大跨度预应力混凝土连续刚构桥设计点及案例

靳冰冰 刘梦雪

摘 要：随着现代社会的迅速发展，我国现在的交通建设的发展水平也在不断提高，大跨度预应力混凝土连续刚构桥的建设水平也在逐渐提高，但随着桥梁的发展，出现了很多的不足和问题需要我们进行解决。我们应该加大重视力度，才能更好的发展交通行业，带动社会经济的发展。本文就已有的理论知识基础结合实际案例对大跨度预应力混凝土连续刚构桥进行分析研究，提出合理的意见和建议，希望可以为以后的交通行业发展提供一定的帮助。

关键词：大跨度；应力混凝土；连续刚构桥；设计点及案例

1 引言

随着国家城镇化建设的不断推进发展，我国的交通行业也在飞速发展着，桥梁作为其中一个重要组成部分，我们更需要加大重视力度。大跨度预应力混凝土连续刚构桥是一种具有众多优点的桥梁类型，因为它的优点众多，已经成为了一种应用越来越广泛的桥梁类型。本文主要研究其主要问题和设计要点，根据案例分析具体情况。只有对桥梁的建设施工做好把控，才能保证桥梁的建设质量，为交通行业的发展奠定良好的基础。

2 大跨度预应力混凝土连续刚构桥存在的问题

随着我国桥梁行业的飞速发展，20世纪80年代我国建成了第一座连续刚构桥——洛溪大桥，但随着这种桥梁的投入使用，我们发现这种桥梁在建设中还存在许多的不足和问题，需要我们进行解决，我们接下来对主要问题进行分析：

2.1 裂缝问题

裂缝问题主要的存在形式：斜裂缝存在于中孔1/4～3/4L段和边孔近现浇段的主箱梁腹板；纵向裂缝存在于主箱梁底板跨中部分张拉锚固后或是当箱梁具有较长悬臂翼缘板时的顶板悬臂根部或是跨中顶板；竖向裂缝主要出现在横隔板孔洞周围放射型裂缝和孔洞间。裂缝是比较常见的桥梁质量问题，需要在建设施工过程中对材料和施工技术做好监督，只有保证材料的质量和施工技术的准确性才能使桥梁的运行后不出现裂缝的病害问题。

2.2 下挠病害问题

主要产生的原因有三个方面。第一，对混凝土收缩徐变的影响程度估计不足。第二，受结构出现裂缝的影响。第三，受施工问题的影响。施工问题普遍导致的是梁顶下挠。所以我们在施工建设中一定做好以上三方面的把控问题，才能保证桥梁不出现下挠的病害发生。

2.3 承载能力不足问题

桥梁建设中最要的就是桥梁的承载能力，这决定一个桥梁的整体质量。如果桥梁的承载能力不足，在通车后可能会出现桥梁变形的情况发生，严重时可能会造成桥梁的断裂，给人们的出行安全带来了极大的隐患，所以我们必须要重视这个问题。

但是在施工中，还是有些设计图纸有误或者施工建设中没有按照规范执行，导致桥梁的承载能力满足不了日常通行，甚至成为危桥。必须在施工建设前严格对施工设计环节做好管理工作，保证图纸的正确性和合理性，在施工过程中设有专门的监督人员对施工规定进行监管，才能够保证桥梁的质量，保证国家交通行业的飞速发展。

2.4 墩台及其他病害问题

位于桥梁的上部结构和基础结构之间的墩台，墩台裂缝、撞击破坏、墩台的变位、不均匀沉降、空洞外露和锈蚀以及材料老化、位移等，都会导致墩台出现病害。

从以上几个问题可以看出，桥梁的建筑施工过程是非常重要的，需要我们在建筑前设计出合理的施工图纸，严格按照建筑要求进行，只有保证这两项工作的合理进行，才能夠保证桥梁整体的质量，才能使桥梁正常使用。所有问题都可以在施工建筑方面进行处理，只有做好桥梁的建设工作，才可以避免在运行后出现问题。

3 大跨度预应力混凝土连续刚构桥的设计点

3.1 预应力束的设计

预应力束设计主要包括纵向预应力束和竖向预应力束的设计。纵向预应力束从传统的根据受弯梁的弯矩包络图设计发展到直线式的纵向预应力束。这种直线式的预应力束主要考虑了两个方面，其一，是预应力混凝土连续刚构桥若按全预应力设计；其二，是腹板的主拉应力不需要弯起束来承受腹板的主拉应力。

3.2 箱梁尺寸的设计

箱梁尺寸的设计主要表现在三个方面：合理的桥跨、横断面的布置和横隔板的布置。其中，翘高、桥跨的总长度以及桥跨各跨的跨径分配等是合理的桥跨布置的主要内容。预应力混凝土连续梁的最大理论跨度为250～300m，经济跨度为100～240m。

3.3 配筋的设计

目前，配筋设计中主要存在这些问题：顶板和底板预应力束的锚头之间产生锚后拉应力；连续弯筋布置与弯矩曲线不符；竖向预应力筋与设计的要求不一致；以及非预应力筋配置不足等。在配筋的设计和布局中，可以考虑交错搭接纵向预应力束的锚头避免拉力区；布置足够数量的顶板预应力使箱梁体可应付足够的预应力；设置位置和数量都合适的非预应力钢筋等。

4 案例分析

4.1 桥梁现况和问题分析

目前，国外最大跨度的预应力混凝土连续刚构桥梁为挪威的新斯托尔马桥，主跨301m；国内最大跨度的预应力混凝土连续刚构桥梁为广东虎门大桥辅航道桥，主跨270m。这2座桥梁都存在不同程度的箱梁开裂和主梁下挠问题。箱梁裂缝表现最多的是腹板裂缝，主要分布如下：（1）主拉应力产生的腹板斜裂缝，主要分布于距支座L/4附近的腹板上；（2）锚后拉应力产生的腹板斜裂缝；（3）连续梁边跨端部的腹板斜裂缝；

4.2 对策与措施

可相应采取如下措施：（1）纵向钢束弯入腹板对腹板抗裂是有利的，每梁段至少要有悬臂束弯入腹板（2）腹板竖向力筋的各道工序的施工质量必须严格控制；（3）不采用腹板的竖向力筋，仅依靠纵向弯起力筋并采用足够厚的腹板来抵抗主拉应力，避免裂缝；（4）张拉预应力钢筋时，应严格控制混凝土应力；（5）尽量考虑预应力混凝土连续刚构的结构特点，减少预应力损失，提高预应力的有效利用；（6）制定并执行严密的混凝土养护工艺；

5 结束语

随着交通行业的飞速发展，桥梁作为交通行业的一个重要组成部分，我们更应该加大重视力度。对于在存在的问题和不足，需要我们在建设过程中进行解决，才能够从源头解决问题，避免通行后出现意外事故的发生。本文主要分析了大跨度预应力混凝土连续刚构桥的设计点和实际例子，通过对桥梁建设中的实际问题进行提出并解决，只有不断在建设应用中进行改善和创新，才能够是桥梁建设发展越来越好，才能使交通行业发展越来越迅速，带动社会经济的发展，使祖国更加繁荣昌盛。

参考文献

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