工程技术 大跨径连续刚构桥梁常见问题与对策的研究 胡未 谢伟伟 （赣州博达公路有限公司，江西赣州Ｉ ３４１０００） 摘要：随着我国公路建设的不断发展，大跨径连续刚构桥梁施工技术都比较熟练，但也会经常出现一些问题。本文主要介绍了大跨 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；对策 １常见病害 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 经过对国内已建成的大跨径连续刚构桥梁 可以使箱梁ＩＪ４￣Ｕ８段的梁高减小，减小了结构 薄壁墩。双肢薄壁墩常用于墩身不高的情况，墩 的来看，通过调查，我国已成的大跨径连续刚构 自重，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 桥梁中，出现的病害主要有以下几种情况：跨中 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，均是由于混凝土的收缩、 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、内外温差的影响，而造成表面开裂。 段开裂；桥墩墩身裂缝。 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， 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 目前，我国大跨径预应力混凝土连续梁桥 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 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，适当增设 混凝土中加人—定的抗裂防水膨胀剂。 体设计中，跨径比例、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 ４４跨中挠度过大预防 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 引起的附 Ⅱ力估计不足；对温度应力的重视不 下。在中跨跨中及悬臂中部设置横隔板，提高箱 计中没有足够的预拱度，但在建成通车—段时 够；施工质量不好，其中包括：混凝土浇筑与养 梁畸变刚度，从而提高箱梁受力的整体性。 间后，箱梁跨中均出现不同程度的下挠，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、破坏，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，在设计与施工中可以 足、灌浆不及时或其它质量问题等。 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： ２ｌ腹板剁象 逢原因 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；取消了竖弯束；竖向预应力筋作 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 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，可以提高结构的承载能力。 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 ２．２跨中底板纵向裂缝原因分析 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；横向普通钢筋配设不强；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１／１６，，－Ｉ／１８，近期设计的 拉 进行孑Ｌ道灌浆。 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 ２３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 １，１６－－１／１７。 主梁截面箱宽与翼板宽不当，横向预应力 段混凝土的浇注，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，提高 准确计算，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，可以提高结构的抗裂效应。 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、徐变后再张拉。 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、缓凝剂）多， 面变形纵向缝的位置。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７ｄｏ 土的徐变有影响。混凝土徐变变形加大，预应力 ４２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 １８厘米以下，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，设计与施工中可以采取以 ５结束语 从对连续阿构桥出现问题的原因进行分析 下措施： 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、腹板的刚度匹配，以改善箱梁。社 较多，但由于目前对连续刚构桥梁认识的局限 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，是目 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。 ４１箱梁裂缝的预防 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 ｌＯｒｅ，以改善墩、梁交接处的受力。 『１】江滂．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，腹板裂缝多出现在 设置足够的底板钢筋，必要时设置临时预 【Ｄ】同济大学，２００６． １７４－１７￣之间，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 【２】陈浩．大跨高墩连续刚构桥的稳定性分析【Ｄｌ 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。２ｏｏ７． 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 【２】杨军，李坚．预应力混凝土葙梁桥常见结构裂 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上海公路，１９９７． 选择合适的箱梁下缘曲线。大跨径连续刚 ４３桥墩墩身裂缝预防 ｆ４］詹建辉，陈卉．特大跨度连续刚构主梁下挠及 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，２００５． 一７４一 中国新技术新产品
