Roads and Bridges道路桥梁 71
大跨度预应力混凝土连续刚构造桥长期挠度分析
和施工控制措施
齐皖东
（汕头大学， 广东 汕头 515063）
中图分类号：U45 文献标识码：B 文章编号1007-6344（2019）04-0071-02
摘要：交通运输是推动社会进步的不可或缺元素，随着我国经济的不断发展，各个地方都需要资源开放，联系世界，国家因此也更加重视交通工程，然而，因地理环境的影响，大江、大河、海湾将两个区域隔离开来，影响了两个区域间的经济通行，为此，修建大跨度桥梁，越发被国家所重视。大跨度预应力混凝土连续钢构造具有受力合理、施工便利、行车舒适、整体性能良好等优势，推动了大跨度桥梁的广泛应用。文章对大跨度连续钢构造桥的长期挠度展开分析，并探讨了钢构造桥的施工措施，以供参考。
关键词：连续刚构桥；长期挠度；施工措施
混凝土降温与收缩方式等同，可以此思考两者间关系。在ANSYS程序中，可选择方式较多，文章选择了初始应变法，将混凝土与预应力筋沿桥梁纵向划分为多个单元，保障预应力筋与混凝土同时发挥作用，对于力筋的应力不同，可在各单元中选择不同实数模仿，模拟应力消耗带来的影响。
在该钢构造桥工程建设中，第一阶段主体结构已经建成，二期恒载俆变还未施行，展示了：一期恒载作用下，随着时间的推移，桥梁俆变变形逐渐出现上挠，俆变与时间呈正比例关系，因此，为降低俆编变形，应尽可能推迟二期恒载工程建设。然而，现实中的工期较短，混凝土一旦达到强度需求，二期恒载工程会马上开始，假定二期恒载的动工时间为40天。
在完成第一阶段的主体结构之后，不应该马上开始施工第二阶段，以免增加桥梁绕度。若上阶段竣工至下阶段动工间间隔40天，以此对桥梁俆变进行计算，得出结果显示：俆变下挠力度不断增大，且与时间推移成正比关系。俆变想要达到平稳，若没有任何外力作用，需要1800天。
在新要求中，长期挠度涵盖了预测需要观察多个方面，尤其是准永久值的影响。依照40天的一期竣工与二期施工的间隔时间，竣工后桥梁工程可直接通车，以此分析得出：在第三阶段，俆变回出现下挠现象，间隔时间越长，则下挠值增大，与第二阶段相比，第三阶段的计算值增大，与实测值类似。 2.3理论分析
通过对比三个阶段的实际结果与理论结果，我们发现第二阶段的绕度实际值跟理论值相差有40%，这是非常大的。再吧准永久值造成的影响考虑进去之后发现，第三阶段挠度值的理论结果与实际结果相差减小，约22%。
在第二阶段，若预应力水平相差较小，后期俆变挠度也相对较小。第三阶段，若预应力水平相差较大， 后期俆变挠度也会增大。对此，降低预应力差值，能够有效控制后期俆变，因此，在钢结构桥施工设计时，应将预应力的差值、后续挠度影响等考虑其中，保障桥梁的安全性与寿命[4]。
然而，经过几年时间，第三阶段的预测挠度值与实际结果间的误差逐渐显现，因为，桥梁不仅要承受恒载，还要承受循环荷载。对此，想要全面掌握该桥梁的俆变，应根据第三阶段所得数据，将混凝土变化考虑其中，探讨预应力混凝土连续钢结构桥的长期性，探讨其的后期疲劳性能，全面掌握桥梁工作期间的状态变化，有效降低应变挠度，成为关键。
0 前言
近几年，我国桥梁兴建中，传统的桥梁建设结构已经无法满足需求，大跨度桥梁逐渐兴起，并成为当前桥梁建设的关键，具有大跨度、连续性等特点。因为，该结构下的桥梁具有墩梁固结、主梁连续等特点，连续梁间无伸缩缝隙，提高了行车安全性，增强了桥梁寿命。实际上，该种桥梁布局是由传统的连续刚构桥延伸而来，T型钢架构被保留，支座建设、体系转换等取消，施工困难度简化。并且，在抗弯刚度与抗扭曲度上，与大跨径受力相符。因为，该种刚构桥模式具有生命力，因此，该种刚构桥成为桥梁建设的首选。
1 大跨度预应力混凝土连续钢构造桥的发展
在桥梁建筑史上，连续桥梁已经出现几十年，但是，因施工方式落后，在上世纪六十年代之前，连续梁桥的跨度多在百米之下，桥梁建筑模式应用并不广泛。建筑技术的发展，悬浇与悬拼施工技术的出现，T型钢结构的产生，推动了连续梁桥的发展与广泛应用。当前，该种桥梁建筑结构的应用，桥梁已经能够跨越200m距离，推动了连续梁桥这一桥梁构造模式的普及。并且，经过几十年发展，桥梁具有养护便利、车辆行驶平坦、钢结构几乎不变形、抗震能力高等优势[1]。
大跨度预应力连续梁桥主要由混凝土、钢结构构成，其主要包含有桥梁墩台、主梁构成，其中，主梁包括T型钢结构、连续梁等。虽然时在连续桥梁基础上发展，但是，大跨度预应力混凝土连续钢构造桥与其不同，柔性桥墩的采用是主要区别，高墩的柔性，保障桥梁在位移下仍然具有较高的适应性，即使是竖向荷载的影响，仍能够保障墩台结构受力的科学性[2]。
近几年，我国连续建成多个大跨度钢构造桥，跨度大于120m的钢构造桥已经建成70座以上，如：1997年，我国第二座大跨度连续钢构造桥建成，桥梁跨度为270m，其的跨度之长、在当时位居世界第一。这些都说明了在大跨度连续钢构造桥上，我国已经掌握了国际上领先的建造技术。
2 大跨度连续刚构造桥长期挠度分析
在某大跨度连续钢构造桥的建设工程中，该桥梁为三跨桥，跨径分别为150m、270m、150m，桥面宽为32m。该桥梁的上部与下部均建设有单独桥，单独桥的面宽16m。为了解该桥梁的挠度，笔者对桥梁数据变化进行分析，结果发现，经过时间推移，桥梁下挠达到23cm。但是，与另一相同结构的预应力混凝土连续刚构桥的下挠相比（桥梁跨径245m，下挠30cm），该桥梁的下挠力度并不大。实际上，纵观我国各个大跨度连续钢构造桥，可以发现，桥梁挠度提升的现象屡见不鲜。桥梁下挠，影响了行车的平稳，增大了行车的危险性。 2.1对长期挠度的方法分析
在运营条件下，桥梁结构应力较小，与混凝土线性俆变的理论相符，而多次施加应力时，所出现的应变与叠加原理相符。可由以下方面对桥梁俆变展开探讨：其一，桥梁主要构造已经完工，二期恒载未开始，对该阶段的间隙时间进行剖析；其二，二期恒载已经完工，对通车的长期俆变挠度并未测算；其三，利用桥梁长期挠度的预测值，剖析主桥上下结构俆变前彼此的关系[3]。 2.2分析计算
为掌握桥梁俆变和时间的关系，文章选择了ANSYS程序与三维有限元分析。对于二次开发，应利用程序特性进行，将新规内的混凝土俆变公式引入其中，因
3 大跨度连续刚构造桥的施工控制措施
为提高连续钢构造桥的施工控制，文章探讨了钢构造桥的施工流程、预应力施工技术。 3.1施工流程
本工程可直接选用悬臂浇筑法，施工具体流程如下：
其一，在桥墩位置，提前设置支架，为后续工程提供支撑。在支架上，以混凝土浇筑梁段，为拼装挂篮奠定基础。其二，在挂篮拼装时，工作人员应以悬臂浇筑方式利用混凝土浇筑梁段，有效控制该阶段的施工质量。其三，因边孔与梁段相邻，梁段可直接浇筑于支架。在梁段浇筑中，应保障每个梁段的间距在3-4m，并保障梁段强度与设计相符，方可进行后续施工。其四，以悬臂浇筑进行施工，依照规范的施工流程展开施工，保障施工速度与质量。 3.2预应力施工技术
（下转第74页）
作者简介：齐皖东（1991.11- ），男，汉族，安徽安庆人，硕士，研究方向：结构工程。
74 道路桥梁 Roads and Bridges
通过以上分析可见，锚固长度不应小于
0.5lc
[6]
。定义
0.5lc为设计临界锚
4 结语
目前，锚索结构呈现出多元化和复杂性，但是在实际应用中最多的还是拉力集中型锚索。国内目前公路边坡预应力锚索的内锚固段长度大多在8m以上。由此看来，在实际工程中，由于盲目追求工程的安全可靠度，忽略了岩锚的荷载传递机理，设计都偏于保守。因此，为提高锚筋的利用效率，获得良好的经济效果，且保证锚固工程的安全可靠，建议内锚固段设计长度宜介于
'
固长度，并记为c。为区别起见，称c为理论临界锚固长度。
ll
lc'=2/k=2EA/l （9）
云南某高速公路五合同段K541+540～+760左侧第二级边坡上的锚索，有关参数如下，锚索：4Φ15.24mm，自由段长度：7m，锚固段长度：10m，为水泥砂浆预应力锚索，锚孔直径：110mm，钢绞线弹性模量E：195GPa，钢绞线横截面积A：
2
560mm。实测P-S曲线如图4所示。
轴向荷载/kN800600400200001530轴向位移/mm45600.5lc~lc之间。
参考文献
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图4 锚索抗拔试验的P－S曲线
根据实测P－S曲线反演，得λ=10.16。则理论临界锚固长度为13.11m，设计临界锚固长度为6.56m。在该实际工程中，锚索的内锚固段长度超过工程临界锚固长度而小于理论临界锚固长度。
（上接第47页）
和底板泛碱腐蚀的现象，并且桥台、盖梁以及桥面积水能够有序通过泄水管排除，台帽、盖梁端部和边梁等腐蚀现象也得到了有效解决，经受住了2018年汛期持续性强降水的考验。治理后的桥梁不仅有效提升了抗腐蚀能力和结构耐久性，而且更加清洁美观，达到了良好的养护效果，延长了桥梁大中修周期。但要彻底根治绞缝病害，还需在合适时机凿除桥面铺装层，加强绞缝与板梁的连接性能，如采取设置相邻板连接钢筋并与铺装层钢筋网和绞缝钢筋焊接为整体，绞缝混凝土掺加钢纤维提高标号，并与铺装层一起浇筑等方法。
病害成因，结合工程实际案例，探讨了绞缝治理以及相关预防性养护技术的实际运用，以提高结构工作性能和耐用性能，为装配式空心板梁桥日常检查和治理以及预防性养护技术运用提供参考。在养护管理中，要重视日常检查，发现绞缝出现局部勾缝砂浆脱落、绞缝上部铺装层病害以及支座脱空等病害现象时，要及时处治，防止病害迹象进一步发展。
参考文献
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图4-3 绞缝治理、桥台泛碱腐蚀治理 图4-4 盖梁腐蚀泛碱治理
4 结语
本文针对工程实践中装配式空心板梁桥绞缝出现的典型病害现象，综合分析
（上接第71页）
在本次桥梁施工中，为达到纵向预应力的需求，选择锚具型号为OVM15-7；为满足竖向预应力，选择锚具型号为YGM。
首先，预应力管道埋设时，选择70mm内径的波纹管作为纵向预应力，埋设偏差控制在5mm以下，保障波纹管所处位置的准确性。同时，在对钢筋进行定位时，可在箱梁的曲线0.5m、直线1m处设置“井”字结构，此为波纹管所在位置。
其次，压浆嘴、排气孔的科学设置。在桥梁施工中，进浆渠道即为压浆嘴，应将其设置在与底部临近的两个管道间；排气孔应以硬塑管为材料，设置在顶部锚板的临近位置，保障两者作用的高效发挥，有效控制施工质量。
再次，钢绞线的张拉。选择4台性能良好的千斤顶，在预应力张拉时，可直接利用千斤顶提供帮助，简化工作难度。在钢绞线的张拉中，工作人员应对初应力及时调整，将张拉应力控制在15%，分段张拉，对钢绞线的伸长量进行详细记录，通过将记录的伸长量和理论伸长量进行对比，保障钢绞线张拉效果达标。之后，施工人员可进行锚固。
最后，压浆作业，施工前清理管道杂物，配置水泥浆时，遵循试验规定，保障压力低于40Mpa，由压浆孔将泥浆压入，保障其符合施工需求。后展开割束作业，利用砂轮切割机展开施工，保障外漏长度低于3cm。最后，对锚口进行清洁，清洗干净后可进行凿毛处理，并根据工程设计对钢筋进行设置，形成钢筋网片后，可进行封锚工作。 3.3施工控制
在桥梁施工中，不仅要重视施工技术控制，还要对桥梁结构的内部应力进行监测，若结构荷载发生变化，必然导致桥梁内力发生变化。对此，积极利用计算机，对结构内力实时监控，掌握其的变化情况。同时，还要对施工温度进行控制，温度直接影响着桥梁挠度，而温度变化主要表现在季节变化与日照变化。对此，实时测量温度差，掌握温度对桥梁的影响，有效控制温度，降低其对工程挠度的影响。
4 总结
总而言之，在大跨度连续钢构造桥建设中，全面分析长期挠度，加强施工控制，能够有效提高桥梁质量。上文探讨了连续刚构造桥的长期挠度展开分析，并对桥梁施工的控制展开探讨，工程质量与寿命得到保障，推动了该种桥梁结构的广泛应用。
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