淺談連續(xù)剛構橋的發(fā)展及主要存在的問題

張定馬

摘要：：隨著我國交通建設的迅速發(fā)展，連續(xù)剛構橋施工技術趨于成熟，但連續(xù)剛構橋成橋后也普遍存在“跨中撓度過大”、“混凝土開裂”等質量問題，綜合分析研究我國連續(xù)剛構橋發(fā)展現(xiàn)狀，探討連續(xù)剛構橋建設的優(yōu)化和更新，并提出相應的對策。

關鍵詞：連續(xù)剛構橋；發(fā)展；問題

一、連續(xù)剛構橋的發(fā)展

隨著我國科學技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的工業(yè)水平的提高，橋梁建筑技術發(fā)展很快。一座座跨江大橋，現(xiàn)代公路天橋，城市高架橋，以及更長的跨海大橋和輕軌交通高架橋，像一條條的“彩虹”使得天塹變通途。并逐步建成了一個綜合運輸網(wǎng)絡，大大提高了交通現(xiàn)狀，拉動了我國國民經(jīng)濟的發(fā)展，方便了人們的生活。在這些橋梁中不僅有華麗富貴的斜拉橋；華麗富貴氣勢雄偉的懸索橋；體形優(yōu)美，歷史悠久的拱橋；也有簡潔美觀的外表，且適應性強、施工方便、投資小、效率高的大跨度連續(xù)剛構橋。

剛構橋是什么呢？傳統(tǒng)的橋梁施工多用費時、費工的滿堂支架法，這種方法對于中、小跨徑的橋梁尚能適應，但對于大跨徑及特大高度、水深較深的橋梁施工顯然不適應。1953年原聯(lián)邦德國建成的沃倫姆斯橋，主跨114.2米，施工時引進了懸臂施工法，基本解決了施工中的難題，而且發(fā)展了預應力混凝土結構T 形剛構，對其他橋梁產(chǎn)生了深遠的影響。1964年聯(lián)邦德國又建成了主跨為208m的本道夫橋，不僅顯示出懸臂施工法的優(yōu)越性，而且在結構上又有創(chuàng)新，形成了連續(xù)剛構體系。80年代后世界各國建造了多座不帶鉸的連續(xù)剛構體系，發(fā)展了連續(xù)剛構體系，其中以1985年澳大利亞建成的主跨260m的門道橋，挪威1998年底建成的主跨為298m的Ralf Sundet橋最為著名。

在我國，1988年由我國設計的第一座主跨180m大跨徑連續(xù)剛構橋—廣東洛溪大橋建成通車后，連續(xù)剛構的突出優(yōu)點使得這種橋型在我國得到了廣泛應用與推廣。1997年我國建成了主跨為270m的虎門大橋輔航道橋將連續(xù)剛構—連續(xù)體的跨越能力體現(xiàn)到極致。

二、連續(xù)剛構橋要解決的常見問題

在我國連續(xù)剛構橋的數(shù)量日趨增多，目前部分橋梁設計師對連續(xù)剛構橋設計思想、連續(xù)剛構橋施工質量的制約及長期處于超限運輸狀態(tài)等原因，導致連續(xù)剛構橋出現(xiàn)問題數(shù)量較多，通過對國內(nèi)已建成的大跨徑連續(xù)剛構橋梁調(diào)查的來看，我國建成的大跨徑連續(xù)剛構橋梁中，出現(xiàn)的問題主要有以下幾種：(1) 箱梁腹板、底板產(chǎn)生裂縫；(2) 墩頂0 # 梁段開裂；(3) 橋墩墩身裂縫；(4) 跨中撓度過大。

（一）混凝土開裂的原因

目前，我國大跨徑連續(xù)剛結構橋建設中，如果在主橋總體設計、結構設計、對溫度應力、混凝土強度、施工質量等方面存在問題，就有可能會出現(xiàn)混凝土開裂的情況，如箱梁豎向開裂、箱梁底板縱向開裂、箱梁腹板出現(xiàn)斜裂縫等;箱梁裂縫主要表現(xiàn)為縱向裂縫、彎曲裂縫、彎曲剪應力裂縫和主拉應力裂縫。

1.箱梁腹板截面幾何尺寸偏小，為了減少結構自重，對于寬箱梁，多數(shù)橋梁腹板僅僅是由構造決定其厚度，這導致截面抗剪能力儲備不足。

2.主梁梁體非預應力鋼筋配置不足, 也會導致砼的開裂。

3.墩柱的約束過大，導致主梁開裂。

4.箱梁抗剪能力不足有關的斜裂縫。

5.溫度應力導致的開列。

6.基礎不穩(wěn)定，地基的不均勻沉降也是橋梁產(chǎn)生裂縫的原因之一。

7.材料質量砼的水泥及骨料品種、材料級配、鋼筋的質量等問題，都會對結構有一定的影響。超載的影響。

8.支座的形式也可以導致開列，現(xiàn)有的設計往往只注意縱向支座的固定或者滑動類型，但不注意橫向，往往把橫向都設置成固定的，很容易導致開列。

9.完工后控制裂縫的措施。

（二）墩頂0 # 梁段

1.箱梁0 # 梁段的橫隔板的厚度不宜太厚,應盡可能與頂板、腹板的剛度匹配。

2.箱梁0 # 梁段的豎向預應力可延伸至墩頂以下5～10 m ,以改善墩、梁交接處的受力。

3.設置足夠的底板鋼筋,必要時設置臨時預應力。

4.在箱梁0 # 梁段的內(nèi)、外主筋的表面設置防裂鋼筋網(wǎng)片,同時箱梁0 # 梁段的混凝土中可加入抗混凝土開裂的杜拉纖維或鋼纖維,以提高結構的抗裂性能。

（三）橋墩墩身裂縫

設計中除了配置足夠的受力鋼筋外,尚應在主筋的外表面設置防裂鋼筋網(wǎng)片,同時在混凝土中加入一定的抗裂防水膨脹劑。

（四）跨中區(qū)段下?lián)戏冗^大

跨中區(qū)段下?lián)戏冗^大, 已在我國的多座大跨徑連續(xù)剛構橋中出現(xiàn), 但由于其原因還沒有一致結論?？缰袇^(qū)段下?lián)戏冗^大的原因應該有以下幾個方面：分束張拉和預應力孔道注漿不飽滿造成預應力前后期損失大；對高標號混凝土的收縮、徐變的考慮不足，且在施工中預拱度的設置存在偏差。

解決跨中區(qū)段下?lián)戏冗^大的問題應注意以下幾個方面：適當增加梁高,提高結構的承載能力；設置足夠的施工預拱度；應力松弛的影響，增加底板預應力束,并采用分批張拉,部分底板預應力束可滯后1 年左右的時間,待混凝土完成一定的收縮、徐變后再張拉；在中跨底板適當設置體外備用鋼束,待需要時進行張拉；延長混凝土的加載齡期,減少徐變對結構的影響；利用高墩的柔度來適應結構由預應力混凝土收縮、徐變和溫度變化所引起的位移，減少饒度。

三、結束語

一座成功的橋梁主要由優(yōu)秀的設計、高質量的施工、精心的后期管理和維護等因素決定，雖然連續(xù)剛構橋不論在設計方面還是在施工方面，都有較為成熟的經(jīng)驗，而且在國內(nèi)建成較多，但由于目前對連續(xù)剛構橋梁認識的局限性，很多大跨徑連續(xù)剛構橋均出現(xiàn)了不同程度的病害。如何克服和盡量減少病害的產(chǎn)生，是目前在設計與施工過程中急需解決的問題。

參考文獻

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