劉勝

摘要：隨著我國經(jīng)濟發(fā)展，基礎建設數(shù)量迅速增加，山區(qū)對大跨度混凝土連續(xù)剛構橋梁的需求量逐漸增大，在一定程度上，也推動了連續(xù)剛構橋施工技術的進步和完善。為進一步提高我國大跨度混凝土連續(xù)剛構橋的工程質量，有必要加強橋梁受力情況及施工控制方面的分析，以及在施工過程中哪些外在因素會對橋梁的結構受力和線形造成影響方面的研究，從而更好的保障橋梁在施工過程中質量監(jiān)控工作的有效性。本文將針對大跨度混凝土連續(xù)剛構橋在施工過程中的受力情況進行分析。

關鍵詞：大跨度混凝土連續(xù)剛構橋；施工過程；受力分析

0.引言

我國幅員遼闊，很多地區(qū)具有山谷溝壑地貌，需要修建橋梁才能保證交通運輸，從而改善偏遠地區(qū)的貧困現(xiàn)象，并且促進我國交通網(wǎng)絡的完善?；炷吝B續(xù)剛構橋具有抗震能力強、施工成本低、結構堅固、外形美觀等優(yōu)點，在橋梁施工中逐漸得到廣泛應用。但由于受到施工過程、結構參數(shù)、氣候溫度以及施工材料的影響，橋梁主體結構也可能會在施工過程中發(fā)生變化，導致橋梁受力情況也會受到一定影響。為了更好的適應這種變化，在施工過程中，需要提高檢測手段，采取有效措施，及時對橋梁施工中存在的誤差進行糾正，對橋梁線性和應力等情況進行有效把控，從而保證橋梁在結構合龍后具有較強的穩(wěn)定性和安全性。

1.我國連續(xù)剛構橋發(fā)展進程

連續(xù)剛構橋在我國起步較晚。1988年興建的廣州洛西大橋，采用了和平彎束預應力的體系，可以明顯改善橋梁受力不均的問題。1995年興建的江津長江大橋和黃石長江大橋取得了跨度上的突破，橋長已經(jīng)超過兩百米，到了1997年，超過兩百七十米的廣東虎門大橋就已建成，并且在橋梁的頂部使用了輕型化工藝，在縱向預應力上消減了連續(xù)束和彎起束，在工藝上取得了突飛猛進的飛躍，近年來興建的連續(xù)剛構橋基本都已經(jīng)達到了兩百米以上的跨徑。當前，懸臂施工方式成為大跨度連續(xù)剛構橋梁的主要施工方式，跨徑可以達到一百到三百米的范圍內。伴隨著鋼材和混凝土等施工材料質量的不斷提高，直接推動了大跨度混凝土連續(xù)剛構橋的發(fā)展，連續(xù)剛構橋跨度不斷增大，三百米以上跨度的橋梁在我國開始出現(xiàn)，并且開始采用輕型結構建造橋梁上部，隨著質量的減輕，強度卻有明顯的提高。長懸臂頂板單箱截面結構在施工中的使用也明顯減輕了橋梁重量，使得施工作業(yè)得到簡化。在預應力體系方面，鋼筋的大規(guī)模使用也使得豎向、縱向的連續(xù)束和彎起束得到取消，橋梁預應力結構得到優(yōu)化，使得橋梁長度繼續(xù)增加成為可能。

2.大跨度混凝土連續(xù)剛構橋受力特點和施工方法

連續(xù)剛構橋通常會在橋梁的兩端設有伸縮縫，使用防震擋塊防止橋梁的主梁產(chǎn)生橫向位移。大跨度橋梁可以通過在兩側跨處設置鉸接或者在墩頂處設置支座來防止主梁發(fā)生變形。連續(xù)剛構橋梁多使用懸臂式施工法，這種施工方式主要通過在橋墩的兩側掛籃后進行施工，使用對稱施工的方式從兩側分段開工，使用混凝土進行分別澆筑，當混凝土達到強度要求后，張拉預應力結構，在每個階段分貝進行預應力鋼束施工和混凝土的澆筑，直到橋跨完全合攏。連續(xù)鋼構橋在設計階段需要跨中彎矩較小，墩頂負彎矩較大，懸臂施工方式可以通過利用預應力筋滿足橋梁預應力要求，使用分段施工的方式，能夠更好的控制施工效果，從而提高橋梁的整體性能。在使用懸臂式施工法的過程中，橋梁重各個階段受力情況會互相影響，通常會與設計階段的預估數(shù)值存在一定差異。主要是施工過程中發(fā)生的孔數(shù)、在變截面的偏差會對階段受力情況造成影響。這時采用懸臂式施工法，在理論上是可以保證橋梁重，跨中截面不存在彎矩情況，但橋梁的跨中需要進行及時合攏，所以，在合攏時所產(chǎn)生的混凝土荷載，將會引起正彎矩的出現(xiàn)。如在圖1中，墩頂?shù)呢搹澗貫?.48ql2，跨中的最大正彎矩為0.02ql2。

在施工過程中，會對橋梁偏離設計受力狀態(tài)造成影響的主要原因有以下幾點：第一點，在橋梁在固結階段，橋墩需要承受橋梁主梁的彎矩壓力；第二點，在懸臂施工的過程當中，通常無法對橋梁施工的整體結構進行進一步調整，由于各節(jié)段需要進行依次施工，所以在施工的過程當中，一旦發(fā)生偏差，都將直接影橋梁整體的受力狀態(tài)；第三點，在大跨度連續(xù)剛構橋的施工過程當中，需要劃分的節(jié)段較多，這就導致橋梁主線的控制難度增大，如果在施工過程中，無法有效控制線形，將會導致在橋梁的合攏段，縱面高程誤差的出現(xiàn)，對主梁的合攏效果產(chǎn)生不利影響，需要及時的協(xié)調主梁線形和跨中合攏之間的關系，如果調整情況不理想，只能通過強制合攏施工方式進行橋梁合并，在這種情況下，將會產(chǎn)生一定的附加內力，從而改變成橋的受力情況。

3.大跨距橋梁施工監(jiān)測監(jiān)控

對施工過程進行科學的監(jiān)測監(jiān)控，是保證施工整體質量控制的前提，要想實現(xiàn)對施工過程有效的監(jiān)測監(jiān)控，需要結合先進的檢測工具及設備，應力的監(jiān)測，是施工過程中，監(jiān)控控制工作項目中的重點內容，其準確性和科學性，將直接影響連續(xù)剛構橋梁施工過程的安全性及工程整體運營效果。今年來，隨著科技的發(fā)展，測量技術方面得到迅速提高，者也為混凝土連續(xù)剛構橋施工中，應力的有效監(jiān)測提供了有力條件，其中包括：電阻式應變計、機械式應變計、光纖布拉格光柵、振弦式應變計、應變計等多種設備及方式，根據(jù)工程的不同要求，在具體應用時也應結合實際情況進行合理選擇。其中鋼弦應變計這種方式在檢測時，精度較高高、穩(wěn)定性能好，所以適用的橋梁工程檢測范圍較廣，可以滿足混凝土連續(xù)剛構橋施工監(jiān)測的需要。

4.大跨距混凝土連續(xù)剛構橋施工結構分析法

針對應用懸臂施工方式進行連續(xù)剛構橋的施工來說，施工各個階段工作相連接，也就是通過使用混凝土和預應力鋼筋將每一個塊件連接到一起，為了滿足設計要求，需要一保證結構受力平衡為前提，進行結構受力和線形分析。目前普遍采取的方式有兩種，即前進分析法和倒退分析法。前進分析法可以在施工階段進程中不斷推進，對階段邊界的約束條件、施工中存在的荷載問題、混凝土發(fā)生收縮或者徐變、各個構建的位置情況等相關數(shù)據(jù)進行分析，從而推導出成橋后，橋梁結構的具體受力情況；倒退分析法的應用方式是，首先需要假設施工過程中的某一個節(jié)段受力情況和前進分析法中所得到的數(shù)據(jù)相同，也就是說，假設最終受力結果和預估結構相同，進而，在施工過程中，將各個節(jié)段通過倒退的方式拆解，對拆解的節(jié)段受力情況進行檢驗和評價，最后得到的拆除塊段結構受力分析結果合位移情況就是施工節(jié)段中能被允許的最佳結果。

5.結束語

綜上所述，對大跨度混凝土連續(xù)剛構橋施工進行受力分析，其效果將直接影響工程的整體穩(wěn)定性，對提高工程質量有重要的作用，今后仍應堅持對橋梁的受力情況進行深入研究，從而不斷推進我國橋梁建設工程的發(fā)展。

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