力也会产生很巨大的影响, 而对混凝土徐变的影 响程度及估计不 当是产生这个 问题的主要原因。 ( 2 ) 预应力对于混凝土长久 产生的徐变 的影响估计不足甚至失误。连 续刚构桥梁如果所受预应力度较 小 的后果是使徐变变形增 大, 并 由此导致主梁 的下挠变形变 大, 而 由于混凝 土变形的加大, 预应力束的损 失也 由此相应加大, 这就 陷入 了一个无限循环 的局面, 桥梁 的跨度下挠加剧 。
大跨径连续刚构桥常见病害及维修加固技术

国家 中国 挪威 挪威 巴拉圭 中国 中国 澳大利亚 挪威 中国 中国 奥地利 葡萄牙 英国 加拿大 中国 中国 中国 日本 中国 中国
建成 年代 2006 1998 1998 1979 1997 2003 1985 1994 2003 2001 1989 1991 1995 1997 1999 2002 1995 1976 1997 1997
(4)火灾、地震等灾害。
2.4
材料性能的退化
(1)混凝土碳化导致其强度降低; (2)氯离子对混凝土的侵蚀; (3)钢筋的锈蚀; (4)预应力损失过多。
2.5
桥梁养护水平低
(1)未对桥梁进行日常检查,未及时发现各种病害; (2)桥梁未得到及时有效的维护,长期带“病”工作; (3)各种病害发展及加剧,导致桥梁承载力大幅下降。
检测资料不完整:
对原箱梁的保护要求高:
施工安全管理要求高:
五、连续刚构桥加固工程案例
5.1 三门峡黄河公路大桥
5.2 广州华南大桥
5.3 江津长江公路大桥 5.4 广州丫髻沙辅航道刚构桥 5.5 广州东圃大桥 5.6 柳州洛维大桥
5.1 三门峡黄河公路大桥
跨 中 下 挠
主跨结构型式 带钢挂梁 T 构 连续刚构 连续刚构 三跨带铰 T 构 连续刚构 连续刚构 连续刚构 连续梁 连续刚构 连续刚构 连续刚构 连续刚构 连续刚构 带挂梁 T 构 连续刚构 连续刚构 连续刚构 有铰 T 构 连续刚构 连续刚构
1.2 大跨径连续刚构桥常见病害
两大类病害
病害的特征
二、连续刚构桥病害产生的主要原因
跨径(m) 330(含 103m 钢梁) 94+301+72 86+202+298+125 270 150+270+150 58+182+265+194+70 145+260+145 260 145+2× 260+145 145+252+54.8 250 250 250 165+43× 250+165 137+3× 250+137 146+3× 250+146 162.5+3× 245+162.5 55+140+240+140+55 140+240+140 140+240+140
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
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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。
二、连续刚构桥要解决的常见问题
在我国连续刚构桥的数量日趋增多,目前部分桥梁设计师对连续刚构桥设计思想、连续刚构桥施工质量的制约及长期处于超限运输状态等原因,导致连续刚构桥出现问题数量较多,通过对国内已建成的大跨径连续刚构桥梁调查的来看,我国建成的大跨径连续刚构桥梁中,出现的问题主要有以下几种:(1) 箱梁腹板、底板产生裂缝;(2) 墩顶0 # 梁段开裂;(3) 桥墩墩身裂缝;(4) 跨中挠度过大。
(一)混凝土开裂的原因
目前,我国大跨径连续刚结构桥建设中,如果在主桥总体设计、结构设计、对温度应力、混凝土强度、施工质量等方面存在问题,就有可能会出现混凝土开裂的情况,如箱梁竖向开裂、箱梁底板纵向开裂、箱梁腹板出现斜裂缝等;箱梁裂缝主要表现为纵向裂缝、弯曲裂缝、弯曲剪应力裂缝和主拉应力裂缝。
1.箱梁腹板截面几何尺寸偏小,为了减少结构自重,对于宽箱梁,多数桥梁腹板仅仅是由构造决定其厚度,这导致截面抗剪能力储备不足。
2.主梁梁体非预应力钢筋配置不足, 也会导致砼的开裂。
3.墩柱的约束过大,导致主梁开裂。
4.箱梁抗剪能力不足有关的斜裂缝。
5.温度应力导致的开列。
6.基础不稳定,地基的不均匀沉降也是桥梁产生裂缝的原因之一。
7.材料质量砼的水泥及骨料品种、材料级配、钢筋的质量等问题,都会对结构有一定的影响。
超载的影响。
8.支座的形式也可以导致开列,现有的设计往往只注意纵向支座的固定或者滑动类型,但不注意横向,往往把横向都设置成固定的,很容易导致开列。
9.完工后控制裂缝的措施。
(二)墩顶0 # 梁段
1.箱梁0 # 梁段的横隔板的厚度不宜太厚,应尽可能与顶板、腹板的刚度匹配。
2.箱梁0 # 梁段的竖向预应力可延伸至墩顶以下5~10 m ,以改善墩、梁交接处的受力。
3.设置足够的底板钢筋,必要时设置临时预应力。
4.在箱梁0 # 梁段的内、外主筋的表面设置防裂钢筋网片,同时
箱梁0 # 梁段的混凝土中可加入抗混凝土开裂的杜拉纤维或钢纤维,以提高结构的抗裂性能。
(三)桥墩墩身裂缝
设计中除了配置足够的受力钢筋外,尚应在主筋的外表面设置
防裂钢筋网片,同时在混凝土中加入一定的抗裂防水膨胀剂。
(四)跨中区段下挠幅度过大
跨中区段下挠幅度过大, 已在我国的多座大跨径连续刚构桥中出现, 但由于其原因还没有一致结论。
跨中区段下挠幅度过大的原因应该有以下几个方面:分束张拉和预应力孔道注浆不饱满造成预应力前后期损失大;对高标号混凝土的收缩、徐变的考虑不足,且在施工中预拱度的设置存在偏差。
解决跨中区段下挠幅度过大的问题应注意以下几个方面:适当增加梁高,提高结构的承载能力;设置足够的施工预拱度;应力松弛的影响,增加底板预应力束,并采用分批张拉,部分底板预应力束可滞后1 年左右的时间,待混凝土完成一定的收缩、徐变后再张拉;在中跨底板适当设置体外备用钢束,待需要时进行张拉;延长混凝土的加载龄期,减少徐变对结构的影响;利用高墩的柔度来适应结构由预应力混凝土收缩、徐变和温度变化所引起的位移,减少饶度。
三、结束语
一座成功的桥梁主要由优秀的设计、高质量的施工、精心的后期管理和维护等因素决定,虽然连续刚构桥不论在设计方面还是在施工方面,都有较为成熟的经验,而且在国内建成较多,但由于目
前对连续刚构桥梁认识的局限性,很多大跨径连续刚构桥均出现了不同程度的病害。
如何克服和尽量减少病害的产生,是目前在设计与施工过程中急需解决的问题。
参考文献
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[2]陈浩.大跨高墩连续刚构桥的稳定性分析[d].西南交通大学, 2007.
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