探析大跨径预应力混凝土桥梁设计技术

绿色交通　ＬＯＷ　ＣＡＲＢ０ＮＷ０ＲＬＤ　２０１７／３　探析大跨径预应力混凝土桥梁设计技术　荀仰峰（中铁二院工程集团有限责任公司，四川成都６１００００）　【摘要】在公路交通方面，我国的要求相对比较多，同时也相对比较高。为此，在桥梁建筑当中，大跨径预应力混凝土桥梁技术以其优异的特点　在实际中得到了较为广泛的应用，比如说轻型化的桥梁结构以及跨越能力强，同时所得到的效果也比较明显，但是在实际当中，还存在着一些　急需解决的措施。为此，要进一步的提升大跨境预应力混凝土桥梁设计技术应用研究，同时在设计中也要加强降低裂缝的工作力度，做好施工　监管工作，从而保证桥梁的质量。　【关键词】大跨径；预应力；混凝土　【中图分类号】Ｕ４４２．５　【文献标识码】Ａ　【文章编号】２０９５—２０６６（２０１７）０７—０１７６—０２　弓ｌ言　在当今社会中，随着桥梁建筑业的不断发展．对于桥梁建　筑水平方面的要求也在不断的提升。在施工方面．大跨境预应　力混凝土桥梁具有多种方式，但是一般情况下．其设计技术主　要选取的为悬臂浇筑的形式，同时随着工业水平以及科学技　术的不断发展，桥梁技术也得到了显著的改善．这也就使得桥　梁建筑工程的稳定性以及安全性有了足够的保证　但是在混　凝土整个桥梁工程建设过程当中，所面临的困难相对比较多．　这需要采取科学有效的解决措施对它们进行逐一的克服　为　此，面对如此众多的难题，只有不断的提升大跨径预应力混凝　土的设计技术，才能够使得工程的顺利完成有足够的保障，这　也就要求在进行设计的过程当中要将有关的问题进行充分的　分析以及综合性的考虑。为此，本文就针对大跨径预应力混凝　土桥梁设计技术进行了详细的分析．从而为工程建设的顺利　开展打下坚实的基础，并保证其以后平稳以及安全的运行　ｌ大跨径预应力混凝土桥梁设计技术的介绍　同其它工程相比而言，大跨境混凝土桥梁工程可以称之　为是十分复杂的，在技术方面，对于整个施工的要求都比较严　格，同时其施工技术的好坏对于大跨径桥梁质量起着直接的决　定作用，这对于人们的财产以及生命安全也具有直接的影响。　为此，对于大跨径混凝土桥梁施工设计要给予充分的重视　在大跨径预应力混凝土桥梁设计当中所需要控制的因素　相对较多：　桥梁的整体结构、参数的选取以及施工和环境状　况；②混凝土材料的性能以及质量，这些在设计当中都具有极　其重要的作用，为此，在大跨径预应力混凝土桥梁设计技术中　应该尽可能的使得实际情况同设计方案两者之间是一种相互　吻合的关系，实际施工现状一旦同施工设计方案之间存在着　偏差，将会很有可能导致安全事故的出现，带来不必要的经济　损失，由于设计的不合理而导致施工存在一个小环节有问题，　则都有可能对于整个工程的安全性以及稳定性造成相对比较　严重的后果。然后就是连续刚构桥．具有墩梁固结的连续梁　桥，它既保持了连续梁无伸缩缝、行车平顺的优点，在悬臂施　工时，又无需梁墩临时固结，不设支座．不需转换体系，从而方　便了施工。它利用高墩的柔度来适应结构由预加力、混凝土收　缩、徐变的温度变化所引起的纵向位移。这种桥型大多在大　跨、高墩、变截面梁体上采用。变截面连续刚构桥的结构形式、　跨径布置、截面形式和主要尺寸，变截面连续刚构桥的总体布　置及主要尺寸见表１。　（１）在连续刚构桥的结构形式选择时．不但要充分考虑固　定跨长及对应的桥墩高度所用的界限．而且要全面对桥位条　件、经济性、施工性、美观和维护管理等各方面进行综合探讨　而选择　ｌ７６　表１变截面连续刚构桥总体布置及主要尺寸　边跨，中跨　高跨比（Ｈ／Ｌ）　总体布置　支点　跨中　粱底曲线　常用ｌ，５Ｏ～１／６Ｏ　圆弧线、抛物线、折线　…０　５　０．６　常用：１／１８　（常用：＝次抛物线）　桥宽Ｂ（ｍ）　Ｂ≤１５　Ｂ＝ｌ５～２０　Ｂ＝１８￣２５　Ｂ＝２２－３５　与截面形式　单箱单室　单箱双室　分离双箱　分离三箱　箱粱主要尺　顶板　底板　腹板　横隔板　寸（ｃｍ）　２５　２８（等厚）　３２～１２０（变厚）　４０～１００（变厚）　７０～１Ｏ０（实体１　（２）为了防止温度内力过大，连续刚构总长不宜过大。在某　些场合下，可以采用连续刚构与连续梁相结合的结构体系　在　大跨度连续刚构桥中，边跨和主跨比多集中在Ｏ．５～０．６之间　总的来说，大跨径预应力混凝土桥梁设计技术虽然存在　桥体较为坚固以及良好受力等优势．但是它也存在着相关的　问题．在施工的过程当中要保证控制好桥梁内部的预应力以　及预拱度。就当前的实际情况来看，大跨径预应力混凝土桥梁　设计技术在我国的应用相对比较广泛．同时应用的效果也比　较显著，其中在２００ｍ以上跨径的桥梁有五十五座左右。　２大跨径预应力混凝土桥梁设计技术的要点　分析　２．１参数的预测以及模拟计算　参数的预测以及模拟计算对于大跨径预应力混凝土桥梁　设计技术也是十分重要的。①在实际的施．３２过程当中。由于存　在着相对比较多的随机性的因素．这就使得实地检测法无法　进行，为此，需要通过先进的技术以及设备进行有关的检测，　在大跨径预应力混凝土桥梁设计技术中我国当前所较为广泛　应用的是神经网络算法。（　建筑工程通过模拟计算能够对其　进度进行有效合理的控制，中主要包含有无英语状态的方法、　倒装分以及正装析法．对于大跨度的桥梁．３２程而言．首先要进　行正装的设计和预测，一般情况下将正装预测的计算机作为　检测应力的参考，倒装结果提供预拱度的参考。　２．２设计要合理　科学合理地设计大跨径预应力混凝土桥梁技术对于整个　工程质量具有重要的影响。④要进行设计方案的设定，将较为　先进的设计手段以及理念融入到方案当中．不管是工程的纵　向、竖向或者是整体的布局都要同相关的标准相符舍。（　计算　预应力束以及度的相关工作。其中要保证桥梁建筑工程的总　体预应力度犬于０．１，当其与相关的标准不符合时，就会出现　裂缝问题以及建筑物变形问题。因此在设计过程当中，要认真　仔细的对待任何一个细节方面的问题，这样才能够对工程的　质量以及安全性进行全方位的保证　２．３做好防震的设计工作　ＬＯＷ　ＣＡＲＢｏＮＷｏＲＬＯ　２０１７／３　绿色交通　防震设计工作在大跨径预应力混凝土桥梁设计工作中占　２．７边　中跨合拢段施工　（１）边跨合拢段施工及体系转换　边跨现浇段采用ＨＲ型可调重型门式支架，上铺型钢及　竹胶板底模。搭设支架前，先对地基进行硬化处理，并整平碾　据着重要的作用。先要对桥形、孔性以及桥位进行合理科学地　选取．还较为频繁的地震区，应该选用相对较好性能的桥梁结　构．同时，桥梁建筑整体构造布局当中的质量以及刚度方面也　要同相关的要求一致．并且桥处于地震区的跨度应该适度，这　压铺设２０ｅｍ碎石．上铺５ｅｍ瓜子片找平．然后浇注１０ｃｒｎ　Ｃ３０　样才能够将墩柱延性进行充分的降低。除此之外，桥梁建筑工　素混凝土。支架搭设后进行预压。在边跨现浇段完成后，进行　程的上部设计中也应该尽可能地使用连续结构，从而对于桥　边跨合拢段施工　将挂篮对称移至到位作吊架，设置劲性梁，　下车辆运行的舒适性进行有效的保障　由于简支结构对于伸　在混凝土浇筑前施焊。并在边、中跨配置水箱配重（１／２合拢段　缩缝的数量很容易造成增多，这就需要做好桥梁底部钢板的　重量），水箱用５ｍｍ厚钢板制作，底部设置放水阀门，混凝土　焊接工作。从而使得桥粱建筑的剪力键以及支座的强度有充　浇筑时　边跨水箱等量放水，中跨水箱等量加水。待边跨合拢段　分的保障。　２．４温度的修正　对于整个桥梁建筑而言，正确的温度修正是其稳定性以　及安全性得以保证的重要前提。为此，施工过程当中，对于温　度误差的出现一定要给予充分的重视．主要是由于温度对于　混凝土的稳定性以及桥梁工程的应力具有直接的影响。除此　之外，还要做好相关的应力测试工作，这是因为应力测试的结　果对于整个桥梁建筑的稳定性以及安全性具有较为直接的影　响。但是就我国当前的实际情况来看，由于在设备以及技术方　面的影响，使得实际的测试工作当中往往会出现不精准的问　题，就需要我们在平时的测试工作当中要对材料进行充分的　收集以及准备．将所测试的结果进行随时的记录，同时还应该　进行专门监督小组的建立，当异常一旦发生的时候，就应该及　时的对其采取科学的方法进行处理。另外，还要同不同性质的　桥梁进行有效的结合来进行应力的测试以及结构特一陆的设　定，使其同实际情况能够相吻合．进而使得数据的正确性得到　真正的保证。　２．５选择质量合格的混凝土　在梁建筑工程当中，混凝土具有极其重要的作用，因此在　选择的时候要给予足够的重视，选用一些质量合格的混凝土，　这样不仅能够将桥梁出现变形的现象有效的降低，同时还能　够将抗拉的强度有效减少，并且能够对于桥梁建筑当中所出　现的裂缝现象进行有效的避免。就我国当前的情况而言，通过　选取抗压性较强的混凝土材料．能够进一步的提升桥梁建设　工程的稳定性以及安全性，进而使其在后期的运营当中充分　的发挥它所具有的功能。　２．６钢筋安装　墩身钢筋的安装和绑扎墩身钢筋的提升通过塔吊来完　成　主钢筋采用墩粗直螺纹连接法，施工速度快，减少了人工　强度和高空作业的不安全性，主筋的垂直度通过定位架来完　成：箍筋采用在主筋上画线定位法．确保其间距准确。具体过　程如下：　（１）调节套筒在底节主筋上的拧丝高度，确保其对中分布。　（２）抬高钢筋定位用格构框架。　（３）提升主铜筋并正确定位，拧丝入套筒，连接钢筋。　（４）绑扎箍筋。　图１墩粗直螺纹连接法　混凝土达到设计张拉强度后．按设计进行预应力束张拉、压浆、　封锚，然后解除两主桥墩的临时固结并拆除临时支座，并且将　永久支座临时固定，不使其产生顺桥向移动，完成体系转换。　（２）中跨合拢　边跨合拢后进行中跨合拢，中跨合拢采用型钢悬吊施工，　合拢前观测温度变化与梁端高程及合拢段长度变化的关系。　合拢段应选择气温变化不大的一天中温度最低的时候焊接钢　结构并浇筑混凝土．边浇筑混凝土边将配重水箱水放掉，施工　方法与边跨合拢段相似。　３结语　综上所述．在桥梁工程中，大跨径预应力混凝土桥梁设计　技术具有极其重要的作用，在对于工程建设的开展具有指导　意义，同时也是工程质量得以保证的前提条件，为此，作为这　方面的工作者在以后工作当中还要不断的进行经验的总结以　及实践的探索．深入的研究大跨径预应力混凝土桥梁的设计　技术，并且对于设备以及技术进行不断的更新，从而使得桥梁　建筑工程的稳定性和安全性得到大幅度的提升。　参考文献　『１１王勇．中外规范下大跨径预应力混凝土连续粱桥结构设计的差异　性研究ｆＤ１．兰州交通大学，２０１３．　ｆ２］金秀男．大跨径预应力混凝土桥梁病害分析及加固技术研究ｆＤ］．哈　尔滨工业大学．２【】（１９．　【３］陈颜辉．大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计探讨ｆＤ］．西南交通大　学．２００８．　『４】陆楸，郑明珠，曾宪武．非线性分布的温度应力——大跨径预应力　混凝土桥梁设计中值得重视的一个问题ｌ　Ｊ１．华东公路，２０１５，０３：３２～３８．　收稿日期：２０１７—２—３　作者简介：荀仰峰（１９８５一），男，工程师，本科，主要从事桥梁设　计工作。　７７