向 正 松

(四川公路橋梁建設集團勘察設計分公司,四川 成都　610041)

0　引言

近些年在橋梁設計上，特別是曲線連續(xù)剛構設計，最常見的就是在山區(qū)道路上由于路線線型的限制，同時要跨越山溝或者構造物才設計曲線連續(xù)剛構。因此本文針對特殊情況進行具體分析，并希望未來多跨曲線連續(xù)剛橋設計和計算更加精準化。

1　主橋結構及構造設計

為了更好的闡述多跨曲線連續(xù)剛構橋結構設計，對某具體橋梁進行簡述分析。該大橋是某山區(qū)道路上新建的一座橋梁，主橋采用預應力混凝土連續(xù)剛構橋，橋位服從路線走線，位于曲線上，橋下跨越河流。對此主要從主梁結構和墩身結構上進行分析，來說明多跨曲線連續(xù)剛構橋設計的特點。

1.1　主梁結構

主梁結構多采用變高度三向預應力混凝土箱梁，梁高從支點到跨中，結合經驗公式和結構計算，找出一個最優(yōu)的多次拋物線作為梁高的變化曲線。上部結構箱梁梁標準節(jié)段長3 m～5 m，邊跨現澆段一般設計成吊架或者墩旁的支架澆筑；標準節(jié)段設計成掛籃懸臂澆筑施工。其次，箱梁在每個支點處要設置橫隔板，保證橫隔板與墩身平齊，有利于傳力的過程，每個梁端的腹板厚度加厚，與標準節(jié)段腹板采用線性變化過渡。各橫隔板均設置進人孔以便施工箱梁縱向預應力束采用高強度低松弛鋼絞線，塑料波紋管成孔，真空灌漿工藝和后期養(yǎng)護維修。考慮后期梁端支座的更換，箱梁端設計成牛腿。頂板橫向預應力鋼束錯開布置，采用梁頂單端張拉方式。

1.2　墩身結構

墩身結構，為滿足縱橫向剛度要求，主墩多采用的是雙肢薄壁墩和箱型截面薄壁空心墩，其中對于雙肢矩形薄壁墩根據墩身高度、縱橋厚度和橫橋的寬度進行分析，在多跨曲線剛構橋主墩沿高度方向設置一定數量的系梁，以加強薄壁墩的聯(lián)合受力和結構的整體穩(wěn)定性。

1.3　結構分析計算

針對橋梁結構，從施工階段和運營階段兩個過程采用有限元軟件進行縱橫向受力的計算分析，主墩墩頂與箱梁根部采取剛性連接，邊跨箱梁采用按照實際支座進行模擬。同時設計過程中還要考慮自重、二期恒載、預應力荷載、掛籃、次邊跨合龍頂推力、體系轉換和收縮徐變等工況；運營階段考慮基礎不均勻沉降，整體升降溫和溫度梯度等荷載。曲線剛構橋結構還應考慮箱梁內外側腹板剪力滯效應，預應力鋼束張拉過程的徑向力。主墩采用群樁基礎，整個臺底結構樁土之間的相互作用，經過計算得到各個自由度方向的彈性剛度，設置彈性約束。設計過程中應注意防止邊跨支座由于曲線向心力、鋼束徑向力和收縮徐變等原因產生脫空。鑒于曲線剛構橋的空間特性，有限元計算常采用空間梁格法。

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2　連續(xù)剛構橋算例分析

某多跨曲線連續(xù)剛構橋跨徑布置為(70+3×100+60)m，箱梁為單箱單室斷面，箱梁跨中及邊跨支架現澆段梁高4 m(箱梁高均以腹板外側為準)，箱梁根部斷面和墩頂0號梁段高為12.5 m。從中跨跨中至箱梁根部，箱高以1.7次拋物線變化。箱梁腹板在墩頂范圍內厚100 cm，從箱梁根部至跨中梁段腹板有80 cm,65 cm,50 cm三種厚度，箱梁底板厚除0號梁段為150 cm外，其余梁段底板從箱梁根部截面的130 cm厚以2次拋物線漸變至跨中及邊跨合龍段截面的35 cm厚。主墩設計為雙薄壁空心墩，每片墩寬6.7 m，單片墩厚度2.2 m，順橋向兩墩外邊緣之間的距離為5.6 m。

3　主要設計技術措施

3.1　剛構墩內力調整措施

對于連續(xù)剛構，要考慮混凝土收縮的變化及體系溫差的問題，這樣主要會引起主梁位移變化，在這個過程中要是可以通過兩種方法進行解決，一是合龍段頂推，這個主要是根據一些特殊的情況，例如一些墩高較低的，為了改善受力的狀況，要在頂推力的過程進行分級加載，這樣可以確保頂推力的控制指標，施加完成后，要張拉合龍段臨時預應力，這樣對合龍段混凝土提前施加預壓力，保證澆筑質量。二是剛構橋主墩溫度內力。連續(xù)剛構墩梁固結，是一種超靜定結構，避免防止溫度內力過大，就要減少剛構橋主墩的抗推剛度，這兩者之間是有著密切關系的，如果剛度越小，溫度內力就越?。粍偠葴囟仍礁?，其內力越高。因此，控制主墩的抗推剛度是最有效的方法。

3.2　主梁跨中下?lián)峡刂拼胧?/h3>

主要分為常用的兩種：第一是增加頂板負彎矩鋼束。一般會對箱梁曲線的高度進行應力梯度的變化，在荷載作用下，箱梁根部存在著大小不一的應力梯度，在這個過程需要提高控制措施，要不斷的加強頂板之間的位置，將其距離與平衡應力進行分析，避免因為跨中下?lián)线^程引起不良的影響。第二是采用塑料波紋管和真空輔助壓漿工藝。這個工藝手段主要是保證施工中的每個管道的緊密性，防止時間過長導致腐蝕性，減少后期的預應力損失，這項工藝在特點上操作簡單，便于應用，更加降低了施工成本，在控制措施上要保證管道灌漿的密實度，防止波紋管孔洞對截面的剛度的削弱。

3.3　腹板斜裂縫控制措施

針對已成建的曲線連續(xù)剛構橋的檢測結果來看，多跨曲線連續(xù)剛構橋上裂縫多發(fā)生在1/4跨附近，裂縫主要包括結構裂縫和非結構裂縫。在結構設計上主梁高度和跨徑的關系根據結構計算采用多次拋物線變化，合理布置預應力下彎鋼束，有效的減小截面的剪力，從而來提高箱梁斜截面的抗裂、抗剪承載力；最后在控制措施上要對材料選擇和混凝土的配合比進行合理的配置，在現場操作上要對養(yǎng)護、降溫和保溫及其澆搗工作進行控制，同時對腹板波紋管位置進行局部加強，防止因為外力影響導致?lián)p失。

4　結語

通過對多跨曲線連續(xù)剛構橋的技術和計算進行分析，需要在技術要點上結合相關實例作為參考，把多跨曲線的應用和施工過程的技術重點講解，拋開傳統(tǒng)橋梁技術的弊端，為現代化發(fā)展帶來有效的革新，經濟發(fā)展建設和橋梁建設需要多跨曲線技術的改革，最后，我們要揚長避短，不斷的學習和完善該技術，為我國橋梁事業(yè)的發(fā)展奠定堅實的基礎。