摘要：歸納了近年來(lái)大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋發(fā)展的特點(diǎn)，總結(jié)了發(fā)展過(guò)程中遇到的幾個(gè)主要病害現(xiàn)象，并分析其成因，從設(shè)計(jì)和施工2個(gè)角度出發(fā)，闡述了解決目前主要病害現(xiàn)象的措施，并且指出了未來(lái)大跨徑連續(xù)剛構(gòu)發(fā)展的趨勢(shì)和特點(diǎn)。

　　關(guān)鍵詞：大跨徑連續(xù)剛構(gòu)病害處理對(duì)策發(fā)展

　　1大跨徑連續(xù)剛構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀

　　連續(xù)剛構(gòu)橋采用變截面箱梁，是預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)梁橋之一。是從以前的T構(gòu)和連續(xù)梁結(jié)構(gòu)相結(jié)合而演變成的一種橋型，適合于大跨徑、高墩，外觀簡(jiǎn)潔、優(yōu)美。連續(xù)剛構(gòu)橋首先在國(guó)外發(fā)展，而后我國(guó)公路系統(tǒng)從80年中期開始設(shè)計(jì)、建造連續(xù)剛構(gòu)橋，其中最有代表性的屬?gòu)V東虎門大橋副航道橋，主孔270m，為當(dāng)時(shí)世界同類橋中最大跨徑。連續(xù)剛構(gòu)可以多跨相連，也可以將邊跨松開，采用支座，形成剛構(gòu)一連續(xù)梁體系。一聯(lián)內(nèi)無(wú)縫，行車舒適;梁、墩固結(jié)，不須設(shè)置大噸位支座;合理選擇梁與墩的剛度，可以減小梁跨中彎矩，從而可以減小梁的建筑高度。高墩采用柔性薄壁，如同擺柱，對(duì)主梁嵌固作用減小，梁的受力接近于連續(xù)梁。柔性墩需要考慮主梁縱向變形和轉(zhuǎn)動(dòng)的影響以及墩身偏壓柱的穩(wěn)定性;墩壁較厚，則作為剛性墩連續(xù)梁，如同框架，橋墩要承受較大彎矩。連續(xù)剛構(gòu)采用自架設(shè)體系施工，支架少，施工方便，造價(jià)低，后期養(yǎng)護(hù)費(fèi)用低。由于連續(xù)剛構(gòu)受力和使用上的特點(diǎn)，在300m以下跨徑的砼橋中，具有相當(dāng)?shù)母?jìng)爭(zhēng)力。大跨徑連續(xù)剛構(gòu)的發(fā)展伴隨著高標(biāo)號(hào)砼和大噸位群錨體系的發(fā)展而發(fā)展，目前，已建成的連續(xù)剛構(gòu)為挪威的新斯托爾馬橋(NewStolma)主跨301m，為世界第一跨徑連續(xù)剛構(gòu)。

　　2目前所遇到的病害情況和成因分析

　　大跨徑連續(xù)剛構(gòu)蓬勃發(fā)展的同時(shí)，它也象其他橋型一樣，也同樣遇到了一些問(wèn)題，實(shí)際運(yùn)營(yíng)當(dāng)中，突出表現(xiàn)為腹板開裂和跨中下?lián)稀?/P>

　　設(shè)計(jì)中，對(duì)梁的主拉應(yīng)力都需要進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)算，而且也都能滿足規(guī)范要求，但實(shí)際當(dāng)中，確實(shí)大量的裂縫仍然還會(huì)出現(xiàn)。裂縫主要分為兩種，一種是構(gòu)造裂縫，即由于砼的養(yǎng)護(hù)過(guò)程中的各種條件不能達(dá)到養(yǎng)護(hù)標(biāo)準(zhǔn)而形成，這種裂縫一般情況下非常小，發(fā)展穩(wěn)定，不會(huì)影響結(jié)構(gòu)的受力，處理后就不會(huì)再發(fā)展;另外一種就是其中由于受力所引起的受力裂縫，主要包括以下幾個(gè)方面：主拉應(yīng)力產(chǎn)生的腹板斜裂縫，主要分布于邊跨1/4跨徑位置;錨后拉應(yīng)力產(chǎn)生的腹板斜裂縫;邊跨端部的斜裂縫;豎向正應(yīng)力產(chǎn)生的腹板水平裂縫;豎向正應(yīng)力和主拉應(yīng)力作用下的腹板水平、斜向組合裂縫;另，箱梁頂板、底板裂縫主要有預(yù)應(yīng)力齒板錨后裂縫以及底板束縱向裂縫。

　　跨中下?lián)弦彩谴罂鐝竭B續(xù)剛構(gòu)的主要病害之一，而且從目前來(lái)看跨徑80～100m以下的，病害較少;跨徑在100～160m之間的，病害多，而跨徑在160m以上的，表現(xiàn)得比較突出。比如廣東丫髻沙大橋(跨徑組合為86+160+86m)跨中下?lián)蠟?3cm，江津長(zhǎng)江大橋(跨徑組合為140+240+140)跨中下?lián)蠟?1.7cm，黃石公路大橋(跨徑組合為62.5+3x245+62.5)跨中下?lián)现狄堰_(dá)33.5cm，廣東虎門大橋輔航道橋(跨徑組合為150+270+150m)，跨中下?lián)蠟?6cm，下?lián)现祷�本�?/700～1/1038之間，而且隨著跨徑的增大，下?lián)现狄灿兄鸩皆龃蟮内厔?shì)。

　　面對(duì)上述病害，橋梁設(shè)計(jì)者也非常困惑，做了大量的研究、分析和計(jì)算工作，來(lái)分析這兩種病害的成因和處理辦法，主要?dú)w納為以下幾個(gè)方面。

　　2.1裂縫成因

　　大跨徑連續(xù)剛構(gòu)裂縫成因較復(fù)雜，主要包括以下幾個(gè)方面：

　　(1)現(xiàn)行規(guī)范對(duì)于主拉應(yīng)力的計(jì)算對(duì)于是否計(jì)入橫向應(yīng)力沒(méi)有明確規(guī)定，但實(shí)際當(dāng)中，箱梁底板的自重，上翼緣的懸臂，活載以及箱室的內(nèi)外溫差都會(huì)產(chǎn)生腹板內(nèi)側(cè)的橫向拉應(yīng)力，由于箱梁底板束處于圓弧段上，底板束的張拉還會(huì)引起腹板的豎向拉應(yīng)力�！短K通大橋副橋連續(xù)剛構(gòu)設(shè)計(jì)》中已提出“經(jīng)計(jì)算分析，箱梁的橫向荷載對(duì)腹板產(chǎn)生的效應(yīng)很大�？紤]此項(xiàng)效應(yīng)的主拉應(yīng)力將遠(yuǎn)超過(guò)規(guī)范允許值�！绷硗�，箱形斷面的受力復(fù)雜，會(huì)使腹板剪應(yīng)力加大，從而增大主拉應(yīng)力。

　　(2)腹板取值偏小，而且鋼筋配置偏少。

　　(3)計(jì)算中，雖然考慮了豎向預(yù)應(yīng)力的作用，但在實(shí)際施工中，人們對(duì)豎向預(yù)應(yīng)力的重要性認(rèn)識(shí)還不夠，施工不規(guī)范，使實(shí)際中的豎向預(yù)應(yīng)力度大打折扣。

　　(4)現(xiàn)實(shí)中的結(jié)構(gòu)超載，導(dǎo)致箱梁橫向受力非常不利。

　　(5)實(shí)際施工中的結(jié)構(gòu)超方現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)橫載增加，對(duì)腹板斜截面抗裂不利。

　　2.2跨中下?lián)显��?/P>

　　大跨徑連續(xù)剛構(gòu)跨中現(xiàn)象較為普遍，成因也較多，主要包括以下幾個(gè)方面：

　　(1)對(duì)于收縮徐變的影響認(rèn)識(shí)不足，跨中儲(chǔ)備不大，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力配置時(shí)，跨中底板束配置較少，后期易形成下?lián)稀?/P>

　　(2)實(shí)際施工中的結(jié)構(gòu)超方現(xiàn)象嚴(yán)重，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)橫載增加，由于結(jié)構(gòu)的收縮徐變與自重相關(guān)性較大，超方使得結(jié)構(gòu)的收縮徐變影響更大，但此影響往往在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中沒(méi)有考慮。

　　(3)預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量較差，后期灌漿往往達(dá)不到要求。

　　(4)實(shí)際運(yùn)營(yíng)中的超載現(xiàn)象，使主梁不堪負(fù)重。

　　(5)片面強(qiáng)調(diào)工期，對(duì)砼的加載齡期沒(méi)有明確提出要求。雖然砼的強(qiáng)度達(dá)到設(shè)計(jì)要求，但彈模往往達(dá)不到要求，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力引起的彎距不足以完全抵消自重產(chǎn)生的彎距，從而導(dǎo)致施工階段彈性下?lián)现翟龃�。另外，早期加載還會(huì)使預(yù)應(yīng)力的徐變損失加大，使徐變撓度增加。

　　3連續(xù)剛構(gòu)的主要技術(shù)問(wèn)題處理

　　面對(duì)上述主要病害，通過(guò)認(rèn)真對(duì)比和分析其成因，從設(shè)計(jì)和施工角度兩方面來(lái)進(jìn)行控制，從設(shè)計(jì)上嚴(yán)格控制，盡量避免結(jié)構(gòu)的先天不足，既要對(duì)將來(lái)的某些不確定因素比如超載有所考慮，又要減少結(jié)構(gòu)的浪費(fèi);從施工上來(lái)，嚴(yán)格施工管理，著重強(qiáng)調(diào)施工質(zhì)量，對(duì)連續(xù)剛構(gòu)的某些施工工藝和技術(shù)要求進(jìn)行深入研究、探討，形成適合連續(xù)剛構(gòu)的施工工藝。

　　3.1設(shè)計(jì)角度

　　(1)選取合理的截面尺寸。合理的結(jié)構(gòu)尺寸是橋梁結(jié)構(gòu)正常受力和發(fā)揮作用的前提。目前，連續(xù)剛構(gòu)的根部梁高應(yīng)取到主跨的1/17～1/16之間，是個(gè)比較合理的范圍;腹板厚度與將來(lái)的腹板裂縫息息相關(guān)，要保持足夠的厚度，不能單純地為了減少結(jié)構(gòu)自重而使腹板變化范圍過(guò)小，導(dǎo)致對(duì)將來(lái)運(yùn)營(yíng)階段受力不足，另外還應(yīng)當(dāng)提供腹板普通鋼筋的含量，加密箍筋。

　　(2)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，要加強(qiáng)對(duì)箱梁橫向地受力計(jì)算，結(jié)構(gòu)的主拉應(yīng)力要考慮足箱梁橫向應(yīng)力對(duì)結(jié)構(gòu)主拉應(yīng)力的影響。

　　(3)加強(qiáng)對(duì)豎向預(yù)應(yīng)力的控制，由于精軋螺紋鋼的錨具本身回縮值較大，當(dāng)梁高較矮時(shí)，考慮用鋼絞線取代普遍采用的精軋螺紋鋼，從而減少豎向預(yù)應(yīng)力的損失。

　　(4)設(shè)置跨中鋼束和頂板鋼束的備用束，以備將來(lái)發(fā)生病害時(shí)能及時(shí)補(bǔ)救。

　　(5)設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)要充分考慮實(shí)際施工中的超方現(xiàn)象和運(yùn)營(yíng)中超載現(xiàn)象，要對(duì)此進(jìn)行荷載驗(yàn)算，在兼顧經(jīng)濟(jì)性的前提下，增大結(jié)構(gòu)的安全儲(chǔ)備。

　　(6)提高對(duì)收縮徐變的認(rèn)識(shí)，加強(qiáng)對(duì)收縮徐變影響的考慮。

　　3.2施工角度

　　(1)對(duì)連續(xù)剛構(gòu)的施工，因組織專門人員進(jìn)行監(jiān)督，嚴(yán)格控制施工中的超方現(xiàn)象。通過(guò)增大模板剛度或者其他采取其他措施，減少施工中脹�，F(xiàn)象的發(fā)生，按設(shè)計(jì)要求完成結(jié)構(gòu)尺寸。

　　(2)縱向預(yù)應(yīng)力采用塑料波紋管和真空輔助壓漿工藝，提供預(yù)應(yīng)力的施工質(zhì)量。

　　(3)保障砼塊件的養(yǎng)護(hù)周期，不能簡(jiǎn)單的以強(qiáng)度為標(biāo)準(zhǔn)，還得控制砼的彈模，須2者都達(dá)到要求時(shí)，再進(jìn)行下一階段施工。

　　(4)重視豎向預(yù)應(yīng)力的重要性，應(yīng)按照更嚴(yán)格的施工規(guī)范操作進(jìn)行，保障豎向預(yù)應(yīng)力的有效性。

　　(5)配合好監(jiān)控單位的施工監(jiān)控工作，提前要進(jìn)行預(yù)應(yīng)力張拉的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和設(shè)計(jì)進(jìn)行校正，為施工監(jiān)控提供有力的保障。

　　4未來(lái)連續(xù)剛構(gòu)的發(fā)展趨勢(shì)

　　目前，連續(xù)剛構(gòu)在我國(guó)可以說(shuō)發(fā)展非重迅猛，自1988年我國(guó)第一座大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)-廣東洛西大橋建成以來(lái)，主跨在100m以上的連續(xù)剛構(gòu)已達(dá)100余座，主跨在200m以上的連續(xù)剛構(gòu)已達(dá)30多座，不論是設(shè)計(jì)還是施工，我國(guó)的橋梁工作者都積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)，面對(duì)所出現(xiàn)的各種病害，也紛紛研究了各項(xiàng)對(duì)策，對(duì)于一個(gè)出現(xiàn)時(shí)間較短的橋型結(jié)構(gòu)已經(jīng)有了較為深刻的認(rèn)識(shí)。隨著新型材料的出現(xiàn)和我國(guó)高速公路建設(shè)的發(fā)展，大跨連續(xù)剛構(gòu)橋面臨著新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。

　　(1)隨著材料科學(xué)的發(fā)展，輕質(zhì)、高強(qiáng)的混凝土在大跨橋梁上的運(yùn)用會(huì)迅速推廣開來(lái)，連續(xù)剛構(gòu)的自重問(wèn)題有望得到解決，有利于結(jié)構(gòu)向更大跨徑發(fā)展，從而具有更強(qiáng)的生命力和競(jìng)爭(zhēng)力。

　　(2)隨著各地區(qū)經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，各地交通量也增加迅速，原先按雙向4車道甚至6車道設(shè)計(jì)的高速公路已難以滿足目前交通量的要求，許多高速公路已開始拓寬建設(shè)。為了適應(yīng)發(fā)展的要求，我國(guó)目前新建的高速公路有的已直接開始向雙向8車道發(fā)展，那么符合建設(shè)條件的大跨連續(xù)剛構(gòu)也必然向更寬的寬度發(fā)展，原先設(shè)計(jì)的連續(xù)剛構(gòu)多為12m或12.25m橋?qū)�，均采用單箱單室斷面，結(jié)構(gòu)受力明確。當(dāng)橋?qū)捲黾拥?0m左右時(shí)，已為連續(xù)剛構(gòu)的發(fā)展提出了新的挑戰(zhàn)，如果仍采用單箱單室斷面，會(huì)使結(jié)構(gòu)的懸臂和箱寬都會(huì)非常大，箱梁的翹曲、畸變現(xiàn)象會(huì)比較明顯;如果采用單箱雙室斷面，則大跨結(jié)構(gòu)多腹板的剪力傳遞不夠明確，結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，需要對(duì)單箱雙室結(jié)構(gòu)認(rèn)真進(jìn)行空間計(jì)算分析、研究，明確結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)，從而適應(yīng)高速公路的發(fā)展。

　　(3)通過(guò)設(shè)置合適的邊、主跨比(0.54～0.56)，邊跨現(xiàn)澆段的施工用導(dǎo)梁技術(shù)代替以前的落地支架施工，減少了連續(xù)剛構(gòu)對(duì)邊墩的高度要求，使得該橋型即使在邊墩很高的情況下，仍然適用，增大了連續(xù)剛構(gòu)的適用范圍;同時(shí)由于減少了落地支架，即方便了施工，又能加快工期，提高經(jīng)濟(jì)效益。

　　5結(jié)束語(yǔ)

　　我們相信，隨著未來(lái)科技的進(jìn)一步發(fā)展和橋梁工作者們的不懈努力，其病害必然能被克服，大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋必將在未來(lái)重塑輝煌。

　　參考文獻(xiàn)：

　　【1】周軍生，樓莊鴻大跨徑預(yù)應(yīng)力混凝土連續(xù)剛構(gòu)橋的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)中國(guó)公路學(xué)報(bào)。

　　【2】呂敬之，李強(qiáng)，胡建勛大跨徑連續(xù)剛構(gòu)橋設(shè)計(jì)的幾個(gè)主要問(wèn)題2007年全國(guó)橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集。

　　【3】樓莊鴻，王國(guó)亮大跨徑梁式橋的主要病害及其預(yù)防2007年全國(guó)橋梁學(xué)術(shù)會(huì)議論文集。

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